Дочерняя компания LG Innotek представила новый модуль камеры с оптической стабилизацией и телефото зумом, предназначенный для следующего поколения флагманских мобильных устройств. Согласно заявлению LG Innotek, модуль камеры будет представлен в полном объеме на выставке CES.

Известно, что модуль камеры будет предлагать изменяемый и непрерывный зум, значение которого будет изменять от 4x до 9x. В модуле также будет оптическая стабилизация изображения. Привод зума, по словам LG Innotek, разработан для «высокой скорости перемещения и долговечности с меньшим потреблением батареи [чем у конкурентов]» и может перемещаться с шагом всего в один микрометр.

LG Innotek утверждает, что тесно сотрудничала с Qualcomm для «оптимизации программного обеспечения для оптического непрерывного зума, которое будет применяться в новой мобильной платформе премиум-класса Snapdragon 8 Gen 2». В частности, LG Innotek утверждает, что «автофокус, экспозиция, баланс белого, коррекция теней объектива и многое другое» будут оптимизированы на устройствах с новейшим чипсетом Snapdragon, анонсированным в прошлом месяце.

LG не выпускает смартфоны с начала 2021 года, но продолжает производить различные компоненты для смартфонов, планшетов, компьютеров и другого оборудования, которое другие производители используют в своей продукции. LG Innotek утверждает, что новый модуль камеры был специально разработан для уменьшения «толщины блока камеры», которую мы привыкли видеть в различных формах и размерах на задней панели смартфонов. Благодаря использованию конструкции со сложенной оптикой, LG Innotek может получить большее фокусное расстояние при компактных размерах и толщине.

Еще в августе 2021 года производитель смартфонов Oppo продемонстрировал модуль камеры с оптическим зумом 85-200 мм (экв.) и OIS, но на данный момент он еще не появился в серийных смартфонах. Если предположить, что новый модуль камеры LG Innotek будет представлен в смартфоне на выставке CES 2023, как предполагается в анонсе, похоже, что LG опередит Oppo на рынке. Но пока этого не произошло…

Интересно наблюдать какой путь проделала мобильная фотография за последние лет десять. Я сравнил фотографию, которую я сделал в 2008 году с фотографией на актуальный смартфон. И WOW. Как небольшие по размеру камеры телефонов, а затем смартфонов достигли такого уровня качества?

Сегодня попробуем разобраться какой путь прошла мобильная фотография за эти годы…

Краткая история

Главной предпосылкой к появлению камер в телефонах стало изобретение и распространение цифровых камер. Вряд-ли кто-нибудь стал бы помещать в телефон фотоплёнку, хотя выглядело бы интересно. Первая цифровая камера появилась ещё в 1975 году. Она имела разрешение всего в одну сотую мегапикселя, была чёрно-белой, а фотографии записывались на кассету. Несмотря на это, сама технология получения снимка у этой камеры была такая же, как и на современных фотоаппаратах и, отчасти, телефонах.

Любая любая цифровая камера, состоит из двух основных частей: сенсора и системы линз. Сенсор улавливает свет, который на нём фокусирует система линз, и затем из полученного света получается картинка, это если вкратце.

Собственно, камера в телефоне это и есть цифровая камера, просто уменьшенная до таких размеров, чтобы помещаться в вашем смартфоне, при этом ещё и в количестве нескольких штук. Но есть существенное отличие — это размер сенсора. Почему это важно? Качество снимка зависит от количества информации, поступающей на сенсор. А эта информация — свет, попадающий на матрицу. Поэтому меньше сенсор, тем меньше света, тем в итоге хуже фото.

Но как же камерам смартфонов удается выдавать сопоставимое качество? Давайте разберемся. Для этого, начать стоит с того, как вообще устроена камера смартфона.

Сенсор камеры. Матрица. Вы находитесь здесь…

Сенсор камеры – самая важная её часть. Главный элемент сенсора – светочувствительная матрица. Она состоит из миллионов ячеек, которые улавливают свет. «Мегапиксели» в камере – это как раз количество таких ячеек. Например, 64 мегапикселя означают, что матрица состоит из 64 миллионов светочувствительных ячеек. Когда вы открываете приложение камеры на смартфоне, все эти ячейки начинают собирать в себя фотоны света и по их количеству на каждой ячейке и формируется картинка. Каким образом? Ответ на этот вопрос зависит от типа матрицы, их всего два CCD и CMOS-матрицы.

Разница заключается в том, что в CCD-матрицах для преобразования света в напряжение и из него в данные используется отдельная схема-преобразователь. При воздействии света на ячейку, в ней образуются электроны, и они поочерёдно поступают в преобразователь, который «превращает» электроны в выходное напряжение, такие матрицы были придуманы первыми, а сейчас используются только в очень дорогих камерах из-за своей дороговизны. В CMOS-матрицах все необходимые преобразования происходят в самой ячейке, то есть на выходе ячейка сразу выдаёт напряжение, без необходимости во внешних схемах, такие матрицы дешевле, быстрее и меньше, поэтому и получили гораздо более широкое распространение.

Хорошо, но как из выходного напряжения получается картинка? Напряжение – пропорционально тому, сколько света захватила каждая ячейка, то есть яркость каждого пикселя. Но только яркость, сами по себе матрицы умеют формировать только чёрно-белое изображение.

Фильтр Байера

Для появления в фотографиях цвета над каждой ячейкой помещают цветной фильтр, который улавливает определённый цвет: красный, синий или зелёный. Совокупность таких фильтров формирует над матрицей ещё один слой – матричный светофильтр. Самый известный – фильтр Байера, ещё его называют RGGB. Этот фильтр состоит из 25 % красных элементов, 25 % синих и 50 % зелёных элементов. Такой дисбаланс цветов вызван тем, что человеческий глаз более чувствителен к зелёному цвету, чем к красному и синему вместе взятым. То есть получается, что каждый пиксель улавливает лишь один цвет? И из этого же следует, что два остальных цвета фильтром отсекается, значит сохраняется лишь одна треть от всей цветовой информации. «Полноцветным» является блок 2 на 2 пикселя, в таком блоке один красный пиксель, один синий пиксель и два зеленых пикселя. Тем не менее, этого хватает для получения цветной картинки, для этого используются значения из соседних ячеек.

Но интересно, что RGGB это не единственный тип светофильтров, хотя и наиболее распространённый. Помимо него существуют уже почти неиспользуемый CYYM, в котором на каждый блок один бирюзовый, два жёлтых и один пурпурный, а также RYYB, где зелёный цвет заменили на жёлтый, он появился в 2019 году. Альтернативные светофильтры не стали стандартом индустрии, хотя и используются некоторыми производителями. Это обусловлено тем, что все существующие алгоритмы и технологии работы с изображениями рассчитаны на зелёный, синий и красный цвета, а в случае использования других цветовых компонентов требуются более сложные алгоритмы демозаики. С другой стороны, жёлтые фильтры позволяют матрице захватывать больше света, а значит и в условиях недостаточного освещения фотографии должны получаться лучше.

Хотя, главное ограничение в этом плане – отнюдь не светофильтр, а размер пикселя. В камерах смартфонов зачастую не превышает полутора микрометров, он физически не может уловить такое количество света, как «большие» камеры с пятикратно большими пикселями. Для того, чтобы это компенсировать была придумана технология Quad Bayer. В ней при значительном увеличении разрешения камер, например, до 48 мегапикселей размер фильтра Байера остаётся как при двенадцати мегапикселях, то есть цветофильтр покрывает сразу 4 пикселя, блок 2×2 пикселя становится одноцветным, а разрешение фотографий не увеличивают. Такая технология используется во всех актуальных смартфонах vivo, в том числе и в vivo V25 Pro.

Это позволяет улучшить динамический диапазон фотографий. Каким образом? Вообще, широкого динамического диапазона на фотографиях можно достигнуть двумя способами: большим размером сенсора или увеличением выдержки. Первый вариант не подходит из-за небольшого размера камеры смартфона, а вот второй может и получиться, но только для совсем небольшого отрезка времени, чтобы не смазать кадр при съёмке с рук. Трюк заключается в том, что одновременно половина фотодиодов под одним фильтром работает с короткой выдержкой, а вторая половина — с длинной. Получается, под каждым цветным фильтром два диода собирают всю информацию на ярких участках, а два других — на темных, и при этом общее время выдержки увеличивается незначительно.

С другой стороны, пиксели становятся ещё меньше, что приводит возникновению шумов и различных дефектов, которые необходимо исправлять при постобработке, то есть возрастают требования к вычислительной мощности смартфона.

Как раз отличной камерой, и мощным железом может похвастаться смартфон vivo V25 Pro. Это флагман новой серии V25, которая недавно вышла в продажу в Россию. vivo давно присутствует на рынке, и мы с вами прекрасно знакомы с этим брендом — компания занимает лидирующие позиции в создании инновационных продуктов, в частности, специалисты vivo уделяют большое внимание именно развитию фото- и видеосъемки в смартфонах.

Так, например, первым в мире смартфоном с фронтальной светодиодной вспышкой полного спектра был vivo X shot, представленный компанией в 2014 году.

vivo X7, вышедший в 2017 году, был оснащен передовой технологией мягкого света, разработанной компанией (имитируя свет на съемочной площадке, технология способна придать сияющий цвет лица людям, делающим селфи). Также в 2016 году в сериях vivo X9 и X9s внедрили режим двойной камеры для фронтальной фотосъемки.

Но о компании говорить можно долго, так что давайте вернемся и посмотрим, что нам предлагает новинка V25 Серии — vivo V25 Pro. Смотрите сами, тут крутая 64 мегапиксельная камера, к тому же с гибридной стабилизацией, комбинация оптической стабилизации и электронной сделает снимки с рук максимально чёткими.

 

Фотографии можно делать как в разрешении 16 мегапикселей, так и задействовать полное разрешение камеры для получения очень детальных снимков при дневном освещении.

Любителям портретной съёмки понравится качественное боке, да ещё и с возможностью менять после съемки блики, можно выбрать из нескольких вариантов, таких как сердца, бабочки или “вишня в цвету”, а для создания динамики на снимках можно использовать эффект размытия в движении.

А тем, кто считает ночь своей стихией пригодится продвинутый ночной режим, который при любом освещении поможет создать яркий снимок, вот например такой или вот такой.
Помимо продвинутых основных камер, в смартфоне установлена 32 мегапиксельная фронтальная камера с автофокусом по глазам, что позволит всегда делать чёткими не только селфи-фото, но и селфи-видео, оцените качество картинки и заодно звука.

Кстати, насчёт видео, гибридная стабилизация сделает кадр плавным даже при сильной тряске.

Все эти продвинутые алгоритмы съёмки работают быстро благодаря новому производительному восьмиядерному чипу MediaTek Dimensity 1300 и 12 гигабайтам оперативной памяти с возможностью расширения ещё на 8 Гб. А чтобы избежать перегрева и троттлинга в смартфоне используется современная система охлаждения. Кроме того, в смартфоне установлен большой аккумулятор ёмкостью 4830 мАч, который с помощью 66-ваттной быстрой зарядки можно зарядить до 42% всего за 15 минут.

Сильной стороной vivo V25 Pro является не только “железо”, но и дизайн, фотохромное антибликовое стекло с бархатистой поверхностью на задней панели благодаря слою кристаллов меняет свой цвет под разными углами, от небесно-голубого до тёмно-синего, это точно подчеркнёт чувство стиля владельца смартфона. Кстати, для первых покупателей V25 Pro беспроводные наушники в подарок.

Стабилизация

Есть ещё один способ улучшить качество снимков при недостаточной освещённости – увеличить выдержку. Это время, за которое камера фиксирует изображение. Тут всё просто: чем больше выдержка, тем больше света попадёт на матрицу. Но для этого камера должна быть абсолютно неподвижна, иначе изображение получится смазанным. При съёмке с рук добиться такого едва ли возможно, поэтому в смартфонах средневысокого ценового сегмента используется оптическая стабилизация изображения (OIS). Работает она так, гироскоп и акселерометр постоянно определяют сдвиги камеры в пространстве и электрические приводы компенсируют эти движения, стабилизируя модуль камеры.

Кстати, первым смартфоном в индустрии с пятитиосевой gimbal стабилизацией стал vivo X50 Pro. Созданный по образцу полноразмерного профессионального стабилизатора, встроенный модуль в X50 Pro обеспечивает повышенную устойчивость основной камеры, двигаясь в направлении, противоположном тряске.

Эта система также расширяет угол поворота и зону защиты от сотрясений по сравнению с оптической стабилизацией (OIS), что приводит к сверхчетким изображениям. Но так как OIS это всё-таки механизм, ещё и небольшого размера, стоит производителям смартфонов такое удовольствие недёшево, поэтому в смартфонах невысокого ценового класса оптическую стабилизацию не встретишь. В этом сегменте используется электронная стабилизация (или EIS), при ней все движения камеры компенсируются процессором при обработке изображения. Некоторые смартфоны, например наш vivo, могут использовать и оптическую и электронную стабилизацию одновременно.

Размер сенсора

А почему бы не сделать смартфон с размером сенсора, как на фотокамерах? Раз уж все остальные методы не решают проблемы со съёмкой при нехватке света и низкой выдержке, так ещё бы и подрос бы динамический диапазон за счёт большего размера пикселей. Дело тут в том, что внутри смартфона очень мало места. И чтобы в него поместился большой модуль камеры, необходимо либо уменьшать размеры остальных компонентов, а уменьшить зачастую можно только аккумулятор, либо значительно увеличивать толщину и вес смартфона. А главное — для покрытия большой матрицы нужна выпирающая оптика.

Второй подход используется чаще, но такие смартфоны получаются совсем нишевыми, далеко не все готовы ради хорошей камеры носить с собой тяжёлый смартфон с огромной выпирающей камерой. Поэтому оптимизации нужно искать где-то ещё, например, в линзах.

Линзы

А ведь любой, даже самый продвинутый сенсор будет бесполезен без системы линз, и именно она занимает больше всего места в модуле камеры смартфона. Неужели нельзя обойтись вообще без линз? К сожалению, нет. В любом модуле камеры есть три типа линз:

• Собирающая
• Фокусирующая
• Корректирующая

Самая основная, это собирающая – чтобы маленький сенсор «захватил» большую сцену, её необходимо «сжать» до размеров этого самого сенсора. Для этого нужна выпуклая собирающая линза, она собирает пучок световых лучей в одну точку. В целом, для получения снимка достаточно всего одной такой линзы, но качество такого снимка будет невысоким из-за расфокуса и искажений, или аберраций.

То есть ещё необходима фокусирующая линза, в отличие от других линз, она может перемещаться внутри объектива, чтобы достичь необходимой резкости изображения. Для определения нужного положения фокусирующей линзы используются различные технологии автофокуса, на эту тему у нас было отдельное видео на канале, поэтому не будем на этом останавливаться.

Для устранения искажений применяются применяются различные корректирующие линзы. Например, для уменьшения эффекта хроматической аберрации. Он возникает из-за того, что у каждого цвета своя длина волны и поэтому некоторые цвета могут быть в расфокусе, так как они не сходятся в одной точке. Из-за этого снижается чёткость изображения и появляются цветные контуры. Для борьбы с этим эффектом в каждой системе линз есть ахроматическая линза, которая соединяет цветовые лучи в одной точке.

В «больших» фотоаппаратах все эти линзы представляют собой отдельные стеклянные элементы, которые можно заметить или подстроить под себя. А в смартфонах для экономии места линза, по сути, одна, просто склеенная из нескольких пластиковых элементов, обычно от 5 до 7. Выбор пластика в качестве материала обусловлен тем, что при таких маленьких размерах, с пластиком работать проще, а ещё пластиковая линза не разобьётся от падения.

Фокусное расстояние

Ещё именно линзы определяют фокусное расстояние, это расстояние от точки схождения лучей внутри объектива до сенсора камеры, если несколько упростить, то это на каком расстоянии от линз находится сенсор камеры. Фокусное расстояние определяет угол обзора камеры, то есть насколько «широко» камера видит сцену. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора, но вместе с увеличением угла обзора возникает бочкообразная дисторсия, также называемая «рыбий глаз», она возникает из-за того, что линзами захватывается много информации, но поместить её необходимо на небольшой сенсор камеры. А объективы, то есть системы линз, с большим фокусным расстояниями используются для получения зума, так как из-за малого угла обзора создаётся иллюзия, что изображение приближено.

Двойные-тройные камеры

На фотоаппарате в плане объективов всё просто, под каждую задачу меняешь объектив и всё, одна камера становится максимально универсальной. На смартфоне такой вариант невозможен в силу того, что линзы невзаимозаменяемые, из-за своего малого размера и высокой плотности компонентов внутри смартфона. Поэтому для расширения функционала камеры начали… добавлять новые камеры. Вообще, эта идея не новая.

Первые смартфоны с двумя камерами появились чуть больше 10-ти лет назад, но там две камеры использовались для создания 3D-эффекта. А вот использование двух разных модулей под разные задачи стало трендом лишь в последние 5 лет.

Кстати, двойная камера может быть не только тыльной, но и фронтальной. Например, смартфон vivo V5 plus был первым в мире смартфоном с двойной фронтальной камерой, а через пару лет vivo V17 Pro стал первым смартфоном с двойной “выдвигающейся” селфи-камерой.

Сейчас дополнительные камеры устанавливают практически все производители в смартфоны всех ценовых сегментов.

Например, в уже упомянутом vivo V25 pro три модуля камеры:

• Основной объектив, со средним углом обзора и самой высокой светочувствительностью.
• Сверхширокоугольный объектив, он же «сверхширик», малое фокусное расстояние даёт ему большой угол обзора. Такой камерой можно захватывать сцену максимально широко и получать интересные снимки, например вот такой или такой.
• И макрообъектив, также может нести функцию замера глубины, нужен либо для создания макроснимков, либо для определения и отделения фона при портретной съёмке.

Помимо этих модулей, в смартфонах также часто устанавливают телеобъектив. Он же «телевик», у него фокусное расстояние кратно меньше таковому у основного объектива, эта разница как раз и является зум-фактором. Например, если у основного объектива фокусное расстояние 24 мм, а у телевика 77 мм, то мы, округляя, получаем трёхкратный оптический зум.

С недавнего времени в смартфонах появились так называемые перископные телеобъективы, они дают больший оптический зум, по сравнению с обычным телеобъективом, из-за большего фокусного расстояния, вплоть до 100 мм, но в чём между ними разница? Фокусное расстояние – это всё-таки физическая величина, а значит, что в смартфоне должно быть место под это расстояние, а ещё под линзы и сенсор камеры. Поэтому, когда увеличение фокусного расстояния «упёрлось» в толщину смартфона, инженеры придумали повернуть камеру параллельно корпусу смартфона, уместить таким образом всю оптику, а затем зеркалом «вернуть» обзор камеры в нужную плоскость. Первые смартфоны с перископными объективами появились в 2019-м году, и с тех пор, всё больше производителей перенимают эту технологию.

У vivo тоже есть смартфоны с таким объективом, например, vivo X70 Pro+, у которого помимо обычного телеобъектива с двухкратным увеличением, есть ещё и перископный объектив, дающий пятикратное приближение.

Но даже у самых продвинутых «вспомогательных» модулей камер есть большой недостаток, это невысокое качество съёмки при недостаточном освещении. Дело в том, таким модулям нужны дополнительные линзы для увеличения угла обзора, или для зума, и каждая линза уменьшает количество света, которое попадает на матрицу. Из-за этого светосила объектива становится меньше, а итоговая картинка темнее.

Заключение

Получается, что ключевое отличие мобильных камер от “больших” фотоаппаратов это значительное использование программных алгоритмов, они комбинируют снимки с разных объективов для создания портретного размытия, улучшают качество ночных снимков, и, что самое главное, дают возможность пользователю просто достать смартфон, открыть камеру и сделать снимок, без необходимости настройки параметров под каждую конкретную сцену. И именно алгоритмы будут улучшать качество съемки на смартфон, потому что вряд-ли нас ожидают существенные улучшение в оптике, или в сенсорах камер, их размер всё-таки существенно ограничен, и всё улучшение упирается в законы физики, а их пока никому обмануть не удалось. А вот алгоритмы можно улучшать практически бесконечно, и нейросети прекрасно этому способствуют, такие дела.

Ожидается, что уже в следующем месяце Motorola представит новый флагманский смартфон Moto Edge, в котором будет использоваться 200-мегапиксельный сенсор ISOCELL HP1 от Samsung. В преддверии запуска компания поделилась фотографией, сделанной с его помощью, в социальных сетях Китая. Motorola объявила о выпуске нового флагманского смартфона летом этого года еще в мае.

GSM Arena заметила сообщение на Weibo от генерального менеджера Motorola в Китае Чэнь Цзиня, который опубликовал образец фотографии, сделанной с помощью нового 200-мегапиксельного сенсора, который появится в смартфоне компании.

Фотография сделана с разрешением 50 мегапикселей с использованием способности сенсора создавать изображение путем объединения четырех пикселей в один. Фотография имеет довольно большой размер — 6 144 на 8 192 пикселей, а ее размер составляет 13,8 мегабайт.

Фотография выглядит наиболее впечатляюще при просмотре в разрешении менее 100%, но при просмотре в полном разрешении начинают проявляться некоторые проблемы с качеством.

Очевидно, что имеются значительные аберрации объектива, в частности, недостаточная резкость по всему кадру. Хотя матрица способна передавать экстремальное разрешение, оптическая система, используемая для захвата изображения, либо несовершенна, либо не доработана, поскольку наблюдается значительное размытие пикселей, заметное вскоре после отведения взгляда от центра изображения. При этом даже самый центр изображения не кажется особенно резким.

Это не первый раз, когда мы видим датчик HP1 от Samsung в действии. В конце мая Samsung опубликовал кампанию, демонстрирующую разрешение сенсора путем печати фотографии размером 616 квадратных метров (2 021 квадратный фут), сделанной с его помощью.

Как бы впечатляюще это ни звучало, рекламные щиты обычно не печатаются с очень высоким разрешением, поскольку расстояние просмотра не предполагается очень близким. Поэтому, хотя на первый взгляд кажется впечатляющим, что Samsung смог сделать такую большую печать с помощью смартфона, это становится менее впечатляющим, если учесть, что Apple уже много лет печатает фотографии iPhone на рекламных щитах.

Samsung указал, что фотографию можно рассматривать вблизи с высокой точностью, но не предоставил СМИ эту фотографию в полном разрешении и не сказал, насколько близко можно рассматривать гигантскую фотографию кошки и сохранять ее четкость. Этот снимок от Motorola — первый случай, когда в общий доступ попала фотография с полным разрешением, сделанная с помощью этого сенсора в устройстве конечного использования, и это даже не максимальные 200 мегапикселей, которые обещает HP1. Несмотря на пиксельный биннинг, проблемы с изображением, похоже, связаны с качеством оптики, и мы надеемся, что Motorola сможет доработать ее до выхода смартфона на рынок в конце этого года.

В течение нескольких недель в начале этого года мобильные фотографы со всего мира, вооружившись iPhone 13 Pro и 13 Pro Max, делились своими лучшими макроснимками в рамках конкурса Shot on iPhone Macro Challenge, благодаря чему даже самые мелкие детали казались эпическими на снимках. Мы отмечали, что все эти снимки могли быть сделаны только на iPhone 13 Pro и 13 Pro Max вследствие того, что только там сверхширокоугольная камера может переходить в макро-режим.

Сегодня Apple объявила 10 победителей своего международного конкурса, которые подчеркивают глобальное и разнообразное сообщество фотографов iPhone: финалисты из Китая, Венгрии, Индии, Италии, Испании, Таиланда и США. Их снимки будут представлены на сайте apple.com, в аккаунтах Apple в социальных сетях и на рекламных щитах в некоторых городах.

Победившие снимки демонстрируют, что красота макросъемки заключается в ее способности превратить обычное в необычное и запечатлеть мелочи в большом масштабе. Среди фотографий — снимки природы, которые можно не заметить невооруженным глазом: капли росы на паутине, снежинки на шерсти собаки, пещерный цветок гибискуса и клубника, утопающая в крошечных пузырьках газированной воды.

“Sea Glass” — Guido Cassanelli. Buenos Aires, Argentina

«Морское стекло размывается тысячами миль, путешествуя по океанам к берегам мира. Я гулял по пляжу, наслаждаясь красивым закатом, и решил собрать несколько таких маленьких кусочков морского стекла, чтобы попробовать макросъемку на iPhone 13 Pro Max. Похоже, что внутри того, что помещен в центр, происходит что-то странное — он похож на янтарь. Мне очень нравится эта текстура».

“The Cave” — Marco Colletta. Taranto, Italy

«Обволакивающая форма лепестков, подчеркнутая интенсивными тенями, заставила меня вспомнить о глубокой пещере, готовой к исследованию; удерживая точку зрения внутри цветка, я хотел, чтобы естественное обрамление гибискуса заставило нас почувствовать себя частью его красоты». Когда я впервые узнал о режиме макросъемки, я подумал, что это еще одна классная новая функция, которую я с нетерпением ждал от своего нового iPhone 13 Pro. Но когда я начал изучать ее возможности, она мне очень понравилась. Я обнаружил, что он дает мне возможность превратить почти все, что я вижу, в абстрактный объект, отличающийся от того, чем он является в реальности. Эта функция действительно раскрыла мое воображение».

“Art in Nature” — Prajwal Chougule. Kolhapur, Maharashtra, India

«Я любитель природы и обожаю прогулки ранним утром с моим iPhone 13 Pro. В «золотой час» природа проявляет себя наилучшим образом, и фотограф просто в восторге. Капли росы на паутине привлекли мое внимание, и я был очарован тем, как сухой паучий шелк образовал ожерелье, на котором роса сверкала, как жемчуг. Это было похоже на произведение искусства на холсте природы».

“A Drop of Freedom” — Daniel Olah. Budapest, Hungary

«Моим намерением было выделить крошечную каплю воды по сравнению с лилией. Я использовал точечный студийный свет на лилии и темный фон. Мне нравится форма цветка; нижний лепесток помогает держать фокус на средней части, выделяя не только каплю, но и тычинку. Тем не менее, у снимка есть ритм, развивающийся в направлении эйфории композиции».

“Leaf Illumination” — Trevor Collins. Boston, USA

«Этот случай произошел во время золотого часа, когда солнце светит прямо в мое окно, освещая все крошечные клетки в каждом листе. Лист, изображенный на рисунке, принадлежит фикусу, который стоит на моем столе, где я вижу его в течение всего дня».

“Strawberry in Soda” — Ashley Lee. San Francisco, USA

«Использование фотографии для превращения повседневных предметов в нечто более необычное — это всегда забавная головоломка, которая раскрывает мои творческие способности. Для этой фотографии я использовал два предмета, которые нашел в холодильнике на кухне: клубнику и банку газировки. Я поставила прозрачную вазу на кухонный стол, налила в нее газировку и использовала лист черной бумаги в качестве фона. Затем я опустил клубнику в вазу с газировкой и стал ждать. Медленно на поверхности клубники начали образовываться пузырьки, и ее текстура полностью преобразилась. Я был поражен уровнем детализации, который мне удалось передать с помощью макросъемки, поскольку я мог видеть отдельные пузырьки газировки, которые образовывались на поверхности клубники. Я выбрал клубнику в качестве объекта съемки, потому что мне понравилось, как ярко-красный цвет выделяется на черном фоне. Резкий контраст фокусирует внимание на клубнике и ее пузырьках, и создается впечатление, что клубника парит в пространстве».

“Volcanic Lava” — Abhik Mondal. New Milford, New Jersey, USA

«После покупки нового iPhone 13 Pro в декабре я был поражен его функцией макросъемки и начал снимать различные объекты, включая цветы, насекомых, растения и многое другое. Однажды, во время обычной вечерней прогулки, я зашел в продуктовый магазин, где заметил букет цветов. Этот красивый подсолнух привлек мое внимание своими сложными деталями, включая наличие контрастных цветов от центра к краю лепестков. Я сразу же решил взять букет домой и запечатлеть его красоту».

“Honeycomb” — Tom Reeves. New York City, USA

«Этот снимок был сделан на краю Риверсайд-парка на Манхэттене во время утренней прогулки с нашим щенком этой зимой. Пока она любовалась своим первым снегом, мне удалось запечатлеть эфемерную решетчатую конструкцию этой крошечной снежинки, приземлившейся среди нитей ее многочисленных локонов медового цвета».

“Hidden Gem” — Jirasak Panpiansin. Chaiyaphum City, Thailand

«Эта крошечная, мерцающая жидкая драгоценность изысканно расположилась в основании листа после тропического шторма, почти незаметная для человеческого глаза. Однако его истинный блеск сияет через объектив iPhone — вблизи он сверкает с интенсивной четкостью, улавливая свет появляющегося солнца и увеличивая сложную, органическую геометрию прожилок листа под ним. Это природа в капсуле: мир красоты и чуда, сделанный в миниатюре».

“The Final Bloom” — Hojisan. Chongqing, China

«Фотография была сделана, когда мой 3-летний сын обнаружил цветение тюльпана у себя дома. Затем я оценил цветок вместе с сыном и достал свой iPhone, пытаясь запечатлеть момент, когда солнце поцеловало цветок, что создало идеальную тень на лепестках. Когда я приблизил iPhone к цветку, он автоматически включил режим макросъемки, и детали лепестков стали видны в полной мере. Через несколько мгновений налетел ветер и сдул лепестки. Несмотря на то, что цветок был коротким, я все равно запечатлел наивысший момент жизни тюльпана, который является подарком природы.»

Китайский производитель смартфонов, компания Oppo, объявила о заключении трехлетнего стратегического партнерства со шведским производителем камер Hasselblad, чтобы привнести технологии Hasselblad в мобильные устройства Oppo.

Напомним, что в декабре 2020 года бренд Vivo объявил о сотрудничестве с компанией Zeiss для совместной разработки систем обработки изображений для флагманской линейки смартфонов. Четыре месяца спустя, в марте 2021 года, компания OnePlus объявила о сотрудничестве с производителем камер Hasselblad. Камеры, созданные совместно с Hasselblad появились в OnePlus 9 и OnePlus 9 Pro, а также в линейке OnePlus 10. Теперь производитель смартфонов Oppo будет стремиться получить опыт работы с изображениями от опытного ветерана в мире изображений.

Напомним, что сейчас устройства OnePlus меняют пользовательский интерфейс с Oxygen OS на Color OS, а Пит Лау перешел на высокий пост в OPPO и никто уже не скрывает, что бренды постепенно сближаются.

Если три партнерства между культовыми брендами камер и китайскими производителями смартфонов за один год кажутся необычными, это не так уж удивительно, если принять во внимание, что Vivo, OnePlus и Oppo являются дочерними компаниями BBK Electronics Corporation, китайского многонационального конгломерата, который в настоящее время является одним из крупнейших в мире производителей смартфонов. Помимо Oppo, Vivo и OnePlus, BBK Electronics также владеет компанией Realme, которая, по слухам, еще и сотрудничает с Kodak для будущих моделей смартфонов, а также iQOO, которая является суббрендом Vivo.

Что касается нового партнерства Oppo, то предстоящие смартфоны компании серии Find X станут первыми, в которых будут представлены технологии, полученные в результате партнерства. Хотя серия X3 была последним флагманским предложением Oppo, слухи предполагают, что они могут отказаться от названия X4 и сразу перейти к X5, поскольку число «4» считается несчастливым в китайской культуре. Каким бы ни было название, скорее всего, серьезные технологии обработки изображений от Hasselblad будут использоваться только в самой флагманской модели Find X Pro, а не в моделях среднего ценового диапазона, как отмечает Android Authority.

«OPPO и Hasselblad теперь будут работать вместе над дальнейшей разработкой передовых решений для обработки изображений в рамках сотрудничества R&D, целью которого является предоставление пользователям более естественных цветов и более изысканных впечатлений от съемки», — говорится в пресс-релизе Oppo. «Используя естественную калибровку цвета с Hasselblad, OPPO также намерена добиться максимально естественного тона кожи при портретной съемке».

Компания HONOR запустила в России один из самых масштабных конкурсов мобильной фотографии HONOR MAGIC MOMENTS AWARDS 2021 с общим призовым фондом 550 тыс. рублей. Подать заявку на участие можно до 30 ноября.

Цель международного конкурса HONOR MAGIC MOMENTS AWARDS 2021 — расширить границы мобильной фотографии с помощью инновационных технологий и организовать глобальную платформу для обмена фотографиями, где каждый сможет поделиться своими снимками и показать мир таким, каким видит его в объективе смартфона.

Для участия в конкурсе необходимо зарегистрироваться на официальной российской странице мероприятия и загрузить свои фотоработы, снятые на любой из смартфонов HONOR. Конкурсные работы принимаются в 8 категориях: портрет, тeмная ночь, пейзаж, абстракция, документальная фотография, закат и рассвет, город и животный мир.

В рамках мероприятия участники смогут побороться за призовые места и денежные награды: первое место – 150 тыс. рублей, второе место – 100 тыс. рублей и третье место – 50 тыс. рублей. Принять участие в конкурсе студенческой мобильной фотографии, победители которого получат по 50 тыс. рублей каждый. А также побороться за звание «Фотограф года», 10 тыс. долл., смартфон HONOR Magic3 Pro Plus (или эквивалентное денежное вознаграждение) и другие уникальные призы в основной части международного конкурса, который также продлится до 30 ноября.

В жюри российской конкурсной программы войдут ведущие фотографы, педагоги и блогеры: профессиональный фотохудожник, член Московского союза художников и Союза фотохудожников России Бесчастнов Петр; блогер, пейзажный фотограф и амбассадор HONOR Виталий Климов; хореограф, заслуженный артист РФ, педагог-балетмейстер театра «Ленком Марка Захарова», профессор ВТУ им. М. С. Щепкина и ГИТИСа Антон Лещинский.

В свою очередь, членов международного жюри возглавляют основатель IMAX Enhanced и директор департамента товаров и услуг компании Xperi Гейр Скааден, а также член Совета Академии кинематографических искусств и наук и сооснователь и председатель Entertainment Technology Consultants (ETC) Лорен Нильсон.

Узнать подробнее обо всех условиях участия и подать заявку можно на официальной странице конкурса.

Компания HUAWEI объявила о запуске в России ежегодного конкурса NEXT-IMAGE Awards 2021. Тема конкурса в 2021 году – Better Together.

Пользователи HUAWEI со всей страны могут присылать свои фото- и видеоработы, чтобы побороться за шанс стать обладателем одного из 70 призов, в числе которых – новый смартфон HUAWEI P50 и денежные вознаграждения до десяти тысяч долларов. Кроме того, специальные призы смогут выиграть российские участники сообщества HUAWEI.

HUAWEI NEXT-IMAGE Awards — это крупнейший в мире конкурс мобильной фотографии, в котором с момента запуска в 2017 году приняло участие свыше двух миллионов человек со всего мира. Благодаря простым условиям участия и большим шансам на выигрыш конкурс пятый год подряд объединяет фотографов-любителей и рассказчиков визуальных историй из России и всего мира.

На конкурс принимаются фотографии и видеоролики десяти категорий: портрет; цвета; ночь; телеобъектив; монохром; моментальный снимок; широкоугольные фото; истории; рассказчик; супермакро. Данные форматы охватывают основные направления современной мобильной фотографии.

Участники конкурса смогут выиграть смартфон HUAWEI P50, новые умные часы HUAWEI WATCH 3 и денежный приз до 10 000 долларов. Помимо основных призов, в этом году появится новая категория Student Focus Award, которая создана для развития творческих способностей у молодежи. В ней могут принять участие студенты в возрасте от 18 до 24 лет.

Победители получат не только новый HUAWEI P50, но и вознаграждение от фонда NEXT-IMAGE Creation в размере 1 000 долларов для воплощения творческих планов. Кроме того, в знак благодарности за поддержку и интерес к продуктам HUAWEI уникальные подарки приготовлены и для российских участников. Так, 30 членов сообщества HUAWEI смогут выиграть смартфон HUAWEI nova 8 и беспроводные наушники HUAWEI FreeBuds 4.

Как стать участником конкурса:

• Через официальный веб-сайт конкурса NEXT-IMAGE AWARDS
• Через веб-страницу сообщества Huawei в России

Участников NEXT-IMAGE 2021 будет оценивать команда экспертов в области фотографии из разных стран. К канадскому экшн-фотографу Рубену Краббе присоединятся Карен Смит – известный художественный критик из Великобритании, и французский продюсер радио и телевидения Оливье Шабодо. В отборе лучших снимков будет также принимать участие фотограф, лауреат Пулитцеровской премии и основатель Шанхайского центра фотографии Лю Хон Шин, победитель гран-при конкурса Next-Image Awards 2020 Линь Хайинь. Кроме того, в состав жюри войдут профессор института журналистики и коммуникаций Пекинского педагогического университета Юй Гомин и заместитель директора департамента стратегического маркетинга HUAWEI Consumer Business Group Ли Чанчжу.

Приём работ на конкурс: до 30 ноября 2021

Период конкурсного отбора: 1–31 декабря 2021

Современные смартфоны получают все больше продвинутых возможностей для съёмки фото и видео. Камеры устройств позволяют снимать с высоким разрешением, использовать разнообразные объективы, а внутри есть огромное количество интеллектуальных функций. Все это позволяет создавать контент с картинкой достаточно высокого качества. Неудивительно, что контент-мейкеры все чаще обращают внимание на мобильные гаджеты в качестве инструментов для работы.

Сегодня мы посмотрим на ряд примеров из разных частей света: от русского шоу о путешествиях до южноафриканской обложки глянцевого журнала. Все эти истории объединяет один аспект – контент был создан с помощью флагманских смартфонов Samsung Galaxy.

Южная Корея

В честь Всемирного дня океанов режиссер-документалист Донг Сик Ким запечатлел на камеру Galaxy S21 Ultra разнообразных морских существ, которые обитают в водах вокруг знаменитого острова Чеджу.

Учитывая характер съемок, для режиссера важно, чтобы оборудование было максимально компактным: замена тяжелого снаряжения на тонкий смартфон для работы с морскими обитателями помогла сократить расстояние между создателем контента и объектами съемки, уменьшить стресс, которому подвергаются животные и защитить окружающую среду. Камеру Galaxy S21 Ultra Донг Сик Ким настроил до начала съемки, так как для погружения на большую глубину устройство было помещено в специальный водонепроницаемый чехол.

Режиссер выбрал режим съемки на широкоугольную камеру, чтобы запечатлеть активных морских жителей, например, дельфинов. Для стандартного объектива он предпочел разрешение 8K, которое позволило снять красивые кадры с кораллами.

Португалия

Португальский режиссер Педро Варела вооружился смартфоном Samsung Galaxy S21 Ultra 5G для создания полнометражного фильма «Идол» (O Ídolo) по сценарию известного писателя и драматурга Фернандо Пессоа.

Сюжет, который считался утерянным, воплотился на экране спустя более 100 лет после написания. Фильм, действие которого происходит в «ревущие 20-е» на трансатлантическом корабле, вышел в мае 2021 года и уже успел собрать восторженные отзывы от поклонников классической португальской литературы и простых зрителей.

Испания

В марте 2021 года популярный испанский рэп-исполнитель, звезда сериала «Элита» Арон Пайпер выпустил видеоклип Mufasa, который также был полностью снят на Galaxy S21 Ultra.

По словам режиссера ролика Гильермо Мендо, камеры гаджета «в некоторых аспектах значительно упрощают съемку и экономят много времени», а качество контента превзошло все ожидания.

Россия

Этой весной на телеканале «Пятница» вышел необычный эпизод шоу о путешествиях «Орел и Решка»: при создании выпуска о Замбии вместо камер съемочная группа использовала смартфоны Samsung Galaxy Note20.

Для того, чтобы запечатлеть все красоты экзотической страны, операторы дополнили мобильные устройства стэдикамами, насадками с дополнительной оптикой, поляризационными и нейтральными фильтрами, а также спортивным FPV-дрон для эффектных панорамных съемок.

Отдельным преимуществом при работе «в поле» стала возможность сразу же просматривать отснятые кадры на больших экранах. Кроме того, активное применение нашли и разнообразные функции гаджетов, от перефокусировки до таймлапсов и суперстабилизации изображения. Проект принес Samsung Electronics «бронзу» в категории «Партнерства с медиаканалами и площадками» на национальном конкурсе Effie Awards Russia 2021.

Кадры, снятые на смартфон, демонстрировались не только на ТВ, но на большом экране: в феврале 2021 года в кинотеатрах по всей России вышла полнометражная мелодрама «Дважды два». Замена тяжелых камер на компактные смартфоны позволила съемочной группе завершить работу над фильмом всего за 7 смен. Режиссер Виталий Манюков и оператор Владислав Политик отдельно отметили удобство функций суперстабилизации видео и высокое качество съемки даже при слабом освещении.

Южная Африка

Качество мобильных камер оказалось подходящим даже для глянцевой фотосъемки: номер журнала GQ South Africa за май-июнь 2021 года вышел с обложками, снятыми и отредактированными на Galaxy S21 Ultra. Устройства пригодились и для видео о необычной фотосессии с участием фотографа Остина Малемы. «Я очень быстро понял, что Samsung Galaxy S21 Ultra 5G способен создавать изображения, которые будут соответствовать качеству DSLR», — рассказал он.

США

Смартфон помог известному стилисту Джейсону Болдену готовить своих звездных клиентов к выходу на красную ковровую дорожку, несмотря на самоизоляцию. Например, в Кинорежиме Джейсон может записать виртуальные инструкции на фронтальную и основную камеры одновременно, а функции видеочатов позволяют воссоздать опыт живой примерки нарядов. Камера Galaxy S21+ оказывается полезной и для съемки последних модных трендов и ярких образов для публикации в блогах стилиста.

На стриминговом видеосервисе Hulu также идет реалити-шоу Exposure – соревнование для молодых фотографов. В качестве рабочих инструментов для создания и редактирования кадров участники используют флагманские Galaxy S21 Ultra 5G. Передовая система камер позволяет им вести съемку в самых экстремальных условиях в ходе еженедельных челленджей.

Индия

Дикие животные – один из самых сложных объектов съемки. Тем не менее, фотографу и исследователю National Geographic Прасенджиту Ядаву удалось создать иллюстрации для журнала National Geographics Traveler India Edition, используя только смартфон Galaxy S21 Ultra. На обложку издания попал кадр, вырезанный из снятого на гаджет видео 8K.

Украина

Один из новых клипов артистки музыкального лейбла Monatik Corporation, певицы Lida Lee, был полностью снят Galaxy S21 Ultra.

Режиссером выступила Таня Муиньо (одна из ее недавних работ – нашумевшее видео Montero от Lil Nas X), которая смогла реализовать свои амбициозные идеи, используя камеру гаджета, а благодаря яркости и высокой четкости картинки удалось достичь по-настоящему «глянцевого» эффекта.

Тайвань

Тайские режиссеры и блогеры Сю Чжи-Йен, Инь Чен-Хао, Берди Нио, Кай Ян и Алекс III создают «ежедневные блокбастеры» с помощью Galaxy S21 Ultra 5G и Galaxy Z. У каждого из создателей контента свой стиль, который получилось передать на видео. Камеры смартфонов запечатлели любую сцену, от ночного мегаполиса до стремительных движений танцоров.

Компания Apple продолжает знакомить пользователей с фишками iPhone 12 и iPhone 12 Pro.

На днях компания выпустила ролик из серии Shot on iPhone — Everyday Experiments: Full Bloom, в котором показано как снимать стоп-моушн, замедленные видео и тайлапсы на профессиональном уровне. По сути, это простое и очень красивое обучающее видео, которое показывает простые фишки. При этом авторы видео рассказывают о дополнительном оборудовании — штативе и различных задних фонах, которые контрастируют с цветом растений. Среди использованных фишек можно отметить лески, с помощью которых двигали цветочки вверх и вниз и стекло, которое позволило добиться малой глубины резкости: растения лежали на двух уровнях.

Мы находимся в уникальной точке, когда трудно понять увидев два снимка — какой из них снят на смартфон, а какой на профессиональный фотоаппарат?

Но как так получилось, что смартфоны стали снимать настолько хорошо? Сегодня мы разберем как работает цифровая фотография на глубоком уровне. Соберём ведро света и узнаем в чём суть квантовой эффективности!

Для начала давайте разберемся, как так происходит, что в объектив камеры попадает свет, а на выходе мы получаем красивенький цветастый снимок? И для простоты, сразу начнем с аналогии. Внутри любой цифровой камеры установлена матрица, которая состоит из миллионов пикселей. Так вот пиксели эти, по своей сути, похожи на ведра только собирают они не капельки дождя, а частички света.

Что я имею ввиду?

Главный элемент каждого пикселя — это фотодиод. Это такой кусочек кремния, обладающий чудесным свойством — когда на него попадает фотон света, он высвобождает электрон. Задача камеры собрать все эти электроны и подсчитать их. Но зачем подсчитывать электроны и как вообще это происходит?

Пока мы делаем фотографию — этот процесс называется экспонирование — каждый высвобожденный электрон скапливается в некой ловушке — потенциальной яме. А когда экспонирование закончено мы замеряем сколько электронов скопилось. Так мы понимаем сколько света попало на пиксель и насколько ярким он должен быть.

Если вернуться к аналогии с ведром. Если оно наполнено электронами доверху — значит пиксель будет белый, то есть иметь 100% яркость. А если ведро наполнилось наполовину, то яркость будет 50%. Так, подсчитав сколько электронов высвободил каждый пиксель, мы можем составить изображение.

Но чтобы изображение получилось качественным, нам важны две вещи. Первая — чтобы объем ведра был большим, то есть оно были глубоким. Потому что иначе оно будет быстро переполняться, электроны полезут через край и вместо полезной информации мы получим просто засвеченный пиксель.

Также для нас важно, чтобы в ведро поступало много света. Потому как даже в самых лучших матрицах, ведра собирающие электроны, скажем так, не очень чистые. Там всегда есть довольно солидный осадок паразитных электронов, которые на фотографии проявляются в виде шума. Откуда он берется?

Во-первых, сама матрица по умолчанию немного шумит. Поэтому, даже если никакого света на матрицу не поступает, в наших ведрах всегда будет сколько-то электронов.

Во-вторых, свет может просто переотразиться и прилететь к вам с соседнего пикселя. Это называется перекрестный ток.

Поэтому в случае, когда мы фотографируем днём и наши ведра заполнены светом, мы можем легко отделить сигнал от шума. Просто потому что сигнала намного больше чем шума.

А когда мы фотографируем в темноте и фотонов поступает очень мало, отделить сигнал от шума становится очень сложно.

Исходя из сказанного выше, мы можем сделать достаточно простые выводы. Для того чтобы у нас получились классные фотографии нам нужно:

• Чтобы у пикселя была большая площадь. Тогда он сможет улавливать больше фотонов света.
• Чтобы у пикселя была большая емкость. Тогда он сможет удерживать больше электронов и это повысит динамический диапазон, то есть будут детали и в светах, и в тенях.
• Нам надо много пикселей, чтобы картинка была детализированной.

Как соблюсти все три условия? Ответ простой: нам нужна большая матрица с большими пикселями!

Но в смартфонах большую матрицу разместить невозможно, поэтому даже самые крупные матрицы в смартфонах проигрывают по размерам полнокадровым фотоаппаратом в десятки раз.

• Galaxy S20 Ultra 108MP 0.8µm. 1/1.33″. ~69.5mm²
• Pixel 4, iPhone 11 12MP 1.4µm. 1/2.55″. ~23.9mm².
• Full Frame, 30.1MP 5.36 µm 36×24 mm, 864mm2

Получается безоговорочная победа фотоаппаратов. Но почему же мы не видим в больших фотоаппаратах в десятки раз выше светочувствительность, в десятки раз меньше шума и выше динамический диапазон?

Квантовая эффективность

И вот тут начинается самое интересное. Как и в других сферах жизни, кроме размера есть масса иных важных факторов. И тут я имеею ввиду такую штуку как квантовая эффективность пикселя. Что это такое?

Дело в том, что фотодиоды не идеальны. По хорошему, на один поглощенный фотон должен высвобождаться один электрон. Но такое происходит далеко не всегда. Может быть ситуация, что прилетело 10 фотонов, а высвободилось всего 5 электронов. Это значит, что половину фотонов мы вообще никак не использовали и квантовая эффективность в этом случае равна 50%.

В современных полнокадровых беззеркальных камерах Sony, таких как A7S II, A7S III, A7R IV квантовая эффективность колеблется в районе 55-64%. И эти камеры считаются чемпионами по светочувительности и идеально подходят для съемки при низком освещении, астрофотографии и прочего. Владельцы Sony не дадут соврать — классные камеры. Примерно такая же ситуация с камерами Nikon.

60 процентов — звучит неплохо, да? Но по меркам смартфонов такая эффективность — это детский лепет.

Еще пару лет назад квантовая эффективность в смартфонах была 90-100%. А в новых сенсорах ISOCELL от Samsung она достигает 120%! Это значит, что на один поглощенный фотон свет высвобождается в среднем больше 1 электрона! WOW! Этот показатель в 2 раза выше чем современных полнокадровых камерах! То есть матрицы в смартфонах в 2 раза более эффективные!

Ёмкость

Но это только половина дела. Вы заметили, что в прошлом году разрешение камер смартфонов резко скакнуло вверх? Со стандартных 12 Мп до 48, 64 и даже 108 МП. При этом размер пикселей сильно уменьшился с 1,4 мкм (Sony IMX 363), которые до сих пор ставят в смартфоны Pixel, до 0.8 мкм (ISOCELL Bright HM1).

По идее уменьшение размера пикселя должно негативно отразиться на светочувствительности и на динамическом диапазоне. Но этого не произошло. Почему?

Дело в том, что несмотря на то что фотодиоды стали уже, они стали существенно выше и больше по своему объёму.

Поэтому, несмотря на уменьшение размера пикселя, емкость потенциальной ямы для каждого пикселя стала больше. Например, в последних сенсорах Samsung, которые стоят в Galaxy S20 и S21 ёмкость потенциальной ямы 6000 электронов.

А в режиме пиксель биннига, то есть объединения пикселей, емкость увеличивается до 12000 электронов. Для сравнения в больших камерах эта емкость колеблется в районе 25-30 тысяч электронов, то есть разница всего в 2 раза, а не в десятки раз.

Подробнее о том как работает пиксель биннинг мы рассказывали в ролике про 108 МП сенсор в Xiaomi Note 10, посмотрите.

При этом также сильно улучшилось соотношение сигнал/шум. Теперь каждый пиксель стал отгорожен стеной и это позволило избавиться от перекрестных помех.

Поэтому, несмотря на то, что пиксели технически становятся меньше, повышается их эффективность и емкость.

Алгоритмы

Но ключевой козырь мобильной фотографии — это конечно умные алгоритмы.

Google со линейкой своих смартфонов показал, что только за счёт совершенствования своего алгоритма HDR+ они могут из года в год уделывать всех конкурентов даже не меняя сенсор, они используют Sony IMX363, уже три года поряд.

Но в чём суть магии алгоритмов?

Алгоритмы типа HDR+ работают по принципу image stacking, то есть очень быстро делается несколько снимков и склеиваются в один.

За счёт этого получается сильно уменьшить количество шума, просто потому что значения шума усредняются, а также добиться потрясающего динамического диапазона. Благодаря этому преимущество в ёмкости потенциальной ямы у больших сенсоров практически полностью нивелируется.

К примеру, делая фотографию на Google Pixel в режиме Super Res Zoom склеиваются 15 снимков. Это позволяет добиться уровня шума эквивалентного матрице формата APS-C, то есть существенно большего размера.

А в режиме ночной съёмки, при склеивании 9-15 снимков с выдержкой ¼ секунды, мы получаем эквивалент 5-секундной выдержки с большого фотоаппарата. Но при этом на телефон мы снимаем с рук и ничего не смазывается. А на фотоаппарат такие снимки можно сделать только со штатива.

И это только малая часть технологий, которые сейчас применяются в смартфонах. Подробнее о вычислительной фотографии мы говорили в других материалах.

Почему в фотоаппаратах такого нет?

Всё понятно. Технологии в смартфонах продвинулись очень далеко. Но что мешает производителям добавить все эти технологии в большие фотоаппараты?

Например, та же Sony делает матрицы и для смартфонов, и для своих камер. Так в чем проблема? И тут есть несколько причин.

Во-первых, рынок смартфонов существенно более конкурентный и динамичный, чем рынок профессиональных камер. Тут сильно больше игроков, а смартфоны меняют гораздо чаще, чем камеры. Тут инновации происходят каждый год. Ну почти… А в больших фотокамерах, дай бог, раз в пять лет что-то новое покажут. И скорее всего, частично это будут те технологии, которые уже обкатали на смартфонах.

На рынке смартфонов всегда одновременно соревнуется несколько сенсоров, которые по-разному, с точки зрения софта, воплощает несколько компаний. Поэтому все инновации сначала подпадают в смартфоны, а уже потом в профессиональные камеры.

А во-вторых, вы не поверите, но к камерам смартфонов существенно более высокие требования. Потому как большие камеры покупают профессионалы, которые знают и привыкли возиться с постобработкой. А типичный юзер смартфона любит, чтобы нажал кнопку — и шедевр! Поэтому камеры смартфонов, со своими маленькими сенсорами и горе-фотографом просто нуждаются в инновациях. А продвинутые фотокамеры нет.

Итоги

Конечно, я не хочу сказать, что телефоны снимают лучше, чем фотоаппараты. Конечно это не так…

Какими бы ни были инновационными и эффективными матрицы в смартфонах, всё равно света на матрицу будет поступать очень мало, потому как в просто невозможно в смартфон установить большой сенсор и светосильный объектив. Поэтому более профессиональные камеры никуда не денуться. Им всегда найдется применение. Как и мобильным камерам, ведь большой фотик в карман не положишь. Камеры смартфонов очень хороши, но фотоаппараты все равно лучше. Особенно для профи. И про это у нас будет отдельное видео. Не пропустите.