Ինչու է սմարթֆոններում մեգապիքսելների համար մրցավազքը անհեթեթ

2024 Հեղինակ: Malcolm Clapton | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 03:59

Լուսանկարի որակը կախված է բազմաթիվ բնութագրերից, ուստի 48 մեգապիքսել տեսախցիկը դեռ ոչինչ չի ասում։

Ինչպես է աշխատում սմարթֆոնի տեսախցիկը

Տեսախցիկը բարդ բան է. այն համատեղում է սենսորը, օպտիկական համակարգը, կարգավորիչը և այլ օժանդակ բաղադրիչներ, ինչպես նաև ծրագրակազմ՝ ֆոտո և վիդեո մշակման համար: Դիտարկենք յուրաքանչյուր տարր ավելի մանրամասն:

Մատրիցա

Մատրիցը ուղղանկյուն միկրոշրջան է, որը բաղկացած է լուսազգայուն տարրերից՝ պիքսելներից: Յուրաքանչյուր պիքսել պարունակում է երեք ենթապիքսել: Մեկ ենթապիքսելը փոխանցում է միայն որոշակի ալիքի երկարություններ՝ կարմիր, կանաչ կամ կապույտ (կարմիր, կանաչ, կապույտ): Այս գունային մոդելը կոչվում է RGB:

Բացի այդ, մատրիցը կարող է լինել մոնոխրոմ, առանց գունավոր զտիչների: Նրա յուրաքանչյուր պիքսելների վրա երեք անգամ ավելի շատ ֆոտոններ են ընկնում։ Արդյունքում սև ու սպիտակ լուսանկարներն ավելի հստակ են: Նման մատրիցները կարող են օգտագործվել մեկ այլ տեսախցիկի մոդուլից գունավոր պատկերը բարելավելու համար:

Մատրիցայի հիմնական բնութագրիչներից մեկը լուծումն է: Այն արտացոլում է, թե քանի պիքսել է տեղավորվում դրա վրա:

Տեսապակի

Սմարթֆոնի փոքրիկ ոսպնյակը գրեթե զարդ է: Հազվագյուտ համակարգը ներառում է 4–5 տարր՝ սովորաբար 7–8 կամ ավելի։

Մի քանի տեսախցիկ ունեցող սմարթֆոններում յուրաքանչյուր մատրիցա կունենա իր ոսպնյակը: Նրանցից յուրաքանչյուրը լուծում է իր խնդիրը.

• Հեռաֆոտո ոսպնյակներ (հեռաֆոտո) անհրաժեշտ է հեռու տարածությունից նկարահանելու համար։
• Լայն Անկյուն (շիրիկ) կօգնի ավելի շատ առարկաներ տեղավորել շրջանակում. սա օգտակար է խմբակային լուսանկարների և ճարտարապետական լուսանկարչության համար:
• Ունիվերսալ ոսպնյակը թույլ կտա չափավոր լավ նկարահանել ցանկացած առարկա՝ դիմանկարից մինչև բնանկար:
• Varifocal ոսպնյակ (խոշորացում) կարող է մոտեցնել առարկան:

Սմարթֆոնի ոսպնյակների համար նախատեսված ոսպնյակները պատրաստված են ապակուց կամ հատուկ պոլիմերներից։ Եթե դրանց թափանցիկությունը հեռու է իդեալական լինելուց, և տարրերը լավ տեղավորված չեն, լավ լուսանկարներ մի սպասեք: Նույնիսկ եթե ոսպնյակը շարժվի մի քանի միկրոնով, օպտիկական համակարգը կհեռացվի:

Դիֆրագմ

Դիֆրագմը անցք է, որով լույսը մտնում է տեսախցիկ: Թե որքան լույս կարող է ստանալ սենսորը, կախված է դրանից: Դիֆերայի արժեքը թողարկվում է f/1, 7 ձևաչափով:

Կայունացման համակարգ

Կայունացումը փոխհատուցում է խցիկի ցնցումից մթության զգացումը, օրինակ՝ ձեռքով նկարելիս, այլ ոչ թե եռոտանի օգտագործելով: Այն կարող է լինել երկու տեսակի.

• Օպտիկական. Ազնիվ էլեկտրոնային-մեխանիկական համակարգ, որը ֆիզիկապես պահում է տեսախցիկը մեկ դիրքում (գոնե այն փորձում է): Այն ձեզ տալիս է ավելի հստակ լուսանկարներ՝ նվազագույն աղմուկով և գործնականում վերացնում է ծրագրային ապահովման մշակման անհրաժեշտությունը:
• Էլեկտրոնային. Սրանք ծրագրային ալգորիթմներ են: Տեսախցիկը դեռ ցնցվում է, բայց մի քանի կադր վերլուծելով՝ քիչ թե շատ արժանապատիվ արդյունք է ստեղծվում։

Ավտոֆոկուս համակարգ

Ավտոֆոկուսն ինքն է որոշում օբյեկտի հեռավորությունը և համապատասխանաբար կարգավորում է տեսախցիկի օպտիկայի պարամետրերը: Ժամանակակից սմարթֆոններում օգտագործվում են երեք տեսակի համակարգեր.

• Փուլ. Հատուկ սենսորները լույսի ճառագայթները հավաքում են շրջանակի տարբեր կետերում: Այնուհետև լույսը բաժանվում է երկու հոսքի և ուղարկվում է լույսի սենսորին, որպեսզի որոշի հեռավորությունը մինչև օբյեկտ: Առավելությունները՝ աշխատանքի բարձր ճշգրտություն և արագություն։ Թերությունները՝ բարձր գին, դիզայնի և դրա պարամետրերի բարդություն:
• Հակադրվող. Վերլուծվում է տեսարանի հակադրությունը։ Ոսպնյակները տեղաշարժելով՝ տեսախցիկը փորձում է առավելագույնի հասցնել առարկայի հակադրությունը ֆոնին: Առավելությունները՝ կոմպակտ չափսեր և ցածր գին: Թերությունները. Համակարգն ավելի դանդաղ է և հարմար չէ դինամիկ տեսարանների համար:
• Հիբրիդ. Համատեղում է ֆազային և կոնտրաստային կենտրոնացումը՝ լավագույն արդյունքներ ստանալու համար:

Ծրագրային ապահովում

Ծրագրային ապահովումը նույնպես կարելի է համարել տեսախցիկի մաս, քանի որ այն անմիջականորեն մասնակցում է նկարահանման արդյունքի ստացմանը։ Այսօր ոչ մի սմարթֆոն ձեզ շրջանակներ չի տալիս այնպիսին, ինչպիսին կան՝ առանց ծրագրային մշակման: Բարդ ալգորիթմները, հաճախ օգտագործելով հսկայական տվյալների բազա կամ արհեստական ինտելեկտի տեխնոլոգիա, խմբագրում են յուրաքանչյուր կադր՝ «ձեզ գեղեցիկ դարձնելու համար»:

Հում պատկերները բավականաչափ վառ կամ հստակ չեն լինի: Ծրագիրը հեռացնում է գերլցվածությունը, դուրս է հանում մուգ հատվածները, բարելավում է գույները, բարձրացնում հստակությունը: Եվ այս ամենն անում է ինքնաբերաբար և շատ արագ։

Բայց մետաղադրամի բացասական կողմն էլ կա. Աղմուկի ագրեսիվ նվազեցումը կարող է մթնշաղին արված լուսանկարը դարձնել հատիկավոր, կարծես այն պարունակում է բազմաթիվ մանր բծեր: Սա նվազեցնում է դետալները և գույները դարձնում անբնական:

Ինչի՞ վրա է ազդում պիքսելների քանակը:

Սմարթֆոնի մանրամասն բնութագրերը սովորաբար ցույց են տալիս տեսախցիկի մատրիցի ֆիզիկական չափը՝ 1/2, 6″ նման մի բան: Արտադրողի կայքում դուք կարող եք գտնել տվյալներ մատրիցայի պիքսելների չափի վերաբերյալ: Այս պարամետրը ազդում է շրջանակի կետերի քանակի վրա: Որքան բարձր է բանաձեւը, այնքան ավելի լավ են վերարտադրվում մանրամասները:

Բայց եթե պիքսելները փոքր են, նրանցից յուրաքանչյուրը քիչ լույս է ստանում և չի կարող ճշգրիտ որոշել իրական պատկերի կետի գույնը: Արդյունքում լուսանկարում աղմուկ է հայտնվում։

Աղմուկը պատահական գույնի և պայծառության ցրված կետեր է: Որքան վատ է լուսավորությունը և որքան ցածր է տեսախցիկի մատրիցայի որակը, այնքան ավելի շատ աղմուկ կլինի լուսանկարում:

Շրջանակում դրա թիվը համաչափ է պիքսելի չափին կամ մատրիցայի անկյունագծի քառակուսին: Եթե համեմատենք երկու մատրիցա 1, 55 մկմ և 1, 1 մկմ չափերի կետերի հետ, ապա առաջինի հետ կադրում աղմուկի կեսը կլինի:

Կարևոր է նաև մատրիցայի դինամիկ տիրույթը` շրջապատող աշխարհի գույների և պայծառության ողջ սպեկտրը գրավելու նրա ունակությունը: Էժանները փոքր տեսականի ունեն, իսկ լուսանկարները պարզվում են խունացած, մշուշոտ։

Ինչու են սմարթֆոն արտադրողները հետապնդում պիքսելները

Քանի որ գնորդները միշտ ամենաշատն են ուզում: Նույնիսկ եթե 300 ձիով մեքենայում պետք է կանգնեք խցանման մեջ կամ մենակատար խաղալ սառը խաղային համակարգչով:

Ո՞ր սմարթֆոնը կգնեիք նույն գնով՝ 12MP տեսախցիկով, թե 48MP: Ընտրելով երկրորդը՝ դուք նույն գումարի դիմաց ստանում եք չորս անգամ ավելի շատ մեգապիքսել։ Բայց ձեր լուսանկարները չորս անգամ ավելի լավը չեն լինի:

Շատ փոքր պիքսելներով սենսորն ավելի էժան է, քան մեծ պիքսելներով սենսորը և ավելի լավ կվաճառվի:

Խոշոր մատրիցները սմարթֆոնի ներսում ավելի շատ տեղ են զբաղեցնում: Նրանց համար օպտիկական համակարգը նույնպես պետք է ավելի մեծ լինի։ Համապատասխանաբար, մարմնի մնացած մասերի համար ավելի քիչ տեղ կլինի։ Սմարթֆոնը կհաստանա կամ տեսախցիկը դուրս կմնա: Այն պետք է պաշտպանված լինի կոփված կամ շափյուղա ապակիով: Եվ սա նույնպես փող է:

Չաղ, թանկարժեք սմարթֆոն վաճառելը դժվար է. Ավելի հեշտ է պատվիրել մեծ թվով փոքր պիքսելներով մատրիցաներ և անցկացնել բարձր մարքեթինգային արշավ. ֆոտոխցիկի լուսանկարին ավելացնել «48 ՄՊ սուպերմեգաֆլագմանով նկարահանված» ավտոմատ կնիք, որպեսզի բոլորն իմանան, որ ինչ-որ մեկը նոր սմարթֆոն է գնել: Եվ թող երկրպագուներն ու մասնագետները օգտագործեն DSLR սարքեր:

Թեև Nokia-ն, օրինակ, օգտվել է հնարավորությունից և ստացել լեգենդար Lumia 1020 սմարթֆոնները՝ 41 մեգապիքսել տեսախցիկով։ Եվ սա 2013թ.

Ինչի՞ց է իրականում կախված լուսանկարի որակը։

Մատրիցա և պիքսելային չափս

Եթե վերցնեք նույն լուծաչափի երկու մատրիցա, ապա ավելի լավ որակի լուսանկարը պոտենցիալ կստացվի դրանցից ավելի մեծից: Այնտեղ պիքսելներն ավելի մեծ են, ինչը նշանակում է, որ նկարահանելիս յուրաքանչյուրի վրա ավելի շատ ֆոտոններ են ընկնում։ Արդյունքում ենթապիքսելները կարող են ավելի ճշգրիտ որոշել կոնկրետ կետի գույնը:

Թվում է, որ եթե մի մատրիցում պիքսելները ունեն 1,4 մկմ չափ, իսկ մյուսում՝ 1,2 մկմ, դրանք գործնականում նույնն են։ Բայց 17%-ը շոշափելի տարբերություն է, որն անպայման կհայտնվի լուսանկարների և տեսանյութերի որակի մեջ, հատկապես, եթե նկարում եք ցածր լույսի ներքո:

Մեկ այլ կարևոր կետ հարակից պիքսելների միջև հեռավորությունն է: Փոքր մատրիցներում արտադրողները անկեղծորեն խնայում են դրա վրա: Ավելի մեծերում նրանք կարող են թույլ տալ որակապես առանձնացնել հարևան պիքսելները, որպեսզի դրանք չազդեն միմյանց վրա:

Արտադրության տեխնոլոգիա

Նոր մեթոդները թույլ են տալիս ավելի ճշգրիտ որոշել լույսի հոսքի ինտենսիվությունը ավելի քիչ ֆոտոններից, ինչը նշանակում է, որ դուք կարող եք ապահովել ցածր աղմուկ և լավ գույների փոխանցում, նույնիսկ եթե նկարահանում եք մթնշաղին առանց լուսաբռնկման:

Բայց պետք է կարդալ և վերլուծել։ Օրինակ, HTC One (M7) սմարթֆոնն առաջարկում էր UltraPixel տեխնոլոգիա: Արտադրողը խոստացել է լուսանկարների և տեսանյութերի որակի լուրջ բարձրացում։

Փաստորեն, UltraPixels-ը պարզվեց, որ ավելի մեծ 2 միկրոն պիքսել է: Սա կարելի՞ է համարել նոր տեխնոլոգիա։ Քիչ հավանական է։ Համեմատության համար նշենք, որ Google Pixel-ը, որը նույնպես հավաքել է HTC-ն, և որը ժամանակին համարվում էր շուկայում լավագույն տեսախցիկներից մեկը, ուներ 1,55 մկմ պիքսելներով մատրիցա: Տեսախցիկի չափերը չեն մեծացվել՝ սմարթֆոնի հաստությունը չմեծացնելու համար։ 5 մեգապիքսել մատրիցային լուծաչափը փոքր էր նույնիսկ 2014թ. Արդյունքում՝ HTC One (M7) համար հերթեր չեն գոյացել։

Մեկ այլ օրինակ են տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են Super Pixel-ը կամ Quad Pixel-ը: Մեծ մատրիցայի չորս հարակից պիքսելները համակցված են ավելի ցածր լուծաչափով, բայց ավելի որակյալ լուսանկար ստանալու համար: Լուծումը զուտ ծրագրային է: Եթե մատրիցը այդքան է, արդյունավետությունը կլինի ցածր:

Կայունացում

Օպտիկական կայունացումը միշտ ավելի լավ է, քան թվայինը: Հետմշակման ալգորիթմները դեռ կկիրառվեն շրջանակի վրա, և ավելի լավ է, եթե այն սկզբում կտրուկ լինի:

Մեծացնել

Կադրում գտնվող առարկային մոտենալու համար օպտիկական խոշորացումը տեղափոխում է ոսպնյակները, և լուսանկարի որակը գործնականում չի ազդում: Թվային խոշորացումը ձգում է նկարի մի մասը՝ ամբողջ շրջանակը լրացնելու համար: Այս հատկությունը հասանելի է ցանկացած ֆոտոխմբագրում, հաճախ նույնիսկ ստանդարտ տեսախցիկի հավելվածում: Հետեւաբար, թվային խոշորացման համար վճարելն իմաստ չունի։

Ավտոֆոկուս համակարգ

Contrast AF-ը էժան համակարգ է միջակ տեսախցիկների համար: Ֆազային հայտնաբերման ավտոմատ ֆոկուսը հարմար է, եթե նկարում եք արագ վազող երեխաների, կատուների կամ մարզիկների: Բայց իդեալական տարբերակը հիբրիդային համակարգն է, որը միավորում է փուլային հայտնաբերման և կոնտրաստի հայտնաբերման ավտոմատ ֆոկուսի առավելությունները:

Դիֆրագմ

Քանի որ սմարթֆոնն օգտագործվում է տարբեր իրավիճակներում նկարահանելու համար, ավելի մեծ բացվածքով տեսախցիկը կշահի. f/1, 7-ն ավելի լավ է, քան f/2, 0-ը: Որքան մեծ է արժեքը (կամ որքան փոքր է թիվը կտրվածքից հետո):, որքան բարձր է ոսպնյակի բացվածքը և այնքան ավելի արդյունավետ կլինի այն։Աշխատեք մթնշաղին կամ ներսում։

Բրենդային անուն

Այո, դա միայն գովազդային գործիք չէ։ Պատահում է, որ նույն մատրիցը տեղադրված է չինական սմարթֆոնում և A-բրենդի դրոշակակիրում: Բայց ելքային կադրերը շատ տարբեր են:

Եթե արտադրողը ջանք ու գումար չի ներդնում բաղադրիչների, տեխնոլոգիաների և ծրագրային ապահովման մշակման համար, ապա չպետք է ակնկալել գեղեցիկ, հստակ շրջանակներ: Եթե նա խնայում է ամեն ինչում, օրինակ, էժանագին ոսպնյակներ դնի վատ թափանցիկությամբ, դա կազդի արդյունքի վրա։

Ինչ հիշել

• Տասնյակ մեգապիքսելները հիմնականում մարքեթինգային են: Լուսանկարների և տեսանյութերի որակն ուղղակիորեն կախված չէ դրանցից:
• Նույնիսկ 5 կամ 8 մեգապիքսելները բավական են լանդշաֆտային թերթիկի վրա լավ որակի նկար տպելու համար: Ընդլայնված հեռուստացույցի էկրանի 4K լուծաչափը մոտ 8-9 մեգապիքսել է: Full HD - ընդամենը 2 մեգապիքսել:
• Ավելի մեծ պիքսելները ավելի շատ լույս են հավաքում: Արդյունքը փխրուն, լավ մանրամասնված շրջանակ է՝ բնական գույնի վերարտադրմամբ և առանց աղմուկի:
• Եթե չես ուզում անհանգստանալ տեսությունից, գնա պրակտիկայի: Սմարթֆոնների և տեսախցիկների լուսանկարների համեմատական ակնարկները (ամբողջական չափի և կտրված - կտրված և մեծացված բեկորներ) հնարավորություն կտան հասկանալ գործերի իրական վիճակը: