Què diuen les característiques de les càmeres dels telèfons intel·ligents i pots confiar-hi?

2024 Autora: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 03:49

Lifehacker explica com esbrinar desenes de megapíxels i diferents distàncies focals.

A l'inici del desenvolupament dels telèfons intel·ligents, va destacar una categoria a part: el telèfon amb càmera: en aquests aparells es va prestar la màxima atenció a la càmera. Ara tots els models insígnia de gairebé totes les marques intenten cridar l'atenció amb la implementació de la càmera més complexa i interessant. Les característiques dels dispositius s'emmascaren amb paraules forts, consignes atrevits, grans números i els seus propis noms de tecnologies. Però, és possible restar-los alguna cosa útil i entendre si aquesta càmera és capaç de produir una imatge decent? Anem a esbrinar-ho ara.

Característiques principals de les càmeres dels telèfons intel·ligents

Les característiques d'una càmera de telèfon intel·ligent són essencialment les mateixes que les de qualsevol càmera digital. Però cal entendre de què és responsable aquest o aquell paràmetre.

Megapíxels

Els fabricants els presten més atenció a les campanyes publicitàries. Un píxel és un element sensible a la llum del sensor d'una càmera o un fotodíode. Consta de quatre subpíxels, cadascun dels quals, a causa dels filtres de llum, només permet passar la llum de la seva pròpia ombra. Molt sovint aquests són vermells, blaus i verds. A partir de la combinació d'aquests colors, s'obté un punt de l'ombra requerida i la brillantor desitjada.

Alguns fabricants s'estan allunyant de l'esquema més popular i afegeixen blanc o groc als filtres de color vermell, blau i verd. En aquest cas, el fotodíode capta més llum i les imatges són més brillants.

Els megapíxels mostren quina resolució és capaç de fer fotos la càmera, és a dir, de quants milions de píxels constarà la imatge final.

Avui en dia, molts fabricants presenten telèfons intel·ligents amb càmeres de 48, 64 o 108 megapíxels que funcionen en mode de fusió de punts. En aquests sensors, els píxels no consten de quatre, sinó de 16 subpíxels, combinats per quatre. Mentre que en un sensor clàssic, per exemple, un píxel consta d'un subpíxel blau, dos verds i un de vermell, a les càmeres d'alta resolució consta de quatre subpíxels blaus, vuit verds i quatre vermells.

En augmentar el nombre de píxels, augmenta la sensibilitat a la llum i augmenta el rang dinàmic de la imatge, la diferència entre les zones més fosques i les més clares de la foto. Però, al mateix temps, les càmeres de 48 megapíxels, a causa d'aquesta combinació, de fet creen imatges amb una resolució de 12 megapíxels. I aquí no hi ha res de dolent: aquest és el cas quan la quantitat es converteix en qualitat, i les imatges amb una resolució de 4000 × 3000 (els mateixos 12 megapíxels) són suficients per publicar-les a les xarxes socials.

Mida del sensor

Aquest és potser l'element més important de la càmera d'un telèfon intel·ligent. La mida del sensor indica l'àrea sobre la qual es troben els díodes sensibles a la llum. Com més gran sigui el sensor, més grans poden ser els propis píxels, i com més gran sigui el píxel, millor captarà la llum. Les mides de píxels típiques en els sensors de càmeres mòbils moderns són de 0,8 a 2,4 micres, però, això últim s'aconsegueix precisament combinant subpíxels, de què vam parlar al paràgraf anterior.

Com més llum pugui captar el sensor, millors seran les imatges captades per la càmera. Això és especialment important quan es dispara en condicions de poca llum. I en aquesta situació, pot resultar que un sensor amb un nombre menor de píxels més grans produirà una millor imatge que un sensor amb un nombre més gran de píxels més petits, perquè cada fotodíode ha captat més llum i, en conseqüència, més informació.

És a dir, una càmera amb menys píxels en les seves especificacions pot superar una càmera amb un gran nombre de píxels a causa del fet que els mateixos píxels són més grans.

Als telèfons intel·ligents moderns, les dimensions dels sensors s'indiquen en fraccions d'una polzada. El sensor més gran, el Samsung ISOCELL GN2 de 50 megapíxels, està instal·lat al Xiaomi Mi 11 Ultra: la seva diagonal és d'1/1, 12 polzades.

Lents

Les lents utilitzades tenen un impacte significatiu en la qualitat de la imatge. Consten de lents: plaques transparents amb certes propietats òptiques. La funció principal d'una lent és distorsionar correctament el feix de llum incident. El tipus de distorsió depèn de la forma de la placa.

Les lents solen estar formades per múltiples lents, ja que no n'hi ha prou amb una. Les lents corbes i còncaves de diferents densitats s'alternen entre si. La selecció i la col·locació correctes a la lent afectaran la claredat i el contrast de la imatge. Amb les lents corbes, es pot produir una distorsió òptica. En algunes lents, com les lents gran angular, la distorsió, per contra, s'ha convertit en una característica estilística. És cert que alguns dispositius els corregeixen programadament en l'etapa de postprocessament.

Als telèfons intel·ligents moderns, els mòduls de càmera consisteixen en diverses lents, cadascuna de les quals té el seu propi sensor, adequat per a una tasca específica. La majoria de les vegades són lents estàndard, gran angular i macro. Al mateix temps, no es pot dir que els telèfons intel·ligents amb diverses lents òbviament es disparin millor que amb un: depèn de la implementació d'un dispositiu en particular. Pot passar que entre les moltes càmeres d'un mòdul, cap donarà un resultat acceptable i la quantitat no es converteixi en qualitat.

Distància focal i obertura

Com més baixa sigui la distància focal, més gran serà l'angle de visió de la lent i viceversa: les lents amb una distància focal elevada disparen lluny, però al mateix temps amb un angle de visió petit.

L'obertura mostra quanta llum arriba al sensor de la càmera a través de la lent. La majoria dels telèfons intel·ligents tenen una obertura fixa, que és la relació entre la distància focal i la mida de l'entrada de la càmera.

Com més llum arribi al sensor i més gran sigui l'entrada de la càmera, menor serà la profunditat de camp, és a dir, només el subjecte estarà enfocat i el fons que hi ha darrere es veurà borrós.

Per augmentar la profunditat de camp, cal reduir l'entrada, però això també reduirà la brillantor. Als telèfons intel·ligents, això s'aconsegueix més sovint de manera programàtica. Tanmateix, els dispositius moderns utilitzen mòduls amb diverses lents, amb lents de diferents mides, diferents distàncies focals i obertures. Per tant, en lloc de confiar en el processament de programari, podeu canviar entre lents.

Els telèfons intel·ligents actuals estan equipats amb sistemes avançats d'enfocament automàtic. Per exemple, en la tecnologia PDAF, alguns dels punts del sensor de la càmera s'utilitzen com a punts focals. Dos píxels adjacents estan situats de manera que un d'ells percebi el flux de llum que ve des de dalt, i l'altre des de baix, i el sistema ajusta l'enfocament si hi cauen diferents quantitats de llum sobre els píxels.

També hi ha enfocament automàtic basat en làser i contrast. Algunes empreses utilitzen tecnologies a les càmeres que permeten enfocar objectes específics del marc, per exemple, reconèixer cares i fer-les més clares.

Zoom

El zoom mostra a quina distància pot estar la imatge. Hi ha dues opcions de zoom: digital i òptic. Digital simplement amplia i retalla la imatge a mida completa. La lent òptica utilitza lents especials per a l'ampliació, que, a causa del sistema de lents correcte, poden mirar lluny.

Amb el desenvolupament de les càmeres als telèfons intel·ligents, cada cop han començat a aparèixer més mòduls amb zoom òptic, normalment 2X o 3X. Tanmateix, també hi ha opcions que els fabricants anomenen periscopis. Aquestes lents utilitzen un sistema de lents i miralls situats lateralment al cos del telèfon intel·ligent i, gràcies a ells, podeu obtenir, per exemple, un zoom de cinc vegades. El grau d'aproximació que pots apropar a una imatge depèn de la distància focal.

El zoom òptic màxim que ofereixen avui els telèfons intel·ligents és de 10x. Es troba al Huawei P40 Pro + (és en ell on s'utilitza el mateix "periscopi") i a les lents individuals del Samsung Galaxy S21 Ultra. Per als casos en què no es necessita un zoom tan fort, aquests telèfons intel·ligents també tenen lents amb un augment inferior, tres vegades.

Sensors auxiliars

Sensors de llum, sensors de profunditat, telèmetres, lidars: tots aquests sistemes ajuden el telèfon intel·ligent a entendre on es troben els objectes que es fotografia, com s'il·luminen, si es mouen o no. El telèfon intel·ligent utilitza les dades obtingudes tant al visor com en el procés de postprocessament, completant i editant la imatge.

La resolució dels sensors està lluny de ser el paràmetre més important: un nombre molt reduït de píxels és suficient perquè facin bé les seves funcions. Per tant, no us hauria d'estranyar veure, per exemple, un sensor de profunditat amb una resolució de 2 megapíxels: n'hi ha prou per al seu funcionament.

Resolució de vídeo i velocitat de fotogrames

La resolució del vídeo indica quants píxels hi haurà en un fotograma. I la velocitat de fotogrames és quants fotogrames per segon es prendran.

A mesura que creixen els píxels, millora el detall i la claredat de la imatge. A mesura que augmenta la velocitat de fotogrames, l'efecte de desenfocament disminueix, el vídeo sembla més nítid i l'ull humà el percep millor. A més, el vídeo capturat a velocitats de fotogrames altes es pot reduir fins als 24 fps familiars per obtenir un efecte de càmera lenta interessant.

HDR

HDR significa High Dynamic Range, que és una gran diferència entre les parts més fosques i les més clares d'una imatge. La càmera en mode HDR fa diverses fotografies (en el cas de gravació de vídeo - fotogrames) amb diferents exposicions i després les combina, equilibrant les zones clares i fosques. A causa d'això, és possible aconseguir un major contrast i detall de la imatge.

Màgia de postprocessament

Les característiques seques de les càmeres dels telèfons intel·ligents són, per descomptat, confuses i aterridores. I el principal problema és que no és realista entendre només a partir d'aquests números com dispararà la càmera del telèfon intel·ligent.

A més del sistema de lents i sensors al voltant de la càmera, també hi ha un arnès del processador d'imatges i programari de postprocessament: algorismes que analitzen les dades rebudes i utilitzen diversos potenciadors propietaris. Com a resultat, les empreses que utilitzen els mateixos sensors poden acabar amb imatges completament diferents a causa dels diferents sistemes de postprocessament.

Cada fabricant té el seu propi enfocament per a la representació del color i l'anàlisi dels límits dels objectes. Cada empresa utilitza una varietat de trucs i tecnologies per acabar amb una imatge que coincideixi amb el seu sentit de la bellesa. Algunes marques utilitzen l'aprenentatge automàtic per identificar correctament els objectes del marc i com haurien de ser idealment, i tot això també forma part del processament.

Prenguem un exemple senzill entre els telèfons intel·ligents força populars. A Realme 7 Pro i Samsung Galaxy M51, les càmeres principals estan construïdes amb els mateixos sensors: Sony IMX682. Es tracta d'un sensor de 64 megapíxels alimentat pel sistema d'agregació de subpíxels Quad Bayer i produeix imatges amb una resolució de 16 megapíxels (però també capaç de treballar en mode de mida completa). Malgrat que tenen els mateixos sensors, les imatges en si són completament diferents.

La reproducció del color de Samsung a la llum del dia és més sucosa i vibrant, encara que sense estar sobresaturada. Les fotos de Realme 7 Pro van rebre una gamma una mica més suau i realista, però de vegades es perden els límits dels petits detalls, per exemple, brins d'herba individuals, disparats relativament lluny. A Samsung, el sistema de postprocessament i reducció de soroll defineix els límits amb més claredat, cosa que, però, de vegades crea una sensació d'artificialitat. Confondre les fotos fetes amb aquests telèfons no funcionarà, malgrat els mateixos sensors.

Com funciona el postprocessament d'imatges en un telèfon concret no es pot entendre a partir de les característiques. Aquí només ajudaran les revisions professionals amb fotos de prova fetes en diferents modes.

Sense fe en els megapíxels

Les especificacions no garanteixen la qualitat de la imatge. No es pot argumentar que una càmera de 108 megapíxels dispararà millor que una càmera de 64 megapíxels, perquè a més dels megapíxels, altres paràmetres de la càmera també afecten el resultat.

El primer pas és parar atenció a la mida del sensor: com més gran és, més llum rep i la qualitat de la imatge depèn directament de la quantitat de llum. El següent en importància és la part de maquinari del sistema de postprocessament d'imatges, i després el programari. Com funcionen només es pot entendre veient les imatges fetes per un telèfon amb aquest sistema.

L'única opció és confiar en les ressenyes en què es publiquen fotos de prova en diferents condicions de gravació: sota diferents condicions d'il·luminació, en moviment, a diferents distàncies, etc. I no oblideu que les principals eines del fotògraf i de l'operador són els braços rectes i la capacitat de capturar el moment. I la resta és secundària.