Ce se întâmplă în crearea unui aparat foto inteligent pentru smartphone?

Autor: Monica Porter
Data Creației: 19 Martie 2021
Data Actualizării: 1 Iulie 2024
Anonim
Ce se întâmplă în crearea unui aparat foto inteligent pentru smartphone? - Tehnologii
Ce se întâmplă în crearea unui aparat foto inteligent pentru smartphone? - Tehnologii

Conţinut


Smartphone-urile noastre sunt minunate fotografii. Sunt atât de avansați, încât contestă chiar și sisteme dedicate de camere. Cu siguranță, mulți dintre voi v-ați întrebat cum au ajuns aceste camere minuscule atât de bune.

Companiile cheltuiesc miliarde în cercetare și dezvoltare pentru a putea face o fotografie demnă de Instagram a mesei tale. Este foarte complicat, iar majoritatea oamenilor nu înțeleg o mulțime de termeni și concepte implicate.

Suntem aici pentru a curăța apele și a vă ajuta să înțelegeți ce face posibile acele imagini frumoase. O mulțime de lucruri se întâmplă în crearea unui aparat foto inteligent pentru smartphone, așa că vă vom permite să parcurgeți fiecare componentă.

Companiile cheltuiesc miliarde în cercetare și dezvoltare pentru a putea face o fotografie demnă de Instagram a mesei tale.

Edgar Cervantes

Senzor


Camerele de telefonie inteligentă au parcurs un drum lung, însă industria va lupta întotdeauna cu senzorii de imagine. Senzorii mai mari îi depășesc pe cei mai mici (de aceeași calitate). Mărimea contează și nu există nicio cale în jurul ei.

Mărimea contează și nu există nicio cale în acest sens în lumea senzorilor de imagine.

Edgar Cervantes

Aceasta este o provocare pentru producătorii de smartphone-uri. Nu pot împacheta exact un senzor cu cadru întreg într-un mic telefon mic și subțire. Având în vedere că un senzor mai mare are nevoie și de un obiectiv mai mare, producătorii de smartphone-uri se fixează, de regulă, cu senzori de 1 / 2,3-inch la 1 / 1,7-inch.

Pentru a pune aceste numere în perspectivă, Huawei P30 Pro are un senzor de 1 / 1,7 inch. Google Pixel 3 XL este cunoscut și pentru camera sa uimitoare și are un senzor de 1 / 2,55 inch. Aceștia sunt pitici în comparație cu senzori cu un cadru complet de 1,38 inch în unele camere DSLR.


Când spațiul este o limitare, producătorii trebuie să creeze senzori de calitate mai bună și să modifice câteva lucruri. A avea un senzor mai mic este un dezavantaj, dar companiile pot face anumite lucruri pentru a îmbunătăți calitatea imaginii.

  • Cine este cel care se ocupă cu camera foto inteligentă

O metodă populară este de a crea senzori cu pixeli mai mari, ceea ce ar permite captarea mai multor lumină. Dimensiunea pixelilor este măsurată în µm (micro-metri) și de regulă variază între 1,2 um și 2,0 µm în lumea smartphone-urilor.

O altă metodă interesantă introdusă de Huawei cu P30 Pro a fost utilizarea unui senzor RYB (roșu-galben-albastru), spre deosebire de configurația tradițională RGB (roșu-verde-albastru). Trecerea la fotografiile cu captură galbenă permite captarea mai multor lumină. Puteți afla mai multe despre asta în articolul nostru dedicat.

Ca utilizator, veți observa că un senzor mai bun va crea mai puțin zgomot și cereale, performanțe mai bune la lumină scăzută, culori îmbunătățite, gamă dinamică îmbunătățită și imagini mai clare.

Sticlă / lentile

Obiectivele sunt, de obicei, ignorate atunci când vorbim despre fotografie de smartphone. Este ciudat, având în vedere că este unul dintre cele mai importante subiecte din fotografia obișnuită. Un obiectiv bine proiectat, transparent și curat va oferi o calitate mai bună a imaginii.

Cu toții ne place să auzim despre lentile cu diafragmă largă, dar acestea prezintă un risc.

Edgar Cervantes

Lentilele determină, de asemenea, deschiderea, care este un factor important de luat în considerare. Cu toții ne place să auzim despre lentile cu diafragmă largă, dar acestea prezintă un risc. Obiectivele camerei sunt construite din mai multe „grupuri de corectare” concepute pentru a focaliza lumina în mod corespunzător și pentru a reduce aberațiile. Lentilele mai ieftine tind să prezinte mai puține grupuri și, prin urmare, sunt mai predispuse la probleme. Materialele lentilelor joacă, de asemenea, un rol important aici, cu sticlă de calitate superioară și acoperiri multiple oferind o mai bună corecție și mai puțin denaturare.

  • Înțelegerea diafragmei - Ce înseamnă și cum afectează calitatea imaginii?

Este greu de spus cât de bune sau de rele sunt lentilele smartphone, deoarece producătorii nu vorbesc despre ele. Există însă câteva nume de marcă în care putem avea încredere în industria smartphone-urilor. Sony și Nokia lucrează cu Zeiss, iar Huawei lucrează cu Leica. Aceste mărci sunt renumite pentru oferirea lentilelor de calitate.

Camere multiple

Smartphone-urile obișnuiau să aibă o singură cameră, dar adăugarea mai multor a devenit comună. Multe telefoane au două sau trei camere în zilele noastre. Apoi îi avem pe cei nebuni, precum Nokia 9 PureView și cei cinci shooteri ai săi.

Dacă nu aveți un senzor mai mare sau o sticlă mai avansată, la fel de bine puteți avea o mulțime de ele.

Edgar Cervantes

Există motive variate pentru a pune mai multe camere foto pe un telefon - face ca experiența foto să fie mai flexibilă. Luați Huawei P30 Pro; are o cameră principală în scopuri generale, o cameră cu unghi larg și faimosul obiectiv cu zoom periscop de 125 mm. Acest lucru face posibilă utilizarea fiecărei camere pentru circumstanțe specifice.

Setările cu mai multe camere au un rol important și în fotografia de calcul. De exemplu, Nokia 9 PureView are 3 senzori monocrom, doi senzori RGB și o cameră ToF (ora zborului). Toate aceste imagini lucrează împreună în fiecare fotografie pentru a capta cele mai multe detalii, culoare, lumină și informații de profunzime. De fapt, fiecare filmare care vine de la acest smartphone este o fotografie HDR.

Dacă nu puteți avea un senzor mai mare sau un geam mai avansat, la fel de bine puteți avea o mulțime de ele. Așa se face că producătorii compensează limitările de fotografie prezentate de smartphone-uri.

  • Lentile multiple: Următoarea mare tendință a fotografiei mobile?
  • Cele mai bune telefoane cu camere frontale duale
  • Cele mai bune telefoane cu configurare cu cameră triplă - care sunt opțiunile dvs.?

Stabilizare de imagine

Camerele de telefonie inteligentă utilizează două tipuri de stabilizare a imaginii: stabilizarea optică a imaginilor (OIS) și stabilizarea electronică a imaginilor (EIS). În funcție de telefon, este posibil să nu aveți niciuna, una sau ambele caracteristici.

Tehnologiile de stabilizare a imaginii sunt menite să reducă scuturarea și să ofere o lovitură mai lină și mai bruscă. În mod ideal, doriți să aveți opțiunea de a utiliza ambele, deoarece OIS este mai bun pentru fotografie, iar EIS este concentrat pe video. Dacă trebuie să alegeți una dintre ele, cea mai bună opțiune este OIS.

OIS

OIS compensează mișcările mici ale camerei în timpul expunerii. În termeni generali, folosește lentile plutitoare, giroscope și motoare mici. Elementele sunt controlate de un microcontroler care mișcă lentilele foarte ușor pentru a contracara agitarea camerei sau a telefonului - dacă telefonul se deplasează spre dreapta, obiectivul se mișcă spre stânga.

  • OIS - Stabilizarea optică a imaginilor - explică Gary!

Aceasta este cea mai bună opțiune datorită faptului că toată stabilizarea se face mecanic, și nu prin software. Aceasta înseamnă că nu se pierde calitatea în acest proces.

EIS

Stabilizarea electronică a imaginilor funcționează prin software. În esență, ceea ce face EIS este să împărțiți videoclipul în bucăți și să îl comparați cu cadrele anterioare. Apoi determină dacă mișcarea în cadru a fost o agitare naturală sau nedorită și o corectează.

EIS degradează de obicei calitatea, deoarece are nevoie de spațiu pe marginile conținutului pentru a aplica corecții. Totuși, s-a îmbunătățit în ultimii ani. Smartphone EIS profită de obicei de giroscop și accelerometru, ceea ce îl face mai precis și reduce pierderea de calitate. Ca de obicei în zilele noastre, software-ul îl ucide.

Pixel-uri

Probabil ați auzit acest termen înainte și nu aveți idee ce înseamnă. Ideea este că reduce zgomotul și ajută în situații de lumină scăzută.

Pixel-binning este un proces care combină date de la patru pixeli într-un singur. Folosind această tehnică, un senzor de cameră cu pixeli de 0,9 microni poate produce rezultate echivalente cu 1,8 microni pixeli.

Cel mai mare dezavantaj este rezoluția este, de asemenea, împărțit la patru atunci când faceți o poză cu pixeli. Asta înseamnă că o captura de ecran pe o cameră de 48 MP este de fapt 12MP.

Legarea pixelilor este în general posibilă datorită utilizării unui filtru quad-Bayer pe senzorii camerei. Un filtru Bayer este un filtru de culoare folosit în toți senzorii camerei digitale, așezându-se deasupra pixelilor și captând o imagine cu culori roșu, verde și albastru.

  • Ce înseamnă pixeli? Tot ce trebuie să știți despre această tehnică fotografică

Filtrul dvs. standard Bayer este format din 50 la sută filtre verzi, 25 la sută filtre roșii și 25 la sută filtre albastre. Conform resursei fotografice Cambridge in Color, acest aranjament este menit să imite ochiul uman, sensibil la lumina verde. Odată ce această imagine este capturată, este interpolată și procesată pentru a produce o imagine finală și completă.

Nu multe telefoane folosesc legătura pixelilor, dar este un tratament plăcut. Unele dintre ele includ LG G8 ThinQ, seria Xiaomi Redmi Note 7, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro și ZTE Blade V10.

Autofocalizarea

Camerele de telefonie inteligentă utilizează în general trei tipuri de sisteme de autofocus: dual-pixel, detectare în fază și detectare de contrast. Vă vom spune despre ele în ordine, de la cel mai rău la cel mai bun.

  • Cum funcționează camerele de smartphone - explică Gary

Autofocus pentru detectarea contrastului

Aceasta este cea mai veche dintre cele trei și funcționează prin măsurarea contrastului între zone. Ideea este că o zonă concentrată va avea un contrast mai mare, deoarece marginile vor fi mai clare. Când o zonă atinge un anumit contrast, camera va lua în considerare focalizarea acesteia. Este o tehnică veche, lentă, deoarece necesită elemente de focalizare în mișcare până când aparatul foto găsește contrastul corect.

Autofocus pentru detectarea fazelor

„Faza” înseamnă că razele de lumină provenite dintr-un punct specific se lovesc de părțile opuse ale unei lentile cu intensitate egală - cu alte cuvinte, sunt „în fază”. Autofocusul pentru detectarea de faze folosește fotodioduri pe tot senzorul pentru a măsura diferențele de fază. Apoi mișcă elementul de focalizare în lentilă pentru a aduce imaginea în focar. Este într-adevăr rapid și precis, dar se încadrează în spatele autofocusului cu doi pixeli, deoarece folosește fotodioduri dedicate în loc să folosească un număr mare de pixeli.

Autofocus cu doi pixeli

Aceasta este de departe cea mai bună tehnologie de autofocus disponibilă pentru smartphone-uri. Autofocusul cu doi pixeli este ca detectarea fazelor, dar folosește un număr mai mare de puncte de focalizare pe tot senzorul. În loc să se concentreze pe pixeli dedicați, fiecare pixel este alcătuit din două fotodioduri care pot compara diferențele de fază subtile pentru a calcula unde se poate muta obiectivul. Deoarece dimensiunea eșantionului este mult mai mare, la fel și capacitatea camerei de a aduce imaginea în focalizare mai repede.

Unii consideră că un autofocus mai rapid nu contează mult, dar face o diferență uriașă atunci când fac o acțiune, de exemplu. Chiar și fracțiuni de secundă sunt valoroase în momentele de fugă. Nimănui nu-i place o imagine încețoșată, pe jumătate concentrată.

megapixeli

Un număr mai mare de megapixeli este mai bun? Răspunsul este că depinde. Depinde de nevoile proprii și de alți factori.

Când ai mai mulți parlamentari este mai bine

Mai mulți megapixeli înseamnă mai multă definiție. Cu toate că nu întotdeauna va îmbunătăți în mod necesar fotografia dvs., va oferi mai multe detalii. Acesta este un tratament plăcut pentru cei cărora le place să decupeze, deoarece o imagine cu un megapixel mai mare va avea mai mulți pixeli cu care să lucreze și, prin urmare, mai mulți pixeli de rezervă.

Mai mulți pixeli ar putea, de asemenea, să garanteze o calitate mai bună a imprimării dacă vreți să faceți vreodată o copie tare a imaginilor dvs. Cu toate acestea, va face diferența doar dacă imprimeurile dvs. sunt suficient de mari. Teorema lui Nyquist ne învață că o imagine va arăta substanțial mai bine dacă o înregistrăm la două ori dimensiunile maxime ale mediului nostru prevăzut. Având în vedere acest lucru, o fotografie de cinci pe șapte inci cu o calitate de imprimare (300 dpi) ar trebui să fie filmată la 3.000 x 4.200 pixeli pentru cele mai bune rezultate, sau aproximativ 12MP.

Când ai mai puțini MP este mai bine

Imprimarea fotografiilor smartphone-ului este un obicei rar și care moare, astfel că având mai multă putere de imprimare nu va face diferența pentru majoritatea dintre noi. Ceea ce va face este să crească fișierele cu imagini mai mari, ceea ce va ocupa spațiul dvs. prețios de stocare. Nu mai vorbim de faptul că editarea lor în dispozitive cu consum redus ar putea face o experiență lentă.

De asemenea, este important să aveți în vedere faptul că mai mulți pixeli într-un spațiu mic vor face ca pixelii să fie mai mici. Pixelii mai mici pot prelua mai puțin lumină și pot produce mai mult zgomot. Producătorii de smartphone-uri par să fi găsit un echilibru între dimensiune și calitate, păstrând senzorii la aproximativ 12MP și mărind pixeli.

Cu toate acestea, există întotdeauna excepții. Un exemplu clar este Honor View 20, care are un senzor de 48MP, dar este, de asemenea, un senzor mai mare de 1/2 inci, iar camera folosește pixeli. În acest caz, producătorul a avut un motiv de a utiliza un număr mai mare de megapixeli și a configurat hardware-ul dispozitivului în consecință.

Software-ul

Unele limitări fizice pe care pur și simplu nu le putem îmbunătăți - cel puțin nu cu mult. Hardware-ul camerei de telefonie inteligentă atinge un platou și, în cele din urmă, producătorii nu vor putea să vândă o cameră cu două și cinci procente mai bună.Până când o tehnologie imagistică avansată o înlocuiește pe cea actuală, aceasta a devenit o bătălie de codare.

Software-ul se îndreaptă către salvare oriunde hardware-ul nu poate livra.

Edgar Cervantes

Software-ul accesează salvarea oriunde hardware-ul nu poate livra. Cu ajutorul unei fotografii computationale, telefoanele știu ce filmați, unde fotografiați și la ce oră fotografiați. Această tehnică poate analiza un cadru și lua decizii pentru tine, precum crearea unui cer mai albastru, adaptarea echilibrului alb al întunericului și îmbunătățirea culorilor atunci când este nevoie.

De asemenea, software-ul face posibile funcții complexe, cum ar fi modul portret, HDR și modul de noapte. Toate aceste procese au nevoie de echipamente speciale, timp, cunoștințe și efort. Acum software-ul preia o mulțime de mormăială de la shooter. Datorită telefoanelor cu mai multe camere, software-ul poate, de asemenea, să ia mai multe imagini și să le îmbine pentru a produce o singură fotografie îmbunătățită.

Telefoanele pot bate într-o zi camerele tradiționale și totul este datorită software-ului. Atingem vârful aisbergului aici, dar puteți să-l lăsați pe propriul nostru David Imel să vă ofere gândurile sale despre fotografie de calcul și cum va revoluționa totul.

Deci, ce ar trebui să cauți?

Aceasta a fost o mulțime de informații care trebuie luate, așa că iată un scurt rezumat despre ceea ce ar trebui să cauți atunci când faci cumpărături pentru o cameră inteligentă pentru smartphone.

  • Un senzor mai mare este întotdeauna cel mai bun. 1 / 1,7 inci este cam la fel de mare ca cei mai mulți senzori ai camerei smartphone. Sunt mai mari, dar sunt rare.
  • Căutați mai mulți megapixeli dacă trebuie să imprimați absolut (sau chiar aveți nevoie de imagini mai mari). În caz contrar, acordați prioritate pixelilor mai mari sau tehnici precum legarea pixelilor. Dimensiunea pixelilor este măsurată în µm (micrometri) și orice peste 1,2 um ar trebui să fie bun. Un smartphone bun ar trebui să aibă cel puțin 12MP, care este preferat pentru utilizarea online și pentru imprimarea de imagini mici.
  • Lentilele sunt foarte importante. Deși informațiile nu sunt întotdeauna disponibile cu ușurință, încercați să verificați că telefonul are ochelari de calitate. Unii producători sunt parteneri cu mărci de renume precum Leica sau Zeiss.
  • Un software bun este cheia. Îmbunătățiri software de cercetare. Toți producătorii abordează diferit software-ul și rezultă rezultate variate. Samsung este cunoscut pentru contrast ridicat și culori saturate. Dispozitivele Google Pixel au, de asemenea, un software excelent care produce o gamă dinamică ridicată, culori naturale și imagini clare.
  • Autofocusul cu doi pixeli este cel mai bun din smartphone-uri. Autofocusul pentru detectarea fazelor este de asemenea foarte bun, dar va fi un pic mai lent.

Să crezi că toate aceste componente se pot încadra într-un spațiu atât de mic. Camerele de telefonie inteligentă sunt adevărate minuni ale tehnologiei. Acum luați toate aceste informații și aflați unde se află următorul dvs. telefon cu camera în ceea ce privește fotografia de smartphone.

eria amung Galaxy Note 10 ete cea mai recentă linie emblemă a firmei, care împachetează camere triple, ecrane OLED lider de claă și tehnologia -Pen perfectă a companiei....

amung Galaxy Note 10 (și 10 Plu) lanat recent face ușor ă obțineți o captură de ecran, deși exită de fapt mai multe modalități de a face acet lucru. De fapt, ai de ale șapte metode diferite, toate pro...

Interesant Astăzi