Камера в смартфоне или планшете – второстепенный компонент, отвечающий за создание фотографий и видео. Так же позволяет использовать некоторые функции, например считывание QR кодов.
Если при выборе мобильного устройства, важно получить качественный инструмент для съемки фото и/или записи видео, придется изучить много параметров и характеристик. Поскольку после покупки, сменить модуль, как и другие комплектующие не выйдет. Поэтому далее мы рассмотрим основные элементы камеры, на которые следует обратить внимание в первую очередь.
Фотоматрица (матрица)
Основа модуля камеры и важный элемент для получения качественного снимка. Представляет собой набор светочувствительных элементов – фотодиодов. Используется для преобразования спроецированной картинки в цифровой сигнал. В обиходе под матрицей чаще подразумевают сенсор, реже датчик.
Характеристики матрицы – совокупность множества значений, которые попросту не запомнить. К тому же часто потенциал сенсора не раскрывается, из-за экономии на оптике или других параметрах. Поэтому достаточно знать модель и производителя матрицы, что бы сориентироваться и иметь общее представление.
Производством датчиков для мобильных устройств занимаются компании: Sony, Samsung, OmniVision, Panasonic, Hynix, GalaxyCore и т.д. Больше других в этом плане преуспели в Sony. Продукция японской компании установлена во всех флагманах, так же в топах и середнячках. В бюджетном сегменте встречается редко.
- Датчики Samsung и OmniVision демонстрируют хорошее качество в среднем сегменте, реже в топовом и бюджетном.
- Продукция Panasonic и Hynix встречается редко, качество среднее. Одно время Panasonic часто использовала компания Asus, после чего перешла на Sony.
- GalaxyCore используется только в устройствах начального сегмента, поскольку качество матрицы низкое.
Для углубленного познания стоит иметь в виду, чем выше размер матрицы и меньше фотодиод, тем лучше передача деталей и разрешительная способность. Например, в Motorola Moto Z размер матрицы – 4.69 х 3.52 мм, а размер одного фотодиода примерно 1.127 мкм. В Xiaomi Mi5s матрица больше – 6.25 х 4.65 мм, но так же больше размер фотодиода – 1.55 мкм. При этом не стоит останавливаться только на цифрах, так как общее качество – результат слаженной работы всех установленных элементов.
Объектив
Второй важный параметр, предопределяющий качество снимка – объектив, состоящий из системы 4-5 и более линз. Оптика влияет на угол захвата, а точное фокусное расстояние достигается только при правильной расстановке линз. В ином случае легко получить смазанный снимок.
Так же дешевые или не корректно установленные линзы, негативно влияют на качество снимка. Чаще такое встречается в результате брака или желании производителя дополнительно сэкономить пару центов. Поэтому если при покупке устройства, камера обозначена в приоритете, не стоит полагаться на малоизвестные бренды или обращать внимание на продукцию бюджетного сегмента.
Апертура
Данный параметр отображает размер отверстия (диафрагмы), через которую свет поступает на линзы и передается к матрице. Обозначается как f/х.х, где х.х – цифровое значение размера. Стоит отметить, чем меньше значение, тем больше открыты створки диафрагмы. Чаще в мобильных устройствах используется апертура f/2.4, 2.2 или 2.0. В топовых и флагманских f/1.9 или f/1.8.
Благодаря высокому значению, камера захватывает больше света, что улучшает детализацию снимка в условиях слабой освещенности: в пасмурную погоду, в помещении с нехваткой света, вечером или ночью. В двойных камерах разное значение апертуры, часто обусловлено получением дополнительных эффектов съемки, например Бокэ или экономией на второй камере.
Фокусировка
Для получения чекой картинки, важно выбрать правильное положение фокуса. Для этой цели в мобильном устройстве используется система автоматической фокусировки, которая выбирает фокусное расстояние вместо пользователя. Иногда система ошибается, фокус промахивается, из-за чего картинка смазывается.
Выделяют 4 системы фокусирования: контрастную, фазовую, лазерную и гибридную.
Контрастная фокусировка работает за счет чувствительных к свету элементов, которые исследуют контраст снимаемой сцены. Точное фокусирование достигается тогда, когда резкость и контрастность выбранного объекта максимально выделяется на общем плане. Например на зеленом столе лежит помидор того же цвета. В таком случае фокус выберет наиболее контрастную точку. Если же на столе окажется красный помидор, то фокус выберет этот предмет.
Достоинства:
- Простота фокусировки.
- Нет зависимости от количества света.
- Маленькие размеры системы фокусирования.
- Отсутствие необходимости в дополнительных датчиках.
Недостатки:
- Медлительность фокусировки.
- Не высокая точность.
- Невозможность использования следящего фокуса.
Фазовая фокусировка использует принцип передачи света на датчики, при помощи нескольких линз или зеркал. Для корректировки правильного фокуса, система автоматически производит расчеты и корректирует положение линз для достижения наилучшего результата.
Достоинства:
- Скорость фокусировки выше, чем у контрастного фокуса.
- Годится для съемки движущихся объектов.
- Хорошая четкость.
Недостатки:
- Требуется дополнительная система зеркал или линз.
- Прямая зависимость от света.
- Требуется программная настройка производителя, что бы точно согласовать работу всех элементов.
Для лазерного фокусирования используется модуль, излучающий тонкий луч света. Отражаясь от поверхности, луч возвращается обратно. Устройство производит вычисления и выбирает точное положение фокусного расстояния. Наиболее эффективное применение такой системы – ночью или при слабом освещении.
Достоинства:
- Высокая точность фокусировки.
- Быстрота обработки и вычисления правильного расстояния.
- Правильное фокусное расстояние в условиях слабого освещения.
Недостатки:
- Небольшие размеры не позволяют использовать фокус при съемке на больших дистанциях.
- Наилучший результат достигается ночью.
Гибридная фокусировка совмещает контрастный и лазерный фокус или фазовый и лазерный. В момент съемки, производится оценка условий, после чего выбирается наилучший тип фокуса. Такой механизм позволяет перекрыть часть недостатков одной из систем фокусирования.
Стабилизация
Для уменьшения тряски рук, что вызывает смазывание кадра при съемке фото или эффект желе при записи видео на ходу, используется система стабилизации изображения. Выделяют два типа стабилизации: оптическую (OIS) и электронную (EIS).
Оптическая стабилизация содержит механический элемент с электрическим приводом, который отклоняет модуль по двум или четырем осям. Такая система стоит дороже, так как требует установку дополнительных модулей. Поэтому чаще используется в дорогих устройствах.
Электронная система использует цифровой метод обработки, при котором до 40 % пикселей выделяются на стабилизацию и не принимают участие в формировании изображения. Картинка «плавает» по матрице, процессором учитываются колебания и вносятся соответствующие коррективы. Качество электронной стабилизации пока уступает оптической, при этом не требует дополнительных денежных вложений.
Стоит так же отметить, что оба метода стабилизации полностью не решают проблему тряски рук, а только компенсируют незначительные колебания.
Разрешение
Измеряется в мегапикселях (МП) и представляет собой количество пикселей по вертикали и горизонтали. Например, 12 МП – 4032 х 3024 пикселей, 21 МП – 5312 х 3984 пикселей.
С повышением разрешения, растет детализация картинки. Поэтому данный параметр маркетологи берут за основу, так как покупателю важно предложить больше «цифр». И всё же зацикливаться только на количестве пикселей не стоит, так как это только один параметр из множества, которые стоит учесть. К тому же в Sony после 21-МП матриц, постепенно опустили планку разрешения. А текущие флагманы оснащаются 12, 13 или 16 МП сенсорами, которые за счет новых технологий, сохраняют качество и детализацию.
Разрешающая способность видео ограничена размером матрицы, а так же возможностями SoC. Бюджетные чипы позволяют записывать видео в разрешении 1920х1080 пикселей или меньше. Тогда как топовые и флагманские SoC вплоть до 4К – 3840 х 2160 точек. Как и с фотографиями, чем выше разрешение, тем лучше детализация.
При этом в случае с видео стоит так же учитывать количество кадров в секунду (fps): 15, 24, 25, 30 или 60. Данный параметр показывает насколько картинка получиться гладкой при съемке в движении. Минимальный порог – 30 кадров, иначе за объектами тянется хорошо заметный шлейф. Поэтому если возможности камеры позволяют снимать 60 кадров, тогда лучше использовать это значение. Так же некоторыми устройствами, поддерживается замедленная съемка в 120 кадров, но при разрешении 1280 х 720 точек.
Ещё не маловажные параметры для видео съемки: тип кодека, скорость передачи данных (битрейт) и количество каналов: 1-моно или 2-стерео. Данные значения указываются в свойствах файла видео.
Стоит так же избегать устройств с интерполяцией или не пользоваться данной технологией, которую так любят внедрять китайцы. Так как увеличение разрешение достигается программным путем, из-за чего ухудшается качество. Для лучшего понимания достаточно представить качество в виде ложки масла размазанного по ломтику хлеба. В случае с интерполяцией, количество масла прежнее, но размер ломтика хлеба в 1.5-2 раза больше.
Вспышка
Ввиду массивных конструкций ксенонового типа и высокого потребления энергии, производители массово перешли на светодиодные элементы. Вспышка поможет при съемке в условиях слабой освещенности или как альтернатива для фонарика. При этом эффективная дальность не превышает 1.5-3 метров.
Из особенностей стоит отметить наличие 2-3 или 10 светодиодов, а так же вспышки комбинированной тональности, где один или несколько элементов холодного свечения, а другая половина – тёплого. Что позволяет сохранить натуральную цветопередачу.
Программное обеспечение
Наряду с аппаратной частью, важным параметром остается пост обработка. После захвата матрицей кадра, фотография несколько раз конвертируется и обрабатывается: подавляются шумы; корректируется цветопередача, четкость и резкость согласно выбранным настройкам. Для пользователя весь процесс длиться доли секунды.
Подготовленная производителем программная часть, так же влияет на удобство пользования приложения для съемки, количество настроек и установок. Часто производители экономят время, поэтому большинство процессов выполняются автоматически, на которые влияние пользователя минимальное. Некоторые устройства позволяют использовать ручные параметры, причем заданные не до начала съемки, а в самом процессе. Такая опция больше подойдет опытным пользователям или профессионалам.
Если вы считаете себя продвинутым фотографом, тогда стоит поинтересоваться, поддерживает ли мобильное устройство съемку несжатых фотографий в RAW формате. Такие файлы занимают больше места, вплоть до 25-35 МБ. Накладывают некоторые ограничения в плане серийной съемки и обработки. При этом RAW снимки расширяют возможности корректирования, так как содержат больше информации. Поэтому позволяют достигнуть лучшего качества, четкости и цветопередачи.
Двойная камера
Дальнейшее улучшение качества снимка требует увеличения размера матрицы, что негативно влияет на габариты модуля. Поэтому производители принялись добавлять вторую камеру. Это позволило сохранить прежние размеры, а так же получить ранее недоступные возможности: съемка с эффектом размытия — «Бокэ», повышение детализации, улучшение съемки при слабом освещении, оптическое увеличение без потерь и использование дополненной реальности. При этом стоит отметить, что двойная камера предлагает далеко не полный перечень описанных преимуществ. На дополнительные возможности влияет конструкция второй камеры.
Модуль, где вспомогательная камера содержит монохромный сенсор, захватывает больше света. Поэтому резкость, четкость и детализация у снимка выше. При недостаточном освещении кадр так же получается заметно лучше. А в качестве дополнительного бонуса — возможность отдельной съемки качественных чёрно-белых фотографий.
Для получения оптического приближения без потери качества, вторая камера оснащается телеобъективом. Фокусное расстояние, из-за иной расстановки линз, ближе. Поэтому такая камера больше пригодна для съемки отдаленных объектов. А когда требуется приблизить снимок, происходит автоматический переход на вторую камеру.
Размывать задний фон и выделять объекты переднего плана, умеет большинство двойных камер, часто с программным вмешательством. Для решения этой задачи, в некоторых смартфонах вторая камера с меньшим разрешением, например Xiaomi Redmi Pro — 13+5 МП. При этом глубина резкости всё равно меняется программным путем, а не оптическим. По этой причине стоит обходить стороной смартфоны бюджетного сегмента, где вторая камера пустышка. Подробно об этом описано в отдельной статье.
Стоит так же помнить, что часто вспомогательный модуль работает без стабилизации, а вместо сенсора Sony, как у основной камеры, используется матрица производства Samsung.
Фронтальная камера
Прошли времена, когда передняя камера использовалась исключительно для видео-звонков. С развитием направления селфи, у фронтальных модулей заметно улучшилось качество, и выросло разрешение. В некоторых смартфонах, например OPPO или ZTE Nubia, разрешение передней камеры выше основной.
При этом по характеристикам, передняя камера уступает основному модулю: редко используется стабилизация, фокус почти всегда фиксирован, запись видео не выше 1080р, меньше настроек и параметров.
Вывод
Выбрать наилучшие значения из описанных параметров не получится и некоторыми характеристиками придется поступиться. К тому же по законам рынка, наилучшее качество фото и видеосъемки, достигается только в устройствах флагманского уровня. В других сегментах, производители экономят на стабилизации, типе сенсора или оптике, на проработке программного обеспечении, не так активно внедряют новые технологии и т.д. А в некоторых моделях, в угоду камеры, придется принять менее производительную мобильную платформу и память, как например в ASUS Zenfone 3 Zoom.
Поэтому при выборе камеры, рекомендуется оценить будущие сценарии использования. Сопоставить с другими параметрами и возможностями смартфона или планшета. Тщательно выяснить характеристики, в чем поможет ресурс devicespecifications. Так же следует заглянуть на сайт dxomark, где тщательно тестируются камеры различных устройств.