Vad går det med att göra en fantastisk smarttelefonkamera?

Författare: Monica Porter
Skapelsedatum: 19 Mars 2021
Uppdatera Datum: 1 Juli 2024
Anonim
Vad går det med att göra en fantastisk smarttelefonkamera? - Teknik
Vad går det med att göra en fantastisk smarttelefonkamera? - Teknik

Innehåll


Våra smartphones är små underverk av fotografering. De är så avancerade att de till och med utmanar dedikerade kamerasystem. Visst har många av er undrat hur dessa små kameror blev så bra.

Företag spenderar miljarder i FoU så att du kan ta ett Instagram-värdigt foto av din måltid. Det är mycket komplicerat, och de flesta människor förstår inte en massa termer och begrepp.

Vi är här för att rensa vattnet och hjälpa dig att förstå vad som gör dessa vackra bilder möjliga. Mycket går till att skapa en fantastisk smarttelefonkamera, så låt oss ta dig igenom alla komponenter.

Företag spenderar miljarder i FoU så att du kan ta ett Instagram-värdigt foto av din måltid.

Edgar Cervantes

Sensor


Smarttelefonkameror har kommit långt, men branschen kommer alltid att kämpa med bildsensorer. Större sensorer överträffar mindre än mindre (av samma kvalitet). Storleken är viktig, och det finns ingen väg runt den.

Storleken är viktig och det finns ingen väg runt det i bildsensornas värld.

Edgar Cervantes

Detta är en utmaning för smartphone-tillverkare. De kan inte exakt packa en fullbildssensor i en liten, tunn handenhet. Med tanke på en större sensor behöver också ett större objektiv, håller smarttelefontillverkare vanligtvis på 1 / 2,3-tums till 1 / 1,7-tums sensorer.

För att sätta dessa siffror i perspektiv har Huawei P30 Pro en 1 / 1,7-tums sensor. Google Pixel 3 XL är också känd för sin fantastiska kamera och den har en 1 / 2,55-tums sensor. Dessa är dvärgar jämfört med en 1,38-tums sensorer i full bildram i vissa DSLR-kameror.


När utrymmet är en begränsning måste tillverkare skapa sensorer av bättre kvalitet och ändra några saker. Att ha en mindre sensor är en nackdel, men företag kan göra vissa saker för att förbättra bildkvaliteten.

  • Vem är vem i smartphonekamerabranschen

En populär metod är att skapa sensorer med större pixlar, vilket skulle göra det möjligt att fånga mer ljus. Pixelstorleken mäts i mikrometer (mikrometer) och varierar vanligtvis mellan 1,2 um och 2,0 um i smarttelefonvärlden.

En annan intressant metod som Huawei införde med P30 Pro var att använda en RYB (röd-gulblå) sensor, i motsats till den traditionella RGB (röd-grön-blå) konfigurationen. Om du byter till gula fotograferingssidor kan du ta mer ljus. Du kan lära dig mer om det i vår dedikerade artikel.

Som användare kommer du att märka att en bättre sensor skapar mindre brus och spannmål, bättre prestanda med svag belysning, förbättrade färger, förbättrad dynamisk räckvidd och skarpare bilder.

Glas / linser

Objektiv ignoreras vanligtvis när man talar om smarttelefonfotografering. Detta är konstigt med tanke på att det är ett av de viktigaste ämnena i vanlig fotografering. En väl utformad, transparent och ren lins ger bättre bildkvalitet.

Vi älskar alla att höra om breda bländarlinser, men dessa har en risk.

Edgar Cervantes

Linser bestämmer också bländare, vilket är en viktig faktor att beakta. Vi älskar alla att höra om breda bländarlinser, men dessa har en risk. Kameralinser är byggda av flera "korrigerande grupper" som är utformade för att fokusera ljuset korrekt och minska avvikelser. Billigare linser tenderar att innehålla färre grupper och är därför mer benägna för problem. Linsmaterial spelar också en viktig roll här, med högre kvalitet glas och flera beläggningar som ger bättre korrigering och mindre snedvridning.

  • Förstå bländare - Vad betyder det och hur påverkar det bildkvaliteten?

Det är svårt att säga hur bra eller dåliga smartphinslinser är, eftersom tillverkare vanligtvis inte pratar om dem. Det finns dock några varumärken vi kan lita på i smartphonebranschen. Sony och Nokia arbetar med Zeiss, och Huawei arbetar med Leica. Dessa märken är kända för att erbjuda kvalitetslinser.

Flera kameror

Smarttelefoner brukade ha en enda kamera, men att lägga till mer har blivit vanligt. Många telefoner har två eller tre kameror för närvarande. Sedan har vi de galna som Nokia 9 PureView och dess fem skyttar.

Om du inte kan ha en större sensor eller mer avancerat glas, kan du lika gärna ha ett gäng av dem.

Edgar Cervantes

Det finns olika skäl för att sätta flera kameror på en telefon - det gör fotoupplevelsen mer flexibel. Ta Huawei P30 Pro; den har en huvudkamera för allmänna ändamål, en vidvinkel kamera och den berömda 125 mm periskopzoomlinsen. Detta gör det möjligt att använda varje kamera under specifika omständigheter.

Inställningar för multikameror spelar också en stor roll i beräkningsfotografering. Till exempel har Nokia 9 PureView 3 monokroma sensorer, två RGB-sensorer och en ToF-kamera (tid för flygning). Alla dessa bilder arbetar tillsammans i varje bild för att fånga den mest detaljerade, färg-, ljus- och djupinformationen. I själva verket är alla bilder som kommer från den här smarttelefonen ett HDR-foto.

Om du inte kan ha en större sensor eller mer avancerat glas, kan du lika gärna ha ett gäng av dem. Så här kompenserar tillverkarna för fotografibegränsningarna som presenteras av smartphones.

  • Flera linser: Nästa stora trend inom mobilfotografering?
  • De bästa telefonerna med dubbla kameror framtill
  • Bästa telefoner med trippelkamerauppsättning - vad är dina alternativ?

Bildstabilisering

Smarttelefonkameror använder två typer av bildstabilisering: optisk bildstabilisering (OIS) och elektronisk bildstabilisering (EIS). Beroende på telefon kan du ha ingen, en eller båda dessa funktioner.

Bildstabiliseringsteknologier är avsedda att minska skakningen och ge en jämnare och skarpare bild. Helst skulle du ha möjlighet att använda båda, eftersom OIS är bättre för foto och EIS är fokuserat på video. Om du måste välja mellan en av dem, är det bästa alternativet OIS.

OIS

OIS kompenserar för små rörelser i kameran under exponering. I allmänna termer använder den en flytande lins, gyroskop och små motorer. Elementen styrs av en mikrokontroller som förflyttar linsen mycket lätt för att motverka skakningen av kameran eller telefonen - om telefonen rör sig åt höger rör sig linsen åt vänster.

  • OIS - Optisk bildstabilisering - förklarar Gary!

Detta är det bästa alternativet på grund av att all stabilisering sker mekaniskt och inte genom programvara. Detta innebär att ingen kvalitet går förlorad i processen.

EIS

Elektronisk bildstabilisering fungerar genom programvara. I grund och botten, vad EIS gör är att dela upp videon i bitar och jämföra den med tidigare ramar. Den avgör sedan om rörelsen i ramen var naturlig eller oönskad skakning och korrigerar den.

EIS försämrar vanligtvis kvaliteten, eftersom det behöver utrymme från innehållets kanter för att tillämpa korrigeringar. Men det har förbättrats under de senaste åren. Smartphone EIS utnyttjar vanligtvis gyroskop och accelerometer, vilket gör det mer exakt och minskar kvalitetsförlusten. Som vanligt idag dödar programvara det.

Pixel binning

Du har antagligen hört den här termen tidigare och har ingen aning om vad det betyder. Poängen är att det minskar buller och hjälper till i svagt ljus.

Pixel-binning är en process som kombinerar data från fyra pixlar till en. Med hjälp av denna teknik kan en kamerasensor med 0,9 mikron pixlar ge resultat motsvarande 1,8 mikron pixlar.

Den största nackdelen är upplösningen delas också med fyra när man tar ett pixel-inskjutet skott. Det betyder att ett inskjutet skott på en 48MP kamera är 12MP.

Pixelbinning görs i allmänhet möjligt tack vare användning av ett quad-Bayer-filter på kamerasensorer. Ett Bayer-filter är ett färgfilter som används i alla digitala kamerasensorer, sitter ovanpå pixlarna och tar en bild med röda, gröna och blå färger.

  • Vad är pixelbinning? Allt du borde veta om denna fotografiska teknik

Ditt standard Bayer-filter består av 50 procent gröna filter, 25 procent röda filter och 25 procent blå filter. Enligt fotograferingsresursen Cambridge in Color är detta arrangemang avsett att imitera det mänskliga ögat, som är känsligt för grönt ljus. När den här bilden har tagits, interpoleras och behandlas den för att producera en slutlig, fullfärgad bild.

Inte många telefoner använder pixelbinning, men det är en trevlig behandling. Några av dem inkluderar LG G8 ThinQ, Xiaomi Redmi Note 7-serien, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro och ZTE Blade V10.

autofokus

Smarttelefonkameror använder vanligtvis tre typer av autofokussystem: dubbelpixel, fasdetektering och kontrastdetektering. Vi berättar om dem i ordning, från värst till bäst.

  • Hur smarttelefonkameror fungerar - förklarar Gary

Kontrastdetektera autofokus

Detta är den äldsta av de tre och fungerar genom att mäta kontrast mellan områden. Tanken är att ett fokuserat område har en högre kontrast, eftersom kanterna blir skarpare. När ett område når en viss kontrast kommer kameran att betrakta det i fokus. Det är en gammal, långsam teknik, eftersom den kräver rörliga fokuselement tills kameran hittar rätt kontrast.

Fasdetektera autofokus

"Fas" betyder att ljusstrålar som kommer från en specifik punkt träffar motsatta sidor av en lins med lika intensitet - med andra ord är de "i fas." Fasdetektera autofokus använder fotodioder över sensorn för att mäta skillnader i fas. Den flyttar sedan fokuselementet i linsen för att få bilden i fokus. Det är verkligen snabbt och exakt, men faller bakom autofokus med dubbla pixlar eftersom den använder dedikerade fotodioder istället för att använda ett stort antal pixlar.

Autofokus med dubbla pixlar

Detta är den överlägset bästa autofokus-tekniken som finns för smartphones. Autofokus med två pixlar är som fasdetektering, men det använder ett större antal fokuspunkter över sensorn. I stället för att fokusera på dedicerade pixlar består varje pixel av två fotodioder som kan jämföra subtila fasskillnader för att beräkna var objektivet ska flyttas. Eftersom provstorleken är mycket högre, så är kamerans förmåga att få bilden i fokus snabbare.

Vissa tror att en snabbare autofokus inte spelar så mycket, men det gör en enorm skillnad när du till exempel tar ett actionfoto. Även bråkdelar av en sekund är värdefulla under flyktiga stunder. Ingen gillar en suddig, halvfokuserad bild.

megapixel

Är ett högre megapixelantal bättre? Svaret är att det beror. Det beror på dina egna behov och andra faktorer.

När du har mer MP är bättre

Fler megapixlar betyder mer definition. Även om det inte alltid nödvändigtvis gör ditt foto bättre, kommer det att ge det mer detaljerad information. Detta är en trevlig behandling för dig som gillar att beskära, eftersom en bild med högre megapixel har fler pixlar att arbeta med och därför fler pixlar att spara.

Fler pixlar kan också garantera bättre utskriftskvalitet om du någonsin bestämmer dig för att kopiera dina bilder. Det kommer dock bara att göra en skillnad om dina utskrifter är tillräckligt stora. Nyquist-teoremet lär oss att en bild kommer att se väsentligt bättre ut om vi spelar in den med dubbelt så höga dimensioner som vårt avsedda medium. Med det i åtanke måste ett foto på fem på sju tum i utskriftskvalitet (300 dpi) tas till 3 000 x 4 200 pixlar för bästa resultat, eller cirka 12 MP.

När du har färre MP är bättre

Att skriva ut smarttelefonfoton är en sällsynt och döende vana, så att ha mer tryckkraft kommer inte att göra någon skillnad för de flesta av oss. Vad det kommer att göra är att göra bildfiler större, vilket kommer att uppta ditt dyrbara lagringsutrymme. För att inte tala om att redigering av dem på lågdrivna enheter kan göra en trög upplevelse.

Det är också viktigt att komma ihåg att fler pixlar i ett litet utrymme kommer att göra pixlar mindre. Mindre pixlar kan ta mindre ljus och ge mer ljud. Smartphone-tillverkare verkar ha hittat en balans mellan storlek och kvalitet, och håller sensorerna på cirka 12 MP och förstorar pixlar.

Men det finns alltid undantag. Ett tydligt exempel är Honor View 20, som har en 48MP-sensor, men den är också en större 1/2-tums sensor och kameran använder pixelbinning. I detta fall hade tillverkaren en anledning att använda ett högre megapixelantal och ställa in enhetens hårdvara i enlighet därmed.

programvara

Vissa fysiska begränsningar kan vi helt enkelt inte förbättra - åtminstone inte så mycket. Smartphone-kamerahårdvara når en platå och så småningom kommer tillverkarna inte att kunna sälja en kamera som är mellan två och fem procent bättre.Tills en del banbrytande avbildningsteknologi ersätter den nuvarande har detta blivit en kodningstrid.

Programvaran går in för att rädda var hårdvaran inte kan leverera.

Edgar Cervantes

Programvaran går in för att rädda var maskinvara inte kan leverera. Med beräkningsfotografering vet telefonerna vad du fotograferar, var du fotograferar och när du fotograferar. Denna teknik kan analysera en ram och fatta beslut för dig, till exempel att göra en himmel mer blå, anpassa vitbalansen i mörkret och förbättra färgerna vid behov.

Programvara möjliggör också komplexa funktioner, som porträttläge, HDR och nattläge. Alla dessa processer som krävs för specialutrustning, tid, kunskap och ansträngning. Nu tar mjukvaran mycket av grytarbetet från skytten. Tack vare telefoner med flera kameror kan programvara också ta flera bilder och slå samman dem för att producera ett enda förbättrat foto.

Telefoner kan en dag slå traditionella kameror, och det är allt tack vare programvara. Vi berör toppen av isberget här, men du kan låta vår egen David Imel ge dig sina tankar om beräkningsfotografering och hur det kommer att revolutionera allt.

Så vad ska du leta efter?

Det var mycket information att ta in, så här är en kort sammanfattning av vad du bör leta efter när du handlar efter en bra smarttelefonkamera.

  • En större sensor är alltid bäst. 1 / 1,7 tum är ungefär lika stor som de flesta smarttelefonkamerasensorer går. De är större, men de är sällsynta.
  • Leta efter fler megapixlar om du absolut måste skriva ut (eller verkligen behöver större bilder). Annars prioritera större pixlar eller tekniker som pixelbinning. Pixelstorlek mäts i mikrometer (mikrometer) och allt över 1,2 um bör vara bra. En bra smartphone bör ha minst en 12MP, vilket är att föredra för online-användning och liten bildutskrift.
  • Linser är mycket viktiga. Även om informationen inte alltid är lätt tillgänglig kan du försöka verifiera att din telefon har kvalitetsglas. Vissa tillverkare samarbetar med kända märken som Leica eller Zeiss.
  • Bra programvara är nyckeln. Förbättringar av forskningsprogramvara. Alla tillverkare närmar sig programvara på olika sätt och detta resulterar i olika resultat. Samsung är känt för hög kontrast och mättade färger. Googles Pixel-enheter har också bra programvara som producerar hög dynamisk räckvidd, naturliga färger och skarpa bilder.
  • Autofokus med dubbla pixlar är det bästa i smartphones. Fasdetektera autofokus är också mycket bra, men det kommer att bli lite långsammare.

Att tro att alla dessa komponenter kan passa i ett så litet utrymme. Smarttelefonkameror är verkliga tekniker. Ta nu all denna information och ta reda på var din nästa kameratelefon står när det gäller fotografering av smarttelefoner.

Det verkar om om Google katar in en grati Google Home Mini med ina inköp varannan vecka. Nu delar Mountain View-jätten kärleken med Google One-abonnenter och erbjuder en grati marth...

Google har amarbetat med Chritopher och Dana Reeve Foundation för att ge bort 100 000 Home Mini-högtalare.Talarna kommer att ge bort till männikor om lever med förlamning och dera ...

Rekommenderad