Hvad går der i at fremstille et fantastisk smartphone-kamera?

Forfatter: Monica Porter
Oprettelsesdato: 19 Marts 2021
Opdateringsdato: 1 Juli 2024
Anonim
Hvad går der i at fremstille et fantastisk smartphone-kamera? - Teknologier
Hvad går der i at fremstille et fantastisk smartphone-kamera? - Teknologier

Indhold


Vores smartphones er små vidunderlige fotografier. De er så avancerede, at de endda udfordrer dedikerede kamerasystemer. Sikkert, mange af jer har spekuleret på, hvordan disse bittesmå kameraer fik det så godt.

Virksomheder bruger milliarder i F & U, så du kan tage et Instagram-værdigt foto af dit måltid. Det hele er meget kompliceret, og de fleste forstår ikke en masse af de involverede udtryk og koncepter.

Vi er her for at rydde vandet og hjælpe dig med at forstå, hvad der gør disse smukke billeder mulige. Meget går ud på at fremstille et fantastisk smartphonekamera, så lad os tage dig gennem alle komponenter.

Virksomheder bruger milliarder i FoU, så du kan tage et Instagram-værdig foto af dit måltid.

Edgar Cervantes

Sensor


Smartphone-kameraer er nået langt, men branchen vil altid kæmpe med billedsensorer. Større sensorer overgår de mindre (af samme kvalitet). Størrelse betyder noget, og der er ingen måde at omgå det på.

Størrelse betyder noget, og der er ingen vej rundt i billedet sensorer.

Edgar Cervantes

Dette er en udfordring for smartphone-producenter. De kan ikke nøjagtigt pakke en full-frame sensor i et lille, tyndt håndsæt. I betragtning af en større sensor har også brug for en større linse, holder smartphoneproducenter normalt med 1 / 2,3 tommer til 1 / 1,7 tommer sensorer.

For at sætte disse tal i perspektiv har Huawei P30 Pro en 1 / 1,7-tommer sensor. Google Pixel 3 XL er også kendt for sit fantastiske kamera, og det har en 1 / 2,55-tommer sensor. Disse er dværge sammenlignet med en 1,38-tommer sensorer i fuld ramme i nogle DSLR-kameraer.

Når plads er en begrænsning, er fabrikanter nødt til at skabe sensorer af bedre kvalitet og ændre et par ting. At have en mindre sensor er en ulempe, men virksomheder kan gøre visse ting for at forbedre billedkvaliteten.


  • Hvem er hvem i smartphonekamerabranchen

En populær metode er at skabe sensorer med større pixels, hvilket gør det muligt at optage mere lys. Pixelstørrelse måles i µm (mikrometer), og den varierer normalt mellem 1,2 um og 2,0 um i smartphoneverdenen.

En anden interessant metode, som Huawei introducerede med P30 Pro, var at bruge en RYB (rød-gul-blå) sensor i modsætning til den traditionelle RGB (rød-grøn-blå) konfiguration. Skift til fotos med gule optagelser gør det muligt at optage mere lys. Du kan lære mere om det i vores dedikerede artikel.

Som bruger vil du bemærke, at en bedre sensor skaber mindre støj og korn, bedre ydelse med lavt lys, forbedrede farver, forbedret dynamisk rækkevidde og skarpere billeder.

Glas / linser

Objektiver ignoreres normalt, når man taler om smartphonefotografering. Dette er underligt i betragtning af at det er et af de vigtigste emner inden for regelmæssig fotografering. En godt designet, gennemsigtig og ren linse giver bedre billedkvalitet.

Vi elsker alle at høre om brede blændeobjektiver, men disse er forbundet med en risiko.

Edgar Cervantes

Linser bestemmer også blænde, som er en betydelig faktor, der skal tages i betragtning. Vi elsker alle at høre om brede blændeobjektiver, men disse er forbundet med en risiko. Kameralinser er bygget af flere ”korrigerende grupper” designet til at fokusere lyset korrekt og reducere afvigelser. Billigere linser har en tendens til at have færre grupper og er derfor mere tilbøjelige til problemer. Linsematerialer spiller også en vigtig rolle her med glas af højere kvalitet og flere belægninger, der giver bedre korrektion og mindre forvrængning.

  • Forståelse af blænde - Hvad betyder det, og hvordan påvirker det billedkvalitet?

Det er svært at se, hvor gode eller dårlige smartphonelinser er, fordi producenter normalt ikke taler om dem. Der er dog nogle mærker, vi kan stole på i smartphonesektoren. Sony og Nokia arbejder med Zeiss, og Huawei arbejder med Leica. Disse mærker er kendt for at tilbyde linser af høj kvalitet.

Flere kameraer

Smartphones, der plejede at have et enkelt kamera, men at tilføje mere er blevet almindeligt. Mange telefoner har to eller tre kameraer i dag. Så har vi de skøre, som Nokia 9 PureView og dens fem skydespil.

Hvis du ikke kan have en større sensor eller mere avanceret glas, kan du lige så godt have en flok af dem.

Edgar Cervantes

Der er forskellige grunde til at placere flere kameraer på en telefon - det gør fotooplevelsen mere fleksibel. Tag Huawei P30 Pro; det har et hovedkamera til generelle formål, et vidvinkel kamera og den berømte 125 mm periskop zoomobjektiv. Dette gør det muligt at bruge hvert kamera under specifikke omstændigheder.

Opsætninger med flere kameraer spiller også en stor rolle i computerfotografering. For eksempel har Nokia 9 PureView 3 monokrome sensorer, to RGB-sensorer og et ToF-kamera (tid for flyvning). Alle disse billeder arbejder sammen i hvert billede for at fange de mest detaljerede, farve-, lys- og dybdeoplysninger. Faktisk er hvert billede, der kommer fra denne smartphone, et HDR-foto.

Hvis du ikke kan have en større sensor eller mere avanceret glas, kan du lige så godt have en flok af dem. Sådan kompenserer producenterne for de fotografibegrænsninger, der er præsenteret af smartphones.

  • Flere linser: Den næste store trend inden for mobilfotografering?
  • De bedste telefoner med dobbelt frontkameraer
  • Bedste telefoner med en tredobbeltkameraopsætning - hvad er dine muligheder?

Billedstabilisering

Smartphonekameraer bruger to typer billedstabilisering: optisk billedstabilisering (OIS) og elektronisk billedstabilisering (EIS). Afhængigt af telefonen har du muligvis ingen, en eller begge disse funktioner.

Billedstabiliseringsteknologier er beregnet til at reducere ryste og give et glattere, skarpere billede. Ideelt set vil du gerne have muligheden for at bruge begge dele, fordi OIS er bedre til foto og EIS er fokuseret på video. Hvis du skal vælge mellem en af ​​dem, er den bedste mulighed OIS.

OIS

OIS kompenserer for små bevægelser af kameraet under eksponering. Generelt bruger den en flydende linse, gyroskoper og små motorer. Elementerne styres af en mikrokontroller, der bevæger objektivet meget let for at modvirke rystelse af kameraet eller telefonen - hvis telefonen bevæger sig til højre, bevæger linsen sig mod venstre.

  • OIS - Optisk billedstabilisering - Gary forklarer!

Dette er den bedste mulighed, fordi al stabilisering udføres mekanisk og ikke gennem software. Dette betyder, at ingen kvalitet går tabt i processen.

EIS

Elektronisk billedstabilisering fungerer gennem software. Hvad EIS gør, er i det væsentlige at dele videoen op i bunker og sammenligne den med de tidligere rammer. Derefter bestemmer det, om bevægelse i rammen var naturlig eller uønsket rysten, og korrigerer den.

EIS forringer normalt kvaliteten, da det har brug for plads fra indholdets kanter for at anvende korrektioner. Det er dog forbedret i de sidste par år. Smartphone EIS drager normalt fordel af gyroskop og accelerometer, hvilket gør det mere præcist og reducerer kvalitetstab. Som sædvanligt i dag dræber software det.

Pixel binning

Du har sandsynligvis hørt dette udtryk før og har ingen idé om, hvad det betyder. Pointen er, at det reducerer støj og hjælper i situationer med svagt lys.

Pixel-binning er en proces, der kombinerer data fra fire pixels til en. Ved hjælp af denne teknik kan en kamerasensor med 0,9 mikron pixels give resultater svarende til 1,8 mikron pixels.

Den største ulempe er opløsningen er også divideret med fire, når man tager et pixel-binned skud. Det betyder, at et optaget billede på et 48MP-kamera faktisk er 12MP.

Pixel-binning muliggøres generelt takket være brugen af ​​et quad-Bayer-filter på kamerasensorer. Et Bayer-filter er et farvefilter, der bruges i alle sensorer med digitalkameraer, der sidder ovenpå pixels og optager et billede med røde, grønne og blå farver.

  • Hvad er pixelbinning? Alt hvad du skulle vide om denne fotografiske teknik

Dit standard Bayer-filter består af 50 procent grønne filtre, 25 procent røde filtre og 25 procent blå filtre. Ifølge fotograferingsressourcen Cambridge in Color er dette arrangement beregnet til at efterligne det menneskelige øje, der er følsomt over for grønt lys. Når dette billede er taget, interpoleres det og behandles for at producere et endeligt billede i fuld farve.

Ikke mange telefoner bruger pixelbinning, men det er en dejlig godbid. Nogle af dem inkluderer LG G8 ThinQ, Xiaomi Redmi Note 7-serien, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro og ZTE Blade V10.

Autofokus

Smartphone-kameraer bruger normalt tre typer autofokus-systemer: dobbeltpixel, fasedetektering og kontrastdetektering. Vi fortæller dig om dem i orden, fra værst til bedst.

  • Sådan fungerer smartphone-kameraer - forklarer Gary

Kontrast-detekter autofokus

Dette er den ældste af de tre og fungerer ved at måle kontrasten mellem områder. Tanken er, at et fokuseret område vil have en højere kontrast, da kanterne bliver skarpere. Når et område når en bestemt kontrast, overvejer kameraet det i fokus. Det er en gammel, langsom teknik, da det kræver bevægelige fokuselementer, indtil kameraet finder den rigtige kontrast.

Fasedetekter autofokus

"Fase" betyder, at lysstråler, der stammer fra et specifikt punkt, rammer modstående sider af en linse med samme intensitet - med andre ord, de er "i fase." Fasedetekterende autofokus bruger fotodioder over sensoren til at måle forskelle i fase. Derefter flytter det fokuserende element i linsen for at bringe billedet i fokus. Det er virkelig hurtigt og nøjagtigt, men falder bag autofokus med dobbelt pixel, fordi det bruger dedikerede fotodioder i stedet for at bruge et stort antal pixels.

Autofokus med dobbelt pixel

Dette er langt den bedste autofokus-teknologi, der findes til smartphones. Autofokus med dobbelt pixel er som fasedetektering, men det bruger et større antal fokuspunkter på tværs af sensoren. I stedet for at fokusere på dedikerede pixels består hver pixel af to fotodioder, der kan sammenligne subtile faseforskelle for at beregne, hvor objektivet skal bevæges. Da prøvestørrelsen er meget højere, er det også kameraets evne til at bringe billedet i fokus hurtigere.

Nogle mener, at en hurtigere autofokus ikke betyder meget, men det gør en enorm forskel, når du f.eks. Tager et action-shot. Selv fraktioner på et sekund er værdifulde under flugt øjeblikke. Ingen kan lide et sløret, halvfokuseret billede.

megapixel

Er et højere megapixeltal bedre? Svaret er, det afhænger. Det afhænger af dine egne behov og andre faktorer.

Når man har mere MP er bedre

Flere megapixels betyder mere definition. Selvom det ikke altid nødvendigvis gør dit foto bedre, giver det det flere detaljer. Dette er en dejlig behandling for dem, der kan lide at beskære, da et højere megapixelbillede vil have flere pixels at arbejde med, og derfor flere pixels til overs.

Flere pixels kan muligvis også garantere bedre udskrivningskvalitet, hvis du nogensinde beslutter at lave harde kopier af dine billeder. Det vil dog kun gøre en forskel, hvis dine udskrifter er store nok. Nyquist-sætningen lærer os, at et billede vil se væsentligt bedre ud, hvis vi optager det til dobbelt så højt som det maksimale mål for vores tilsigtede medium. Med det i tankerne ville et foto på fem på syv tommer i udskriftskvalitet (300 dpi) være nødt til at blive taget til 3.000 x 4.200 pixels for at få de bedste resultater, eller cirka 12 MP.

Når der er færre MP er bedre

Udskrivning af smartphonefotos er en sjælden og døende vane, så at have mere udskrivningskraft gør ikke en forskel for de fleste af os. Hvad det vil gøre er at gøre billedfiler større, hvilket vil optage din dyrebare lagerplads. For ikke at nævne at redigering af dem på lavt drevne enheder kan give en langsom oplevelse.

Det er også vigtigt at huske på, at hvis flere pixels i et lille rum vil gøre pixels mindre. Mindre pixels kan tage mindre lys og producere mere støj. Smartphone-producenter ser ud til at have fundet en balance mellem størrelse og kvalitet og holder sensorer på ca. 12MP og forstørrer pixels.

Der er dog altid undtagelser. Et klart eksempel er Honor View 20, der har en 48MP-sensor, men det er også en større 1/2-tommer sensor, og kameraet bruger pixel binning. I dette tilfælde havde fabrikanten en grund til at bruge et højere megapixeltal og indstille enhedens hardware i overensstemmelse hermed.

Software

Nogle fysiske begrænsninger kan vi simpelthen ikke forbedre - i det mindste ikke meget. Smartphone-kamerahardware når et plateau, og i sidste ende kan producenterne ikke sælge et kamera, der er mellem to og fem procent bedre.Indtil noget gennembrud imaging-teknologi erstatter den nuværende, er dette blevet en kodningskamp.

Software træder ind til redning, uanset hvor hardware ikke kan levere.

Edgar Cervantes

Software træder ind til redning, uanset hvor hardware ikke kan levere. Med computerfotografering ved telefoner, hvad du optager, hvor du optager, og på hvilket tidspunkt du optager. Denne teknik kan analysere en ramme og træffe beslutninger for dig, såsom at gøre en himmel mere blå, tilpasse hvidbalancen i mørke og forbedre farverne når det er nødvendigt.

Software muliggør også komplekse funktioner, f.eks. Portrættilstand, HDR og nattilstand. Alle disse processer bruges til at kræve specielt udstyr, tid, viden og kræfter. Nu tager software meget af det stumme arbejde fra shooteren. Takket være telefoner med flere kameraer kan software også tage flere billeder og flette dem for at producere et enkelt, forbedret foto.

Telefoner kan en dag slå traditionelle kameraer, og det er alt sammen takket være software. Vi berører spidsen af ​​isbjerget her, men du kan lade vores helt egen David Imel give dig hans tanker om computerfotografering og hvordan det vil revolutionere alt.

Så hvad skal du kigge efter?

Det var meget information at tage i, så her er en kort oversigt over, hvad du skal se efter, når du handler efter et godt smartphone-kamera.

  • En større sensor er altid bedst. 1 / 1,7 tommer er omtrent lige så stor som de fleste smartphone-kamerasensorer går. Der er større, men de er sjældne.
  • Se efter flere megapixel, hvis du absolut skal udskrive (eller virkelig har brug for større billeder). Ellers skal du prioritere større pixels eller teknikker som pixelbinning. Pixelstørrelse måles i µm (mikrometer), og alt over 1,2 µm skal være godt. En god smartphone skal have mindst en 12MP, som foretrækkes til online brug og lille billedudskrivning.
  • Linser er meget vigtige. Selvom oplysningerne ikke altid er let tilgængelige, kan du prøve at kontrollere, at din telefon har kvalitetsglas. Nogle producenter samarbejder med kendte mærker som Leica eller Zeiss.
  • God software er nøglen. Forbedringer af forskningssoftware. Alle producenter nærmer sig software forskelligt, og dette resulterer i forskellige resultater. Samsung er kendt for høj kontrast og mættede farver. Googles Pixel-enheder har også fantastisk software, der producerer høj dynamisk rækkevidde, naturlige farver og sprøde billeder.
  • Autofokus med dobbelt pixel er det bedste i smartphones. Faseregistreret autofokus er også meget god, men det vil være en smule langsommere.

At tro, at alle disse komponenter kan passe i et så lille rum. Smartphone-kameraer er ægte vidunder af teknologi. Tag nu alle disse oplysninger, og find ud af, hvor din næste kameratelefon står med hensyn til smartphonefotografering.

Amazon Prime er et ektremt nyttigt abonnement at tilmelde ig. elv for en emi-almindelig online-hopper udgør det ikke at kulle betale leveringgebyrer ofte omkotningerne. Der er ogå den ektra ...

‘ Pixel 4 indhold bringe til dig af MNML Cae, producenter af verden tyndete telefonag. par 25% på din Pixel 4 eller Pixel 4 XL ag med rabatkoden AAPixel4....

Fascinerende