Новости Hardware

Как устроена 48 мегапиксельная камера в смартфоне и какой в этом смысл

Мы живем в интересное время. Нас долго убеждали в том, что матрицы с высоким разрешением в смартфонах не нужны — мол, после определенной границы (12-16 мегапикселей) это не будет приводить ни к чему, кроме увеличения шума и снижения детализации. И долгое время это правило работало безотказно, многие— сознательно избегали камер с высоким разрешением. Но с недавних пор производителям смартфонов стали доступны сенсоры со структурой пикселей Quad Bayer, которые, во-первых, делают дальнейший рост разрешения оправданным и осмысленным. А во-вторых, серьезно упрощают и удешевляют процесс производства сенсоров (с точки зрения себестоимости каждого мегапикселя).

 Четыре встроенные камеры смартфона vivo V17

Четыре встроенные камеры смартфона vivo V17

Недавно мы рассказывали о том, на что способна квадрокамера vivo V17, но сегодня мы больше сосредоточимся именно на технических подробностях и поговорим о том, как все устроено. Сама компания vivo не занимается производством сенсоров для своих смартфонов, по крайней мере пока, поэтому все решения закупаются у сторонних производителей – в основном у Sony и Samsung за редкими исключениями.

Итак, в чем отличие структуры Quad Bayer от традиционного фильтра Байера? Идея предельно проста – она заключается в том, что у каждого блока из четырех пикселей (2 × 2) имеется одинаковых цветовой фильтр, что позволяет по-разному обрабатывать данные в зависимости от условий съемки, и в первую очередь – в от условий освещения.

 Диаграмма пиксельной решетки (Quad Bayer Array) и ее преобразование с помощью специального алгоритма

Диаграмма пиксельной решетки (Quad Bayer Array) и ее преобразование с помощью специального алгоритма

У смартфона есть как минимум два варианта обработки сигнала с сенсора. В одном случае данные с четырех пикселей объединяются и мы фактически получаем один пиксель вчетверо большой площади. Именно таким образом основная камера vivo V17 работает по умолчанию, выдавая картинку размером 4000 × 3000 пикселей. Во втором случае каждый фотоэлемент срабатывает отдельно и мы получаем максимально возможное разрешение – 8000 × 6000.

Сама по себе съемка с таким высоким разрешением может быть оправдана лишь в одном случае – когда вам нужно напечатать изображение на бумаге (на фотобумаге, на фанере, как угодно). Если же вы используете фотографии только для просмотра на экране и хранения в «облаке», то чем выше разрешение, тем больше сложностей у вас возникнет. Наиболее логичным применением высокому разрешению на смартфоне становится цифровой зум без потери качества – в таком режиме камера делает снимок в максимальном разрешении, а затем вырезает его центральную часть и сохраняет ее как отдельный снимок с разрешением 12 мегапикселей. В этом случае можно сэкономить на установке телеобъектива – собственно, аналогичным производитель поступил и с vivo V17, здесь мы имеем двухкратный зум без потери качества без отдельного телеобъектива.

 Пример цифрового зума без потери качества

Пример цифрового зума без потери качества

В случае с истинно бюджетным смартфоном установка одной камеры с таким сенсором вполне позволит реализовать функциональность, которая прежде была свойственна лишь дорогим моделям. Иными словами, все идет к тому, что смартфонов, которые снимают плохо в мире вообще не останется. Ну а смартфоны средней руки смогут еще больше разнообразить варианты съемки установкой дополнительных специальных камер, и пример vivo V17 в этом смысле очень показательный.

Примеры съемки основной камерой vivo V17 в разрешении 48 Мп

Напомню, что помимо основной камеры на с фильтром Quad Bayer и разрешением 48 мегапикселей у vivo V17 имеется модуль со сверхширокоугольным объективом с эквивалентным фокусным расстоянием 13 мм и диафрагмой ƒ/2,2. Эта камера отлично подойдет для съемки в небольших помещениях, а также для городских пейзажей с высокими зданиями. Что характерно, этот модуль прекрасно обходится без механизма автофокусировки – благодаря большой глубине резкости можно получать четкие снимки практически в любых условиях.

Примеры съемки сверхширокоугольной камерой vivo V17

Две оставшиеся камеры vivo V17 обладают одинаковыми характеристиками, по крайней мере в том, что касается разрешения сенсора (2 мегапикселя или 1600 × 1200) и диафрагмы (ƒ/2,4). Одна из этих камер предназначена для съемки макро, в ней нет автофокуса, поэтому получить четкие снимки можно только если поднести смартфон практически вплотную к объекту. А вторая камера, как вы уже могли догадаться, выполняет роль датчика глубины, с помощью которого можно снимать портреты с размытием заднего плана.

 Пример съемки камерой vivo V17 в «потретном» режиме

Пример съемки камерой vivo V17 в «портретном» режиме

Для того, чтобы получить такой эффект на камере – понадобится дорогой объектив с большой диафрагмой, но благодаря вычислительной фотографии все это стало возможным в смартфоне дешевле 20 тысяч рублей.

Очевидно, что сенсоры с фильтром Quad Bayer прекрасно зарекомендовали себя за последний год, и vivo V17 – очередное подтверждение. А в этом году мобильный рынок начинает новый этап мегапиксельной гонки, только теперь гораздо более интересный и интригующий.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
TikTok грозит штраф в $29 млн за неправильное обращение с личными данными детей 43 мин.
Netflix учредила свою первую внутреннюю игровую студию 59 мин.
Интерпол выдал ордер на арест создателя криптовалют Luna и TerraUSD, из-за краха которых инвесторы потеряли $42 млрд 2 ч.
Следующее платное дополнение добавит в Solasta: Crown of the Magister три новых класса 2 ч.
HBO отметила День The Last of Us первым полноценным тизер-трейлером своего сериала по мотивам игры 3 ч.
Организаторы E3 2023 раскрыли даты проведения и новые подробности игровой выставки 3 ч.
Фэнтезийный охотничий экшен от EA и создателей Dynasty Warriors получил название и дату полноценного анонса 4 ч.
Видео: трейлер стелс-экшена Evotinction раскрывает сюжетную завязку 5 ч.
Британские чарты: розничная версия кошачьего приключения Stray прокралась в первую тройку 6 ч.
Еженедельный чарт Steam: Cyberpunk 2077 удержалась в тройке лидеров, а Return to Monkey Island не вошла в топ-5 6 ч.
Geely расширит сотрудничество с Intel и выпустит больше электромобилей с беспилотной технологией Mobileye SuperVision 2 ч.
Индия заставит производителей обеспечить смартфонам поддержку местного аналога GPS с 2023 года 5 ч.
Vivo представила смартфон с гибким экраном X Fold+ — больше и дешевле, чем Samsung Galaxy X Fold4 5 ч.
Старт продаж iPhone 14 в Китае провалился — спрос оказался на 11 % ниже, чем на iPhone 13 год назад 6 ч.
Индустрия готовится к обвалу цен на SSD к концу года — память 3D NAND подешевеет на 15-20 % 6 ч.
Средняя цена продажи iPhone достигнет $944 к концу года — поможет высокий спрос на iPhone 14 Pro и 14 Pro Max 6 ч.
Китайская Hiper анонсировала ноутбуки с предустановленной российской ОС Astra Linux — от 35 тыс. рублей 8 ч.
Intel построит завод по упаковке современных чипов на севере Италии 8 ч.
Тепловизор для смартфона — профессиональные возможности в ваших руках 9 ч.
Суперкомпьютеры «Яндекса» сохранили лидерство в рейтинге TOP 50 самых мощных вычислительных систем СНГ 9 ч.