на что влияет количество мегапикселей в камере смартфона

Правда, что мегапиксели влияют на качество фото?

Лишние мегапиксели полезны только в некоторых видах съемки. Рассказываем, в каких и почему

На дешевых кнопочных телефонах по-прежнему используются камеры с разрешением 0,3 Мп, у топовых моделей смартфонов установлены сенсоры на 108 Мп. Казалось бы, всё очевидно: чем больше мегапикселей, тем лучше снимает камера. Да? Но нет!

Зачем камере нужны пиксели?

Давайте представим матрицу в камере смартфона. Это площадка небольшого размера, усеянная фотодиодами (пикселями). Они преобразуют свет в электрический заряд, который затем превратится в цифровое фото.

Если в камере смартфона 12 млн фотодиодов, значит сенсор имеет разрешение 12 мегапикселей (то есть 12 миллионов пикселей).

Зачем повышать разрешение камеры?

При просмотре на экране смартфона двух снимков, например с разрешением 48 Мп и 12 Мп, разница будет минимальна. Но есть случаи, когда количество мегапикселей играет важную роль.

Если вы распечатываете снимки со смартфона. Чтобы распечатать снимок формата 8 x 10 дюймов (20,32 x 25,4 см) с высокой плотностью пикселей 300 точек на дюйм, достаточно сенсора на 7,2 Мп. Но вот для фото формата 11 x 14 дюймов (27,94 x 35,56 см) нужно уже 13,9 Мп.

Плотность пикселей в 300 точек на дюйм гарантирует, что вы не разглядите отдельных пикселей на распечатанном фото с расстояния около 30 см.

Если вы часто пользуетесь цифровым, гибридным зумом или кадрированием. Цифровой зум работает так же, как и кадрирование: вырезает часть фото. И чем больше разрешение снимка, тем больше деталей сохранится. Если вы часто зумите или кадрируете снимки, ставьте режим с максимальным разрешением фото.

Еще разрешение камеры влияет на гибридный зум. 10-кратное увеличение смартфоны делают без потери качества с помощью отдельной телефотокамеры. Например, такая есть в Galaxy S21 Ultra 5G и Huawei P40 Pro Plus. Но когда речь заходит о стократном увеличении, применяется гибридный зум: 10-кратное увеличение — без потерь, а остальное приближение достигается вырезанием фрагмента фото. Как и в случае с цифровым зумом, чем больше разрешение камеры, тем лучше.

Что в итоге?

Высокое разрешение камеры полезно в определенных сценариях, таких как кадрирование, печать, цифровой или гибридный зум. В остальных случаях дополнительные мегапиксели в камере не так уж важны.

Источник

Вся правда о мегапикселях. Сколько их должно быть в камере смартфона

С тех пор, как камера в смартфонах стала важнее функции звонков, производители предлагают пользователям все больше мегапикселей. Давайте разбираться, так ли уж важны мегапиксели для качества фото. Нужно ли камере смартфона 48, 64 или даже 108 мегапикселей? И если да, то почему в камерах iPhone всего 12 МП, а фото получше конкурентов?

“Мегапиксельные войны”, одно время казалось, что угасли. Но вот Xiaomi выпускает смартфон с камерой 64 Мп. А другие производители обещают “дикие” 108 Мп в камерах смартфонов 2020 года.

Что такое мегапиксели?

Термин “мегапиксели” относится к разрешению или деталям изображения, снятого камерой. Это количество отдельных пикселей, из которых состоит фото. Мега – это префикс, который означает “миллион”. Таким образом, матрица камеры с разрешением 24 Мп, состоит из 24 миллионов пикселей. Поразительное число!

Пиксель – это очень маленькая точка, содержащая визуальные данные. Многие из этих пикселей, размещенных в непосредственной близости друг от друга, составляют конечное изображение. Чем больше пикселей у вас есть, тем более детальным будет ваше изображение. Поэтому, в теории, фотографии камеры с разрешением в 20 мегапикселей могут выглядеть лучше, чем с камеры в 12 мегапикселей.

Значит, чем больше мегапикселей, тем лучше качество изображения?

Нет. По крайней мере, не полностью. Есть и другие характеристики камеры смартфона, которые непосредственно влияют на качество изображения. Например тип сенсора, размер пикселя и апертура.

Гонка за мегапикселями, кстати, началась не в смартфонах. Моду на них задали цифровые фотоаппараты. Потребители зацикливались на идее, что большее количество мегапикселей означает лучшее качество снимков. И с фотоаппаратами это работало. Ведь они не всегда гнались за миниатюризацией. А значит, большее количество мегапикселей не означало уменьшение размера отдельного пикселя.

Большой сенсор камеры цифрового фотоаппарата, как правило, означает большее разрешение (количество тех самых мегапикселей). Все потому, что вы можете поместить больше пикселей. Большие сенсоры фотоаппаратов также лучше работают в условиях низкой освещенности с меньшим количеством цифрового шума.

Подобно тому, как большое ведро может улавливать больше воды под дождем, большие пиксели способны улавливать больше света. Чем больше света может улавливать датчик с большими пикселями, тем лучше камера работает в условиях низкой освещенности.

Почему в камерах смартфонов большее количество мегапикселей не значит лучшее качество?

Если вы заметили, в смартфонах растет количество мегапикселей, а вот сами камеры остаются примерно тех же размеров. Вот и получается, что производители, чтобы вместить больше мегапикселей на той же площади, уменьшают размер пикселя! Таким образом, вместо 12 миллионов больших пикселей (12 Мп) на матрице размером 1/2,55 дюйма, вы получите 20 миллионов (20 Мп) маленьких пикселей на матрице того же размера.

И 12-мегапиксельная камера, в итоге, может делать снимки лучше, чем 20-мегапиксельная камера. Ведь ее большие пиксели ловят больше света!

Роб Лейтон (Rob Layton), преподающий мобильную журналистику и профессиональную фотосъемку на мобильные в Университете Бонда на Золотом Побережье (Bond University on the Gold Coast, Австралия) в этой теме разбирается! “На самом деле, когда речь заходит о соотношении между количеством мегапикселей смартфона и качеством изображения, это вопрос качества, а не количества”, – сказал профессор.

“Старый маркетинг подпитывает миф о том, что чем больше мегапикселей в камере смартфона, тем лучше качество изображения. Но это не всегда так… Размеры сенсора, обработка изображения, вычисления в нейронных сетях и машинное обучение, – все это гораздо более критично для современных фото,” – говорит мистер Лейтон. – “Сенсоры, которые больше, будут давать изображения лучшего качества, чем камеры с большим количеством пикселей, меньшего размера и не способных поглощать столько света”.

Так сколько же мегапикселей достаточно для смартфона?

Это похоже на вопрос, сколько кирпичей достаточно, чтобы построить дом. Это зависит от размера дома, размера кирпича и дизайна дома, который вы строите.

То же самое касается и мегапикселей в камерах смартфонов. Все зависит от размера сенсора (дома), размера пикселей (кирпичей) и того, что производитель хочет для камеры (дизайн).

Например, если компания, производящая смартфоны, решит, что хотела бы, чтобы камера больше фокусировалась на светочувствительности, чем на изображениях сверхвысокого разрешения, то на их сенсоре будет меньше пикселей. При этом сами пиксели будут большего размера.

Другими словами, если сравнивать два смартфона с камерами одинаковой площади, то телефон с 12-мегапиксельной камерой мог бы иметь лучшую светочувствительность. И, следовательно, более яркие фотографии с меньшим шумом, чем у камеры с 20-мегапиксельной камерой. В то же время, 20-мегапиксельная камера будет иметь более детальную картинку, хотя, возможно, несколько более шумную.

Количество мегапикселей, которое можно считать достаточным, в действительности зависит от вас и от того, что вы хотите сделать со своими фотографиями. Хотите очень высокую детальность при увеличении, чтобы распечатать плакат, гонитесь за мегапикселями. Но не забывайте, что вы будете зависеть от условий съемки, освещенности и т.п.. А если вам нужна камера, которая отлично снимает и в сумерках, и днем, и ночью – смотрите на камеры около 12Мп, как на айфонах.

Если честно, смартфонам не нужно иметь 40 и более мегапикселей. Даже 20 Мп – это много.

Зачем смартфонам дополнительные камеры и сколько у них должно быть мегапикселей?

Возьмем, к примеру, Huawei P30 Pro. Существует огромная разница в мегапикселях между тремя задними камерами. Основная камера может похвастаться разрешением 40 мегапикселей, в то время как ультраширокороткоугольная камера имеет только 20 мегапикселей. У третьей камеры всего 8 мегапикселей. Все дело в том, что дополнительные камеры решают другие проблемы. Их важная характеристика – не разрешение, а апертура, объектив и т.п.

Что лучше – камера смартфона или цифровой фотокамеры?

Обычная цифровая камера с разрешением 24 Мп будет снимать фотографии лучшего качества, чем любой смартфон с таким же разрешением. Почему? В основном из-за заметно большего сенсора камеры. Просто положите рядом фотоаппарат и смартфон и сравните диаметр объективов!

Типичный полнокадровый сенсор DSLR имеет размер 36 мм х 24 мм. В то время как у среднего сенсора смартфона размеры около 5,5 мм х 4 мм в зависимости от производителя. Это означает, что полнокадровый сенсор цифровой камеры имеет площадь, которая примерно в 40 раз больше, чем у датчика смартфона.

Как уже упоминалось ранее, более крупные пиксели улавливают больше света. И поэтому могут давать лучшие результаты, чем маленькие пиксели.

Так неужели мегапиксели не имеют значение?

Количество мегапикселей в вашем смартфоне имеет значение. Однако мегапиксели – это не единственная характеристика камеры. Помните, что такие вещи, как размер сенсора и размер пикселей не менее важны. А еще компании придумали технологию, когда 48-мегапиксельная камера ведет себя как 12-мегапиксельная. Прочитайте ниже, для примера, как Sony создала один из самых популярных сенсоров для смартфонов IMX586 с разрешением 48 Мп.

48 Мп камера в смартфоне – победа количества над качеством

Наиболее часто используемым в смартфонах 48-мегапиксельным сенсором на сегодняшний день является Sony IMX586, представленный в июле 2018 года. Компания Sony признает наличие проблем.

“Как правило, миниатюризация пикселей приводит к низкой эффективности сбора света на пиксель, что сопровождается падением чувствительности и объема сигнала насыщения”, – говорят в японской компании.

Далее компания объясняет, как она справляется с этими присущими мобильным камерам проблемами. 8-миллиметровый сенсор содержит пиксели размером всего 0,8 микрона, но в условиях низкой освещенности четыре окружающих пикселя добавляются для создания пикселя размером 1,6 микрона, который получает, в итоге, больше света. В результате получается яркий 12-мегапиксельный снимок без шума. Специальная технология обработки сигнала внутри датчика увеличивает динамический диапазон для 48-мегапиксельных снимков в течение дня.

Источник

Почему в камерах смартфонов много пикселей: польза или маркетинг

Содержание

Содержание

В век цифровых технологий все компании в мобильной индустрии придерживаются девиза 3 Б «больше, быстрее, безрамочнее». Процессоры становятся более производительными и энергоэффективными, уже выходя за рамки гаджетов. Площадь экрана все увеличивается и увеличивается, покрывая всю лицевую часть и стремится к заветным 100 %, а в случае Xiaomi Mi Mix Alpha выходит за рамки фронтальной части смартфона, переходя на корпус.

Вот и мегапикселей в камерах все больше и больше, как, впрочем, и самих модулей. Есть ли польза от такого количества пикселей или же это всего лишь маркетинг? На данный момент уже есть модули на 48 Мп, 64 Мп, 108 Мп и даже готовится на 150 Мп от Samsung. Но такие значения характерны для бюджетных и среднеценовых смартфонов. В премиальном сегменте больше 48 МП у камер вы не встретите. Исключениями являются Huawei P 40 Pro с 50 МП и Samsung S 20 Ultra с 108 МП, что наводит на мысль: а почему во флагманах нет таких «крутых» фотомодулей?

Общие понятия о характеристиках камер

Разрешение камеры

Разрешение камеры измеряется в пикселях (точках). Чем больше мегапикселей, тем больше деталей будет на фотографии, это хорошо проявляется при увеличении фото — четкость и детализация будут возрастать. При увеличении Мп в сенсоре должна либо возрастать площадь матрицы, либо должно быть сокращения размера пикселя.

Размер объектива

Чем больше размер объектива, тем больше света он может физически пропустить через себя. Не стоит забывать про качество исполнения линз, если их прозрачность далека от идеала и элементы недостаточно подогнаны, хороших фотографий можно не ждать.

Зум — способность фотокамеры увеличивать изображение во время съемки с предварительной фокусировкой. Существует два вида зума: цифровой (софтверный) и оптический.

Стабилизация изображения

Так же как и зум, стабилизация бывает цифровой и оптической. Цифровая стабилизация считается программной, а вот оптическая приводится в действие с помощью маленьких гироскопов, которые физически перемещают объектив камеры во избежание каких-либо движений, это и обеспечивает снимок высокой четкости.

Матрица

Матрица — это ряд светочувствительных фотодиодов с нанесенным на них тончайшим фильтром. Размер матрицы напрямую влияет на количество пропускаемого света, это ведь важно для качества изображения, опять же чем больше света способна пропустить матрица, тем качественней будет конечная фотография.

Диафрагма

Говоря по-простому, диафрагма — это «отверстие в объективе», которое пропускает свет в матрицу. Диафрагма регулирует световой поток, что дает возможность изменять глубину резкости. Чем ниже данный показатель, тем лучше детализация фотографии в темноте и выше скорость съемки.

Иногда производители камер для смартфонов интегрируют переменную диафрагму, например, Samsung S9 и S9+. Это должно было хорошо сказаться на фотографиях, но оказалось — при маленькой матрице переменная диафрагма попросту лишняя и маркетинговая уловка.

Дополнительные модули

Существует несколько видов: широкоформатный (ширик), телеобъектив (телевик), черно-белый, цветной и с эффектом боке.

Программное обеспечение

Софтверная часть занимает львиную долю работы с фото, поскольку уже не единожды смартфоны Google Pixel с одним 12 МП модулем доказали, что качественную картинку можно получить с помощью анализа и подбора оптимальных настроек. Именно ПО позволяет максимально раскрыть потенциал камеры.

Bayer

На сегодняшний день известно несколько основных структурированных технологий размещения светофильтров пикселей в камере: Bayer, Quad Bayer, TetraCell и NanoCell.

NonaCell в камерах от Samsung не путать с Nanocell от LG в телевизорах.

Bayer — это двумерный массив цветофильтров, покрытых фотодиодами матрицы. В классическом фильтре Байера применяются светофильтры трех основных цветов RGB. Как видно на первом рисунке, количество зеленого цвета больше, чем у красного и синего цветов. Также разрабатывались другие светофильтры, но данный фильтр Bayer широко распространен.

Принцип работы светофильтра Bayer

Quad Bayer/Tetracell

Quad Bayer — это структура размещения светофильтров пикселей в модуле камеры и разбивание пикселя на группы по четыре субпикселя. То есть соседние субпиксели в квадрате 2х2 накрываются общим светофильтром RGB, а точнее — GR-GB.

Принцип работы Quad Bayer

Quad Bayer/TetraCell — удешевляет процесс производства модулей камер для смартфонов благодаря «разбивке» пикселей и их группировке под одним большим покрытием, что ведет к увеличению разрешения. Если бы производитель хотел «честные» 48 мегапикселей, то ему бы пришлось утончать тех процесс, а тут всего лишь используется тоже самое покрытие в 12 мегапиксельной версии.

Quad Bayer это термин активно используемый в камерах Sony, TetraCell тоже самое только от Samsung.

Но все таки имеются и плюсы данных технологий:

Это работает только при хорошей оптимизации и, зачастую, во флагманских устройствах.

Nonacell

Отдельного упоминания стоит NonaCell от компании Samsung. Этот тот же Bayer, только с формированием группы субпикселей 3х3. Данная структура будет применяться в 150 МП модулях камер, но пока неизвестно, будут ли улучшения по сравнению с предшественником.

Сравнение Tetracell и Nonacell

На этой картинке виден изначальный размер субпикселя 0,8µm, на Tetracell 2х2-1,6µm и Nonacell 3х3-2,4µm. Так же идет «искусственное» увеличение пикселей, не ведущее к заметному повышению качества изображения.

NonaCell — это усовершенствованная версия Tetracell, формирующая группы 3х3 субпикселя.

Специфика камер со структурой Quad Bayer/Tetracell/Nonacell делает их интересным решением на рынке сенсоров. Как говорилось выше, данные структуры хорошо себя показывают при достаточной освещенности, в темное время суток, также при однокадровом HDR, который позволяет уменьшить время съемки. Но все это работает только при условии качественного ПО, что доказывают 12 МП модули флагманов «яблочка» и «корпорации добра».

Так уж повелось маркетологи приучили нас мерить качество фотографий мегапикселями и это выливается в хорошую картину: 48 МП = 12 МП, 64 МП= 16 МП, 108 = 27 МП, а 150 МП = 16,6 МП.

Источник

Что важнее: размер пикселей камеры или их количество?

Камеры стали трендом в последнее время. Производители стремятся сделать акцент не на производительности или экране, а именно на камере смартфона. Многие на эту тему шутят, говоря, что сегодня смартфоны — это не телефон с функцией камеры, а камера с функцией телефона. И действительно, если взглянуть на количество основных камер в современных аппаратах и количество мегапикселей основных модулей, складывается именно такое впечатление. Однако давайте всё-таки разберемся с вопросом, касающимся важности размера пикселей и их количества.

Что важнее: размер пикселей камеры или их количество?

Что же важнее — размер пикселей камеры или их количество?

На самом деле, важны оба параметра. Чем больше пикселей и чем больше их количество, тем лучше, но так не бывает и всегда надо выбирать между ними — искать золотую середину. Давайте вспомним, какой смартфон впервые получил камеру с большим размером пикселей. Им стал HTC One M7. Он оснащался 4-Мп камерой UltraPixel с размером пикселей 2 мкм. Если взять, например, современные Android-смартфоны с 48-Мп камерами, размер пикселей в этом случае равен 0,8 мкм, что существенно меньше.

Давайте посмотрим на то, как снимает камера HTC One M7:

Пример фото HTC One M7

Пример фото HTC One M7

Пример фото HTC One M7

В настоящее время на рынке представлен Xiaomi Mi Note 10 со 108-Мп камерой. По слухам, Galaxy S20 также получит подобный 108-Мп модуль. В Mi Note 10 используется технология бининга пикселей, благодаря которой 9 пикселей объединяются в один. Это позволяет получить больше света и информации в кадре. Именно благодаря этому Mi Note 10 при плохом освещении справляется с фотографированием даже лучше Google Pixel 4 в режиме Night Sight.

Однако Huawei придерживается иных взглядов относительно данного вопроса. Она считает, что размер пикселей важнее их количества:

При 100 миллионах пикселей сложно добиться размера, который бы превышал 0,8 мкм. Sony и все мы верим в то, что размер пикселей в 1 мкм и выше может гарантировать флагманскую чувствительность и соответствие требованиям к качеству камеры. В 2020 году наша компания твёрдо выберет путь к большему размеру пикселей.

К слову о размере, не так давно OmniVision представила 48-Мп модуль с размером пикселей в 1,2 мкм. При плохом освещении камера способна выдавать отличные результаты благодаря бинингу четырех соседних пикселей, в результате получается кадр, соответствующий размеру пикселя в 2,4 мкм. Предлагаем обсудить новый модуль в Телеграм.

Современные профессиональные камеры имеют матрицы с пикселями размером в 8,4 мкм, поэтому смартфонам, безусловно, еще есть куда расти.

Производители используют большое число пикселей в основном для того, чтобы с помощью технологии бининга увеличить размер пикселей на итоговом снимке, поэтому вопрос лишь в том, насколько сильно можно увеличить пиксели, если не стараться увеличить их количество? Что будет, если Huawei попытается сделать акцент только на размере пикселей, представив флагман с 12-Мп модулем и размером пикселей в 4 мкм, например. Такое вполне возможно, и в этом случае мы получим по-настоящему потрясающее качество снимков. В будущем все остальные производители также, на мой взгляд, перестанут гнаться за мегапикселями, акцентируя внимание на их размере.

Несколько лет назад мы сравнивали камеры смартфонов, где основной задачей было понять, важно ли число пикселей. На тот момент в качестве сравниваемых устройств выступили HTC One M9 с 20-Мп модулем и iPhone 6 с 8-Мп камерой. Тогда особой пользы от 20 Мп не было, сегодня же разница, конечно, видна, если сравнивать по четкости 64-Мп фотографии дешёвого Xiaomi с 12-Мп камерой iPhone, но она не так очевидна и не соответствует разнице в мегапикселях на бумаге.

Интересно узнать мнение читателей. Считаете ли вы, что число пикселей камеры не так важно, как их размер? Делитесь мнением в комментариях.

Источник

На что влияет размер пикселя в камере смартфонов

Размер пикселя камеры смартфона имеет очень важное значение. Возможно, даже более важное, чем количество мегапикселей. Читайте почему.

Обычно размер пикселей в камерах смартфонов находится в узком диапазоне от одного до двух микрометров (или микрон, сокращенно µm) в горизонтальном или вертикальном направлении. Чем цифра больше, тем лучше. Потому что больше света попадает на каждый пиксел матрицы камеры. Вот почему камера HTC One M8 с размером пиксела 2,0 микрона работает в темноте намного лучше, чем Samsung Galaxy S5, с 1,12 микронными пикселами. Это просто потому, что пиксели больше и могут улавливать больше света.

Как влияет размер пикселя на качество фото

Качество матрицы камеры телефона, конечно же, оценивается не только размером пикселя. Но размер важен, как бы банально это не звучало. Камера с пикселями размером 1,4 микрона захватывает в два раза больше света (на пиксел), чем камера с пикселами 1,0 микрона.

Зная размер пикселя, можно оценить предполагаемое качество снимков. Размер пикселей камеры Apple iPhone 5s составляет 1,5 мкм. Это позволяет получать примерно на 88% больше света на пиксел, чем в камере Sony Xperia Z2 с разрешением 1,12 мкм. Это не смотря на то, что в Z2 намного большее количество мегапикселей (20,7 МП против 8,0 МП у айфона).

Отсюда вывод: количество мегапикселей, на самом деле, не может служить единственной оценкой качества камеры смартфона.

Нужен компромисс между количеством мегапикселей, размером матрицы и размером пикселей. Некоторые производители смартфонов, такие как Sony, Xiaomi убеждают нас, что количество мегапикселей – это самое важное. А те же Apple, Nokia, HTC пошли путем балансирования между количеством мегапикселей и размера этих самых пикселей. Думаю, никто не будет спорить, что у последних фото получаются лучше.

Тут все просто. Размер матрицы камеры – плюс-минус у всех один и тот же. Одни уменьшают пиксели, чтобы вместить их побольше. Другие решили оставить сам размер пикселей побольше, зато их количество в матрице меньше.

Что важнее: размер пикселя или количество мегапикселей

На самом деле, нет правильного ответа на вопрос, какой подход однозначно лучший. Больший размер пикселя позволяет камерам делать лучшие фотографии в темноте. Но более высокое количество мегапикселей потенциально позволяет добиться большей детализации при хорошей освещенности.

Наш совет заключается в том, чтобы вы перед покупкой смартфона читали обзоры и смотрели примеры фото. Главное, ни в коем случае не гонитесь за количеством мегапикселей. Это не всегда работает!

Источник