Статьи мы рассмотрели основную часть любой камеры - матрицу. Во второй же поговорим о не мене важных параметрах фотомодуля смартфона. Поехали!
Диафрагма объектива или еще одно обозначение - светосила. Грубо говоря - это отверстие, через которое свет попадает на сенсор камеры. И от его размера напрямую зависит качество фотографии. Чем диафрагменное число меньше, тем больше это отверстие и выше светосила объектива. В условия недостаточной освещенности очень большую роль играет то, сколько света попадает на матрицу. Диафрагменное число обозначается латинской буквой f и, как правило, прописывается в следующем виде - f/2.0, f/3.5. Число после «слеша» и есть значением диафрагмы. В основном в камерах смартфонов этот параметр фиксированный. Если же объектив имеет оптический зум, то значений светосилы может быть два - одно при нормальном состоянии и другое при максимальном зуме. Подводя итог нужно сказать, что фотомодуль надо выбирать с наименьшим диафрагменным числом. Этот параметр производитель, как правило, не прячет и его можно найти в описании смартфона. Например, у Samsung Galaxy S6 диафрагма f/1.9, Apple iPhone 6s - f/2.2, Xiaomi Mi Note - f/2.0.
Фокусное расстояние - расстояние между оптическим центром объектива и матрицей. От этого параметра зависит угол зрения камеры. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол съемки и, соответственно, больше объектов попадает в кадр. Если же оно большое, то все предметы будут визуально ближе и больше.
Измеряется фокусное расстояние в миллиметрах и бывает фиксированное (в большинстве камер смартфонов) и изменяемое - о таких фотокамерах мы говорим, что они могут зумировать, то есть приближать объекты при фотографировании. Это параметр зачастую можно увидеть на самом объективе. Приведу некоторые примеры: Sony Z5 - 23 мм, Huawei P8 - 28 мм, а вот у Galaxy S4 Zoom - 24-240 мм.
В идеале разные фокусные расстояния применяются для разных задач: широкоугольные (20-35 мм) - для съемок пейзажей, 70-135 мм - хорошо подходят для портретов, телеобъективы (135 мм и выше) - для спорта, дикой природы. Размеры смартфона в этом плане накладывают ограничения, но их призваны побороть всевозможные объективы-насадки.
Еще фотообъективы могут отличаться уровнем и характером оптического искажения , например, существует такой тип, как «рыбий глаз», который позволяет снимать довольно интересные панорамы.
Конечно, качество изготовления самого объектива и материалов также имеет непосредственное влияние на получаемые фотографии.
Стабилизация изображения . На смартфон в 99 случаев из 100 мы снимаем с рук. При ярком свете камера устанавливает очень короткую выдержку и легкое смещение камеры не вредит снимку, но если снимать вечером или в помещении, велик риск получить смазанный кадр. Чтобы этого не происходило, современные камеры оснащают стабилизацией изображения. Она бывает нескольких видов:
Цифровая присутствует фактически всегда, это норма. Оптическая стабилизация более дорогая, но ее качество несравненно выше. Гибридная же в смартфонах на сегодняшней день не используется (могу ошибаться).
Вспышка . В условиях недостаточной освещенности она может здорово помочь получить хороший снимок. В смартфонах представлены два основные типы вспышек:
В топовых смартфонах часто используют двойную светодиодную вспышку, а в некоторых моделях вспышек может быть две - светодиодная и ксеноновая.
Программная часть . Отвечает за формирование и обработку цифрового изображения. Очень важная часть общей системы фотомодуля. Ведь какой бы большой ни была матрица и насколько светосильным объектив, программная обработка может как испортить любую фотографию, так и ощутимо улучшить. Результат зависит от многих факторов: взаимодействия программного обеспечения камеры с прошивкой, способа обработки фотографии, приложения, с помощью которого происходит съемка.
При передаче изображения с матрицы в приложение камеры смартфона оно может подвергаться цветокоррекции, ретуши, шумоподавлению (иногда слишком усердном, что приводит к “замыливанию” фотографии). И само приложение имеет множество функций и параметров съемки и обработки фотографии. Их обзор заслуживает отдельной статьи.
Мы рассмотрели основные характеристики камер смартфонов, давайте же подведем краткие итоги:
Прошли те времена, когда камера в телефоне считалась диковинкой. Современные смартфоны умеют делать снимки как минимум не хуже дешевых фотоаппаратов, снимать отличное видео в высоком разрешении. Да, до хороших камер им далеко, но зато у них есть одно неоспоримое преимущество - они всегда под рукой!
Термин «мегапиксель» можно расшифровать как один миллион пикселей. То есть 12-мегапиксельная камера делает снимки, которые состоят из 12 миллионов крохотных точек. Чем больше этих точек (пикселей) в изображении, тем чётче оно выглядит, тем выше его разрешение.
Из этого можно сделать вывод, что камера с большим количеством мегапикселей снимает лучше той, у которой их меньше. Но это не совсем так.
Проблема в том, что в наше время имеют больше мегапикселей, чем нужно. Давайте вспомним про экраны: FullHD-телевизор имеет разрешение 2,1 мегапикселя, а новейший 4K-телевизор - 8,3 мегапикселя. Учитывая, что в камере почти каждого современного смартфона можно насчитать более 10 мегапикселей, дисплеи просто не могут отображать столь высокое разрешение в полной мере.
Вряд ли вы заметите разницу между фотографиями современных камер с разным количеством мегапикселей, поскольку даже новейшие экраны не поддерживают таких разрешений.
На самом деле преодоление отметки в 8,3 мегапикселя может быть полезным, если вы намерены кадрировать снимки. Другими словами, сделав фото с помощью 12-мегапиксельной камеры, вы можете отрезать от него значительный фрагмент. При этом разрешение снимка всё равно может остаться выше, чем у 4K-телевизора.
Совет . Не гонитесь за камерами, которые насчитывают больше 12 мегапикселей. Этого количества хватит с запасом, если только вы не собираетесь разрезать снимки на фрагменты или редактировать их в профессиональных целях.
Показатель, который точнее характеризует камеру смартфона, - это размер пикселя. В общем списке характеристик его числовое значение указывают в микрометрах перед сокращением µm. Камера смартфона с размером пикселя 1,4µm почти всегда снимает лучше другой с размером 1,0µm.
Если достаточно приблизить фотографию, на ней можно разглядеть отдельные пиксели. Цвета этих мелких точек определяются микроскопическими сенсорами света внутри камеры смартфона.
Эти сенсоры тоже называют пикселями, поскольку каждый из них захватывает свет для соответственного пикселя на изображении. Таким образом, если в вашей камере 12 мегапикселей, она имеет 12 миллионов светочувствительных пикселей.
Каждый сенсор запечатлевает частицы света, известные как фотоны, и определяет с их помощью цвет и яркость пикселя на снимке. Но фотоны очень активны, и захватить их не так просто. К примеру, вместо синей частицы сенсор может поймать красную. В итоге вместо пикселя одного цвета на изображении окажется точка другого.
Чтобы избегать таких неточностей, светочувствительный пиксель ловит по несколько фотонов сразу, а специальное ПО высчитывает на их основе правильные оттенок и яркость точки на итоговом фото. Чем больше площадь пикселя, тем больше фотонов он может захватить, тем точнее будут цвета на финальном изображении.
Совет . Остановитесь на камерах, которые имеют не более 12 мегапикселей. Большее число вынуждает производителя жертвовать размером пикселей, чтобы вместить всё в ограниченном пространстве. Сравнивая камеры с равным количеством мегапикселей, выбирайте ту, размер пикселей в которой больше.
Другая важная характеристика камеры, которой не стоит пренебрегать, - это апертура. Её указывают с помощью символа f, поделённого на числовое значение. К примеру: f/2,0. Поскольку f делят на число, то чем оно меньше, тем лучше апертура.
Чтобы понять смысл апертуры, вспомните о размере пикселя. Чем он крупнее, тем больше частиц света захватывает камера, тем точнее цветопередача. Теперь представьте, что пиксель - это ведро, а фотоны - капли дождя. Выходит, чем шире ведро (пиксель), тем больше капель (фотонов) в него попадает.
Апертура напоминает воронку для этого ведра. Её нижняя часть совпадает по диаметру с ведром, но верхняя - гораздо шире, что помогает собрать ещё больше капель. Как следует из аналогии, широкая апертура позволяет сенсору захватить больше частиц света.
Конечно, в реальности никакой воронки нет. Этого эффекта достигают за счёт линзы, с помощью которой камера захватывает больше света, чем способны уловить её пиксели.
Основное преимущество широкой апертуры заключается в том, что благодаря ей камера лучше снимает в условиях низкой освещённости.
Когда света слишком мало, светочувствительные пиксели могут не захватить достаточного количества фотонов. Но широкая апертура решает эту проблему, открывая доступ к большему количеству частиц.
Совет . Не забывайте, меньшее число означает более широкую апертуру. Так что делайте выбор в пользу камер со значением f/2,2 и ниже, особенно если часто фотографируете ночью или внутри помещений.
Среди прочих характеристик камеры вы можете найти стабилизацию изображения двух видов: оптическую - OIS (Optical Image Stabilization) и электронную - EIS (Electronic Image Stabilization).
Когда сенсор камеры движется из-за дрожания руки, OIS стабилизирует изображение физически. Если вы, к примеру, ходите во время съёмки видео, каждый шаг обычно меняет положение камеры. Но OIS сохраняет относительную стабильность сенсора, даже если вы трясёте смартфоном. В результате технология минимизирует дрожь на видеозаписях и размытие на снимках.
Наличие оптической стабилизации сильно повышает стоимость устройства и требует немало пространства для дополнительных деталей. Поэтому вместо неё в смартфоны часто внедряют электронную стабилизацию, которая создаёт похожий эффект.
EIS обрезает, растягивает изображения и меняет перспективу отдельных кадров, из которых состоит видео. Это происходит программно и уже с отснятым материалом, поэтому электронную стабилизацию можно применять даже к роликам, записанным на камеры с OIS, чтобы делать их ещё более плавными.
По большому счёту, иметь камеру с оптической стабилизацией лучше. Ведь электронная обработка кадров может снизить качество и создать эффект желе на видео. К тому же EIS почти не уменьшает степень размытия на снимках. Но стоит отметить, электронная стабилизация не перестаёт развиваться, что подтверждает качество роликов, снятых на аппараты .
Совет . Если можете, выбирайте устройства с оптической стабилизацией, если нет - останавливайтесь на электронной. Игнорируйте аппараты, которые не поддерживают ни OIS, ни EIS.
Если говорить максимально упрощённо, апертура камеры — отверстие, через которое проходит свет. В фотоаппаратах это отверстие находится перед линзами, и слово «апертура» обозначает одну из настроек камеры. Апертура — один из трёх «столпов» фотосъёмки вместе с ISO и скоростью затвора. Апертура важна по многим причинам — о них мы и расскажем в этой статье.
Три основных параметра вместе известны как треугольник экспозиции. Каждый из них оказывает огромное влияние на качество изображения. Они влияют не только на экспозицию (яркость фотографии), как можно подумать, исходя из их общего названия.
Все три параметра должны быть сбалансированы, поэтому нельзя говорить об одном из них, не принимая во внимание другие. Камера должна быть способной запечатлеть нужный момент, точно передать свет, правильно определить края объектов. За это и отвечают апертура, скорость затвора и ISO. Рассмотрим, что представляет собой каждый из параметров.
ISO — показатель чувствительности сенсорной матрицы к свету. Когда фотографы использовали плёнку с разным значением ISO, менять этот параметр экспозиции было невозможно. Современные цифровые камеры дают возможность контролировать чувствительность матрицы к свету. Фотограф регулирует интенсивность света, что облегчает работу матрицы — результат при этом остаётся столь же качественным.
В теории, чем меньше значение ISO, тем меньше цифрового шума, который предстоит убирать во время обработки после съёмки. Когда программное обеспечение удаляет лишние пиксели, оно получает информацию от пикселей, находящихся рядом — то есть действует почти наугад. Чем меньше программе приходится « гадать» , тем более качественной получается фотография.
Нет смысла использовать очень низкое значение ISO, поскольку скорость затвора и апертура не смогут соответствовать ему.
При увеличении значения ISO повышается чувствительность матрицы к свету — а значит, можно снимать при менее интенсивном освещении.
Фотографу важно запомнить три вещи:
Этот параметр отвечает за то, насколько долго затвор остаётся открытым при съёмке фото или видео. Когда затвор открыт, свет падает на сенсорную матрицу, поэтому при высокой скорости затвора света может не хватать — как следствие, экспозиция снизится. Чем ниже скорость затвора, тем выше экспозиция — а ведь именно от неё зависит, насколько яркой получится фотография.
Когда затвор открыт, матрица собирает все данные о том, что находится в кадре. Если предмет в кадре движется, фото оказывается размытым — поэтому в большинстве случаев при быстром затворе получаются более чёткие изображения.
У каждой камеры есть затвор — даже у тех, что на телефонах. Плёночные фотоаппараты оснащены механизмом для спуска и закрытия затвора, а в цифровых камерах небольшие матрицы просто собирают данные на протяжении заданного промежутка времени. Именно поэтому звук затвора можно включать или отключать, хотя на самом деле не происходит никакого механического движения. Характерный звук генерируется программой.
Апертура является показателем того, насколько открыт или закрыт объектив, и измеряется в f-стопах. Значение апертуры — отношение фокусной длины к диаметру отверстия перед объективом. Чем ниже значение, тем шире апертура и тем больше света попадает на матрицу.
Апертура, как и остальные два параметра, влияет на чёткость изображения. Изменение разных параметров экспозиции влияет на различные характеристики изображения. При изменении ISO повышается цифровой шум, изменение скорости затвора влечет за собой увеличение степени размытия, изменения апертуры влияют на глубину изображения.
Может возникнуть вопрос: почему бы не сделать апертуру камеры минимальной, чтобы она собирала весь возможный свет? Дело в том, что при этом фотографии будут слишком яркими, а глубина изображения окажется совсем небольшой.
Глубина изображения представляет собой расстояние между самым близким и самым удалённым объектами в фокусе. Камера способна фокусироваться только в одной точке. Всё за пределами этой точки находится не в фокусе и размывается.
Теперь вы чуть больше знаете об апертуре и о том, как она влияет на качество ваших фотографий. В следующий раз, читая обзор очередного смартфона, вы будете понимать, что значение апертуры самом по себе не имеет значения — его можно рассматривать только вместе с другими параметрами камеры.
Статьи и Лайфхаки
Нередко в сети можно встретить суждения о том или ином гаджете, мол, диафрагма у него получше, или наоборот – похуже.
Кому-то понятно, о чем речь, а кто-то просто не представляет, что же такое эта самая диафрагма, и для чего она нужна в смартфоне.
Мы постараемся внести в вопрос максимальную ясность.
Сам же конструктивный элемент в большинстве случаев никакого интереса не представляет, поскольку в камерах смартфонов он статичный – просто пластина с отверстием, в отличие от фотоаппаратов, в которых предусмотрено изменение .
Правда, буквально в последние несколько месяцев появилась модель , в которой диафрагма тоже способна менять светопропускание, но об этом мы поговорим позже.
Для нас важно то, что оно соответствует относительному отверстию объектива. Чем это отверстие больше, тем больше света может проходить сквозь диафрагму.
Поскольку мы имеем дело с дробью, то у камеры с f/1.7 светосила будет выше, чем, например, с f/2.4.
В общем случае, чем больше света попадает на сенсор, тем меньше необходимость в программном усилении сигнала от него, а значит – меньше будет разнообразных шумов. С другой стороны, важны условия освещенности, при которых ведется фотосъемка.
Ночью объектив со слабой светосилой будет бесполезен – на снимке получится почти однотонная чернота. Днем слишком большое количество света, проходящего через диафрагму, вызовет «засветку».
Конечно, программная обработка позволяет сгладить многие моменты, но общая тенденция примерно такова.
В фотоаппаратах эти проблемы решаются механическим изменением апертуры, в результате чего диафрагменное число может меняться в очень широких пределах. В гаджетах в силу конструктивных ограничений это очень проблематично.
Кроме светосилы, данная величина связана и с фокусным расстоянием.
Не напрямую, но косвенно – это касается возможности получения фото с эффектом боке, при котором фон размывается, подчеркивая центральный объект съемки, например, человека.
Помимо самого , для качественного размытия необходима достаточная светосила. Отчасти эта проблема решена с использованием .
Несмотря на относительность величины, сравнивать диафрагменное число можно только у соизмеримых по конструкции камер. Зеркальный фотоаппарат с f/15-f/13 улавливает количество света, примерно, соответствующее смартфону с апертурой f/2.0.
Еще несколько лет назад нормой были объективы с f/2.4, постепенно их вытеснили модели с f/2.0, а вот последние флагманские устройства имеют уже камеры с f/1.8-f/1.7.
Массовое распространение двойных модулей позволило частично избавиться от проклятья универсальности, при котором всё делается одинаково плохо.
Теперь разработчикам не составляет труда использовать в основном модуле оптику с высокой светосилой, а в дополнительном – с низкой.
В то же время крупные производители мобильных устройств не оставляют попыток экспериментировать и с механикой камер. Основной целью является получение высокой кратности, но есть модели и с переменной светосилой.
Например, в флагманских моделях Samsung диафрагменное число может меняться, правда, всего в двух дискретных позициях: f/1.5 и f/2.4.
Но даже это – уже серьезное достижение по сравнению с фиксированной диафрагмой смартфонов прежних лет.
Как правило, дешевых моделей с большой светосилой камер не бывает, так что этот показатель вполне можно принимать в качестве одного из существенных критериев при выборе камерофона.
Мы писали ранее.) Ее важнейшей функцией является глубина резкости: так, например, благодаря апертуре можно сделать фон размытым, выделив при этом объект, или же наоборот, оставить все в фокусе. 
Взаимоотношение размера апертуры к значению f-стопа.
Левая фотография сделана с f-числом равным f/2.8, а правая с f/8.0
Как видно из этого примера, даже небольшое изменение f-числа с f/2.8 до f/8.0 довольно сильно влияет на глубину резкости. И если бы я использовал f-стоп, равный f/32, то фон оказался бы таким же четким, как и WALL-E на втором снимке.
Еще один пример:
Почтовые ящики – апертура равна f/2.8
На фотографии выше, благодаря малой глубине резкости, лишь слово «Cougar» оказалось в фокусе, оставив пространство впереди и позади надписи размытым. Если же в данном случае использовалось f-число, равное f/1.4 и камеру бы сфокусировали на буквах, то только одна буква и была бы в фокусе.
Внимание стоит обратить на максимальное значение, так как оно показывает насколько быстр ваш объектив. Так, объектив с наивысшим f-числом, равным где-то f/1.2 или f/1.4 считается быстрым, так как может пропустить больше света, чем, например, объектив с диафрагмой f/4.0. Поэтому объективы с большой апертурой более пригодны для фотографии в условиях недостаточной освещенности. Кроме того, широкая апертура позволяет лучше изолировать предметы переднего плана от заднего фона. Так что при покупке объектива следует внимательно отнестись к этим параметрам.
Наименьшее же значение диафрагмы не настолько важно, так как почти все современные фотоаппараты имеют апертуру равную как минимум f/16 – чего вполне достаточно для обыкновенной каждодневной съемки.
