Почему не стоит обращать внимание на разрешение камеры телефона. Размер сенсора важнее. На что влияет разрешение фотокамеры

Для печати фотографий со смартфонов. Сенсора 7,2 мегапикселя достаточно для печати фотографий размером 8 x 10 дюймов (20,32 x 25,4 см) с высокой плотностью пикселей 300 dpi. Однако фотография размером 11 x 14 дюймов (27,94 x 35,56 см) уже требует 13,9 мегапикселей.

Что собой представляет матрица цифрового фотоаппарата

Без датчика камера не может работать. Современные модели оснащены практически универсально. Это произошло, когда цифровые версии начали вытеснять старые пленочные технологии. Сенсор камеры является одним из основных компонентов, и его роль можно рассматривать как одну из главных, если не основную, что делает невозможным работу всего устройства. Матрица отвечает за качество, цветопередачу, резкость и выпуклость кадра будущих изображений. Как и любое другое важное фотографическое устройство, датчики имеют некоторые основные параметры, которые обычно используются в качестве ориентира при выборе конкретной модели.

Датчик изображения цифровой камеры — это прежде всего микросхема. Он преобразует лучи света, которые изгибаются и достигают его через систему линз и зеркал. В результате этого преобразования электрический сигнал выводится в цифровом виде, формируя изображение. За весь этот процесс отвечают специальные датчики освещенности, расположенные на самой плате. Чем больше количество светочувствительных сенсоров, тем выше разрешение и, следовательно, качество конечного изображения.

Имеются следующие типы датчиков

1. ПЗС – тип матрицы фотоаппарата, который дословно расшифровывается как прибор зарядовой связи. В английском варианте – Charge-Coupled Device. Весьма известная аббревиатура, которая, впрочем, не так часто встречается в наши дни. Многие используют приборы, в основе которых лежат светодиоды, имеющие высокую светочувствительность, созданные на основе ПЗС системы, но, несмотря на широкую распространенность, данный вид микросхем все больше вытесняется более современным.
2. КМОП-матрица. Формат матрицы, введенный в эксплуатацию в 2008 году. Впрочем, история создания данного формата уходит корнями в далекий 93-й, когда впервые была опробована технология APS. КМОП-матрица – это комплиментарный металл-оксид-полупроводник. Данная технология позволяет производить выборку отдельного пикселя почти так же, как и в стандартной системе памяти, к тому же, каждый пиксель оснащается дополнительным усилителем. Поскольку данная система является более современной, она зачастую оснащается автоматической подстройкой времени экспонирования каждого пикселя по отдельности. Данное улучшение позволяет получить полный кадр без потери боковых границ, а так же без потери верха и низа кадра. Полноразмерная матрица чаще всего бывает выполнена по технологии КМОП.
3. Существует еще один тип матрицы – Live-MOS-матрица. Ее выпустила фирма «Панасоник». Данная микросхема функционирует при помощи технологии, в основе которых лежит МОП. МОП-матрица позволяет делать качественные профессиональные снимки без высокого уровня шума, а также исключает перегрев.

Физический размер матрицы

Размер матрицы — одна из самых важных характеристик камеры. Обычно она выражается в дюймах в виде дроби. Чем больше размер, тем меньше шума в конечном изображении. Кроме того, чем больше физический размер, тем больше света может принять датчик. Количество и число световых лучей напрямую влияет на качество тона и подписи.

Коэффициент отсечения — это соотношение между размером кадра 35-мм пленочной камеры и размером матрицы цифровой камеры. На самом деле, процесс создания цифровых сенсоров настолько дорог, что производители стараются максимально уменьшить размер сенсора.

При сравнении кроп-сенсора со снимком, сделанным полноразмерной зеркальной камерой, угол обзора шире, а само изображение шире. Было установлено, что кроп-сенсор обрезает изображение, отсюда и название кроп.

Кроп-фактор чаще всего используется для измерения наиболее точного фокусного расстояния объектива путем настройки объектива на различных устройствах. Здесь работает эквивалентное фокусное расстояние (EF), рассчитываемое путем умножения фокусного расстояния (PF) на коэффициент разведения. Таким образом, объектив с полнокадровой матрицей (кроп = 1) и фокусным расстоянием 50 мм создает изображение того же размера, что и объектив с кроп-матрицей 1,6 мм и фокусным расстоянием 30 мм. В этом случае FFR одинаков для этих объективов. Ниже приведена таблица, позволяющая сравнить, как изменяется EFR в зависимости от коэффициента отсечения.

Количество мегапикселей и разрешение матрицы

Сам датчик чистый. Он состоит из более чем миллиона элементов, которые преобразуют свет, проходящий через линзу. В технических характеристиках каждой модели камеры указывается количество светочувствительных элементов или мегапиксельное разрешение матрицы на плате матрицы.

Мегапиксель равен миллиону светочувствительных сенсоров, которые фиксируют лучи света, преломленные объективом. Конечно, чем выше цена, тем лучше изображение.

Однако существует и обратная зависимость. Если естественный размер матки небольшой, то количество мегапикселей должно быть пропорционально меньше. В противном случае явления диализа не избежать. Фотография должна быть четко промыта.

Чем больше размер пикселя, тем больше света, падающего на него, может быть захвачено. Размер пикселя напрямую связан с размером матрицы и в первую очередь влияет на диапазон изображения. Чем больше количество мегапикселей при правильном соотношении размеров матрицы, тем больше лучей света может захватить матрица. Количество собранных лучей напрямую влияет на исходные параметры преобразуемого материала, т.е. на четкость, цвет, объем, контраст и фокус.

Таким образом, анализ камеры влияет на качество изображения. Зависимость анализа от количества используемых пикселей очевидна. Объективы используют сложные оптические элементы для создания необходимого светового потока, который затем разделяется датчиком на пиксели. Оптические приборы также имеют свой собственный анализ. Кроме того, если анализ линзы достаточно низок и передача двух светлых точек, разделенных одним темным пикселем, приводит к единому целому, анализ становится менее интенсивным. Это связано именно с прямой зависимостью и связью с количеством мегапикселей.

Важно: Как анализ матрицы, так и оптический анализ объектива влияют на качество изображения. Измеряется в линиях на мм. Анализ находится в наивысшей точке, когда элементы матрицы и объектива соответствуют друг другу.

Для современных цифровых микросхем анализ измеряется на основе размера пикселя (2-8 мкм). Сегодня на рынке представлены модели с разрешением до 30 мегапикселей.

Например, Canon EOS 5D Mark IV имеет натуральный размер 36 мм по длинной стороне и максимальное разрешение 6 720 пикселей. Разделите 36 на 6 720 и получите 0,005. Это размер пикселя. Также на фотокамере Nikon D780, разделив 35,9 мм на 6 048 пикселей, то же число получает 0,005.

Какой размер сенсора камеры телефона

На базовом уровне размер матрицы определяет, сколько света попадает в камеру для создания изображения. Хотя анализ играет важную роль в деталях, количество захваченного света определяет баланс экспозиции камеры, динамический диапазон и даже резкость. Именно поэтому 16- и 20-мегапиксельные зеркальные камеры, выпущенные несколько лет назад, обеспечивают лучшее качество изображения, чем современные 108-мегапиксельные смартфоны.

Что такое диафрагма и почему она важна для телефонных камер?

Датчики большинства смартфонов обычно имеют диаметр всего 1/2,55 дюйма, или около 1 см, хотя некоторые из них больше — более 1/1,7 дюйма. Для сравнения, сенсоры зеркальных камер имеют размер более 1 дюйма. Это означает, что они в четыре-пять раз больше, чем датчики смартфонов. Сенсоры смартфонов просто меньше, хотя некоторые бренды пытаются заполнить этот пробел. В настоящее время самые большие сенсоры находятся в смартфонах серии Huawei P40. Его размер составляет 1/1,28 дюйма.

Размер сенсора зеркальной камеры намного больше, чем у смартфона. Следовательно, качество изображения.

В чем преимущества камер с большой матрицей

Чем больше матрица, тем больше света она захватывает при заданной выдержке, ISO (чувствительности экспозиции) и диафрагме. Более низкая выдержка может компенсировать недостаток света, но при этом получаются размытые снимки.

Еще одна причина, по которой большие сенсоры превосходят меньшие сенсоры того же разрешения, — это более широкий динамический диапазон. Это называется разницей между темными и светлыми участками. Это означает, что при большей матрице изображение получается более четким и противоположным.

Samsung запатентовала движущуюся камеру для следующего поколения смартфонов

Изображения также страдают от появления нежелательного шума. Сами светочувствительные элементы расположены очень близко друг к другу, что деформирует свет и может привести к увеличению шума. Шум также появляется из-за недостатка света, о котором говорилось выше. Чувствительность сенсора повышается, и изображение еще больше деформируется.

Как улучшить камеру смартфона

С переходом на более высокую аналитику (сейчас она превышает 100 мп) размер сенсора становится как никогда важным. Конечно, датчики с разрешением 48, 64 и даже 108 Мп могут давать меньше деталей при ярком свете в солнечный день, но увеличьте изображение на расстоянии километра, распечатайте его и повесьте на стену. Рама. Качество достаточно хорошее, чтобы различить силуэты объектов, но не более того. Такой рост — это всего лишь игра, но не более того. Даже человеческие лица не являются четкими. Особенно если освещение не очень хорошее.

Качество фотографий, сделанных с помощью смартфонов, чрезмерно высокое.

Еще одна относительно недавняя тенденция в секторе мобильных телефонов — технология слияния пикселей. Это позволяет этим датчикам высокого разрешения объединять пиксели для улучшения регистрации света. Эти более крупные датчики и, соответственно, более крупные пиксели значительно улучшают качество фотографий в условиях низкой освещенности. В результате снижается уровень шума и улучшаются цвета даже в условиях низкой освещенности.

Иван Кузнецов затронул скользкую для нас тему — мне не нужна видеокамера на смартфоне. Вы

Большая матрица — самая важная часть для получения хороших снимков в условиях низкой освещенности. Даже Боке хорошо работает только с большими сенсорами. В любом случае, смартфоны выполняют дополнительное редактирование изображений, поэтому размытие часто получается неестественным.

Чем больше матрица, тем больше света она захватывает при заданной выдержке, ISO (чувствительности экспозиции) и диафрагме. Более низкая выдержка может компенсировать недостаток света, но при этом получаются размытые снимки.

Значит, чем больше мегапикселей, тем лучше качество изображения?

Нет. Свет не идеален. По крайней мере, не идеально. Есть и другие особенности камер смартфонов, которые напрямую влияют на качество изображения. Например, тип датчика, размер пикселя и диафрагма.

По совпадению, гонка мегапикселей началась не со смартфонов. Цифровые камеры определили моду на них. Потребители были зациклены на идее, что большее количество мегапикселей означает лучшее качество изображения. И он использовал камеры. В конце концов, они не всегда охотятся за миниатюрами. Это означало, что большинство мегапикселей не означает уменьшения размера отдельных пикселей.

Более крупные матрицы в цифровых камерах обычно означают более высокое разрешение (то же количество мегагелей). Это связано с тем, что можно установить большее количество пикселей. Более крупные датчики камеры также лучше работают в условиях низкой освещенности и имеют меньше цифрового шума.

Как большое ведро может впитать больше воды во время дождя, так и большие пиксели могут впитать больше света. Чем больше света может принять датчик с большими пикселями, тем лучше камера работает в темных условиях.

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

Как вы могли заметить, количество мегапикселей в смартфонах растет, но размер самой камеры почти не меняется. Поэтому производители уменьшают размер пикселя, чтобы вместить больше мегапикселей в тот же размер! Таким образом, вместо 12 миллионов (12 мегапикселей) на матрице размером 1 / 2,55 дюйма, на матрице того же размера находится 20 миллионов (20 мегапикселей) меньших пикселей.

12-мегапиксельная камера также делает лучшие снимки, чем 20-мегапиксельная. Это происходит потому, что большие пиксели захватывают больше света!

Роб Лейтон, преподаватель мобильной журналистики и профессиональной мобильной фотографии в Университете Бонда на Золотом побережье Австралии, понимает это! На самом деле, когда речь идет о взаимосвязи между количеством мегапикселей на смартфоне и качеством изображения, речь идет о качестве, а не о количестве», — сказал он.

Старомодный маркетинг распространил миф о том, что чем больше мегапикселей в камере смартфона, тем лучше качество изображения. Однако это не всегда так … Размер матрицы, обработка изображений, нейронные сети, машинное обучение — все это гораздо важнее для современной фотографии». Чем больше матрица, тем больше в ней пикселей и тем более качественное изображение она создает, чем камера с меньшим количеством пикселей, которая не может поглощать столько света».

Сколько мегапикселей достаточно для смартфона?

Это все равно, что спросить, сколько кирпичей достаточно для строительства дома. Это зависит от размера дома, размера кирпичей и проекта дома, который вы строите.

То же самое относится и к мегапикселям в камерах смартфонов. Все зависит от размера сенсора (дом), размера пикселей (кирпичи) и того, что производитель хочет получить от камеры (дизайн).

Например, если компания-производитель смартфонов решит, что ее камера должна фокусироваться на светочувствительности, а не на снимках сверхвысокого разрешения, на матрице будет меньше пикселей. В то же время сами пиксели будут больше.

Это означает, что если сравнивать два смартфона с одинаковыми по размеру камерами, то смартфон с 12-мегапиксельной камерой, скорее всего, будет более светочувствительным. Таким образом, снимки получаются более яркими с меньшим уровнем шума, чем у 20-мегапиксельной камеры. В то же время 20-мегапиксельная камера покажет более детализированную картинку, хотя, возможно, и немного более шумную.

Количество мегапикселей, которое можно считать достаточным, зависит от вас и от того, что вы хотите делать со своими снимками. При увеличении масштаба для печати плаката необходим очень высокий уровень детализации. Отслеживайте мегапиксели. Помните, однако, что это зависит от условий съемки и освещения. Кроме того, если вам нужна камера, способная отлично снимать в сумерках, днем или ночью, ищите камеру с разрешением около 12 МП, как у iPhone.

Честно говоря, смартфоны не обязательно должны быть с разрешением 40 мегапикселей или выше. Существует множество камер с разрешением 20 МП.

При сравнении кроп-сенсора со снимком, сделанным полноразмерной зеркальной камерой, угол обзора шире, а само изображение шире. Было установлено, что кроп-сенсор обрезает изображение, отсюда и название кроп.

Правда, что мегапиксели влияют на качество фото?

0,3-мегапиксельные камеры все еще используются в недорогих мобильных телефонах, в то время как более дорогие модели смартфонов оснащены сенсорами с разрешением 108 мегапикселей. Это кажется очевидным. Чем больше мегапикселей, тем лучше камера. Да; но нет!

Представьте себе сенсор в камере смартфона. Это небольшая область, усеянная фотодиодами (пикселями). Они преобразуют свет в электрический заряд, который затем преобразуется в цифровую фотографию.

Если камера смартфона имеет 12 миллионов светодиодов, это означает, что сенсор имеет разрешение 12 мегапикселей (т.е. 12 миллионов пикселей).

Зачем повышать разрешение камеры?

Когда на экране смартфона отображаются две фотографии, например, 48 мегапикселей и 12 мегапикселей, разница минимальна. Однако количество мегапикселей может играть важную роль.

Для печати фотографий со смартфонов. Сенсора 7,2 мегапикселя достаточно для печати фотографий размером 8 x 10 дюймов (20,32 x 25,4 см) с высокой плотностью пикселей 300 dpi. Однако фотография размером 11 x 14 дюймов (27,94 x 35,56 см) уже требует 13,9 мегапикселей.

Плотность пикселей 300 dpi делает невозможным распознавание отдельных пикселей на напечатанном изображении с расстояния около 30 см.

Ниже приведен пример работы 4-кратного цифрового зума. Темные области по краям — это необрезанное исходное изображение.

Частое использование цифрового зума, гибридного зума или кадрирования. Цифровой зум работает так же, как и кадрирование. Другими словами, он обрезает часть изображения. Кроме того, чем выше разрешение, тем больше деталей сохраняется. Если вы часто увеличиваете или обрезаете снимки, выберите режим с самым высоким разрешением.

Разрешение камеры также влияет на гибридный зум. Смартфоны увеличивают изображение до 10x без потери качества при использовании отдельной телекамеры. Например, он есть у Galaxy S21Ultra5G и HuaweiP40ProPlus. Однако для 100-кратного масштабирования используется гибридный зум: 10-кратное увеличение происходит без потерь, а остальное увеличение достигается путем обрезки части фотографии. Как и в случае с цифровым зумом, чем выше разрешение камеры, тем лучше.