Телефотокамери з надвисокою роздільною здатністю 200 Мп: великі можливості фото у смартфоні
Зазвичай, щоб оцінити якість смартфона, достатньо дізнатися характеристики вбудованих камер. По-перше, їх найчастіше використовують в повсякденному житті, а по-друге – перевірити можливості камери можна навіть неозброєним оком. Протягом останнього десятиліття камери смартфонів значно покращилися, але все ще існують очевидні обмеження, зумовлені компактним розміром смартфона. Щороку користувачі очікують, що їхні нові пристрої матимуть кращі камери в тоншому та легшому корпусі.
Впровадження телеоб’єктива у смартфон призвело до поступового вдосконалення технології телесенсорів у цій галузі. Кілька великих виробників смартфонів оголосили, що їхні флагмани матимуть телефотокамеру, але не як додаткова, а як друга основна камера.
Чому телефотокамери – це майбутнє?
У режимі Портретної зйомки можливості телефотокамери справді вражають. Щоб сфотографувати віддалені об’єкти багато користувачів використовують функцію збільшення за допомогою телефотокамер. Однак, коли потрібно сфотографувати портрет, вони, як правило, роблять знімки ширококутною камерою. Проблема полягає в тому, що фокусна відстань впливає на пропорції об’єктів на передньому плані, тому їх неможливо відобразити коректно.
▲ (Зліва направо) Ширококутна (1х) камера, телефото (3х) камера: Порівняння викривлень між ширококутними та телефотокамерами.
На фотографії зліва яку зроблено на ширококутну основна камера з фокусною відстанню 24 мм і кутом огляду близько 84° можна побачити викривлення рис обличчя. Це зумовлено малою відстанню зйомки через широкий кут камери. Оскільки людське обличчя об’ємне, то при проєктуванні його на площину, центр обличчя розширюється порівняно з його периферією. Це називається бочкоподібною або випуклою дисторсією (extension distortion). Тому чим ближче до об’єкта, тим більші викривлення. Це пояснює, чому ширококутна камера підходить для знімання людей на фоні пейзажу (наприклад, у туристичному місці), але не для фото, де люди – головні об’єкти. З іншого боку, телефотокамера з фокусною відстанню 85 мм і кутом огляду 29° дає набагато менше викривлень навіть при збільшенні 3-3,5x разів. Саме тому телефотокамера більш придатна для портретів.
Ще одна причина, чому телефотокамера найкраще підходить для портретної зйомки, – це ефект розфокусу. Адже, чим більша фокусна відстань, тим коротша глибина різкості. Іншими словами, фон навколо об’єкта зйомки буде розмитим, в результаті чого фотографія буде більше сфокусована на об’єкті. Хоча ширококутна камера чудово підходить для фільмування як людей, так і пейзажів, телеоб’єктив набагато краще проявляє себе у портретному режимі.
Які обмеження телефотокамер існували до цього часу
Наразі телефотокамери найчастіше використовуються у смартфонах преміального класу. Розмір матриці для широкоформатних камер коливається від 1/1,4″ до 1″, а якість зображення відповідає їхньому розміру та можливостям, таким як широкий динамічний діапазон (HDR) і високошвидкісна зйомка. Для порівняння, матриця для телефотокамер відносно невелика – від 1/2,7″ до 1/2″ (за деякими винятками). З точки зору користувача, така різниця в технічних характеристиках означає, що телефотокамери пропонують іншу якість зображення, колір і HDR, ніж ширококутні камери. Телефотокамери часто використовуються для фільмування об’єктів на великій відстані, наприклад, на стадіонах або в концертних залах, і користувачам може бути складно знімати фотографії та відео у хорошій якості.
Порівняння ширококутних і телефотосенсорів
- ISOCELL HP2 та ISOCELL HP3 використовуються в ширококутних камерах.
- ISOCELL Product A та B використовуються в телефотокамерах.
Подолання розриву між ширококутними й телефотокамерами стало ключовим викликом для індустрії смартфонів, оскільки телефотосенсори повинні з часом досягти того ж рівня технічних характеристик і функцій, що й ширококутні. На щастя, модулі ширококутних датчиків стають дедалі більшими і якіснішими, відповідно збільшується простір для модулів телескопічних датчиків зображення. Збільшення розміру та можливостей телефотокамери не лише дозволяє користувачам робити знімки як на основну камеру, але й має додаткову перевагу у вигляді кращого розфокусу для портретної зйомки. Це пояснюється тим, що для однакового поля зору більший сенсор має більшу фокусну відстань, що призводить до меншої глибини різкості, ніж менший телефотосенсор.
Датчики надвисокої роздільної здатності як “друга основна камера”
Сенсори надвисокої роздільної здатності ISOCELL є відповідним рішенням для цієї тенденції вдосконалення телефотокамер, що дозволяє їм дійсно стати другою основною камерою. Не дивно, що найбільшою перевагою цих сенсорів є їхня якість, що було доведено успішним застосуванням у різних смартфонах. Зображення нижче показують, як один 200-мегапіксельний сенсор може виконувати функції як телефото, так і ширококутної камери, а його 4-кратний зум гарантує якість зображення, порівнянну зі звичайним телефотосенсором.
▲ Зображення, отримані за допомогою 200-мегапіксельного сенсора з 4-кратним зумом.
▲ Порівняння якості зображення стандартного телефотомодуля та 200-мегапіксельного сенсора з 4-кратним внутрішньосенсорним зумом
200-мегапіксельні сенсори ISOCELL пропонують можливість 2- і 4-кратного зуму без втрати якості завдяки чудовому алгоритму ремозаїки. Наведена вище сцена з 4-кратним збільшенням демонструє якість зображення, порівнянну з оптичним 3-кратним модулем, що є неймовірним досягненням, яке робить окремі системи оптичного зуму менш необхідними. Алгоритм переставляє кольорові пікселі в RGB-шаблон Байєра, тому 200-мегапіксельний сенсор може підтримувати 12,5 Мп при зумі 1х/2х/4х без втрати роздільної здатності. Оскільки основна ширококутна камера смартфона за замовчуванням має роздільну здатність 12 Мп у режимі 1x, ця технологія дозволяє користувачам отримувати таку ж роздільну здатність при зумі 2х/4х.
Зокрема, 200-мегапіксельні камери ISOCELL HP2 та ISOCELL HP3 покращують якість зйомки зі збільшенням за допомогою алгоритму ремозаїки на основі глибокого навчання, який дозволяє краще передавати деталі сцени, завдяки оптимізації. Крім того, у флагманських процесорах, таких як Snapdragon®, використання внутрішніх компонентів, що сприяють паралельним обчисленням, зокрема цифрові сигнальні процесори (DSP) та графічні процесори (GPU), створило синергію та значно покращило якість зображень.
Оскільки UHR-сенсори призначені для роботи як основного сенсора, вони оснащені передовими технологіями, щоб покращити якість зображення. Вони використовують функцію Tetra²pixel, яка об’єднує до 16 сусідніх пікселів для покращення якості зображення при низькому освітленні. Сенсори також забезпечують кращі показники HDR і частоти кадрів в секунду (FPS). Крім того, великий сенсор розміром 1/1,3″ – 1/1,4″ дозволяє знімати зображення з покращеним розфокусуванням порівняно зі звичайними телефотосенсорами. Завдяки цим ключовим перевагам 200-мегапіксельні датчики зображення ISOCELL долають бар’єр між ширококутними та телефотокамерами, забезпечуючи стабільну якість зображення між основною і додатковою камерами, а також інноваційні можливості для користувачів флагманських смартфонів.
Наприклад, на 3-кратному телеоб’єктиву з 200-мегапіксельною матрицею можна збільшувати зображення без втрат від 3-кратного до 6-кратного та 12-кратного. Це означає, що можна знімати різноманітніші сцени без втрати якості. У повсякденному житті, а особливо в подорожах, часто виникають моменти, коли користувачі хочуть не тільки захопити весь передній план, але й збільшити певну ділянку, наприклад, будівлі на зображенні нижче. Але якщо об’єкт фільмування знаходиться далеко, варто лиш обрати телефотокамеру і ви отримаєте зображення, яке сильно відрізняється від того, яке ви зробите ширококутною камерою. Ось чому сенсори надвисокої роздільної здатності в телефотокамерах є таким ефективним рішенням: користувачі можуть створювати більш точні та барвисті спогади.
▲ (Зверху) 12,5-мегапіксельне зображення, отримане за допомогою 200-мегапіксельного зуму, деякі ділянки збільшено, щоб показати деталі
Лінійка датчиків ISOCELL готова задовольнити будь-які потреби
Оскільки оптичні формати ширококутних камер у смартфонах преміального класу збільшуються в розмірах, сенсори, які зараз використовуються в ширококутних камерах (1/1,3″ – 1/1,4″), в майбутньому також можуть бути використані в телефотомодулях. Лінійка 200-мегапіксельних датчиків ISOCELL, зокрема ISOCELL HP2 та ISOCELL HP3, добре підходить для такого типу застосування. Обидва сенсори були розроблені з урахуванням вимог до якості зображення, автофокусу, HDR і частоти кадрів в секунду, і наразі вони вже виготовляються для деяких моделей смартфонів. Хоча вони й відрізняються, проте обидва сенсори мають однакову основну функцію: програмний алгоритм ремозаїки 4х4 з глибоким навчанням, який забезпечує 2/4-кратний зум без втрат і 4-кратний зум кадрування на чипі.
200-мегапіксельні сенсори ISOCELL вже продемонстрували переваги надвисокої роздільної здатності, показавши свої дивовижні можливості масштабування в наявних пристроях.
* Усі функціональні можливості, технічні характеристики та інша інформація про продукт, надана в цьому документі, включаючи, але не обмежуючись цим, переваги, компоненти, продуктивність, доступність та можливості продукту, можуть бути змінені без попереднього повідомлення або зобов’язань.
* Усі наведені зображення надані лише для ілюстрації й можуть не відповідати точному зображенню продукту або зображень, зроблених за допомогою пристрою. Усі зображення відредаговані, змінені або покращені цифровим способом.
: