При выборе смартфона с хорошей камерой нужно обращать внимание на многочисленные ее параметры. С разрешением все просто: чем больше мегапикселей – тем лучше теоретическая максимальная детализация снимка. С размерами матрицы и отдельных пикселей тоже все просто: чем они больше – тем больше света улавливает, и тем выше будет четкость при недостатке освещения. А вот диафрагма или апертура – это характеристика, которая труднее поддается пониманию. Например, тот факт, что меньшая цифра – это зачастую лучше, озадачивает многих.
Диафрагма (апертура) – это отверстие в объективе камеры, через которое поступает свет на матрицу. В описании смартфонов эти слова используются, как синонимы, но они имеют несколько разное происхождение. Термин «диафрагма» изначально относился к физической детали объектива, диафрагменной шторке, регулирующей размеры светопропускного отверстия. А «апертура» - это характеристика, указывающая на характеристики этой шторки.
Объектив зеркалки с изменяемой диафрагмой
Так как в мобильных камерах эта деталь отсутствует, оба термина применяются именно во втором значении. Также в качестве синонима терминов «апертура» и «диафрагма» часто применяется слово «светосила». В описании камер смартфонов все эти понятия характеризуют способность оптики пропускать свет.
Значение диафрагмы (апертуры) камеры смартфона является относительной величиной, выражающейся через фокусное расстояние.
Фокусное расстояние – это расстояние между матрицей и оптическим центром объектива, то есть точкой, в которой сходятся лучи света, попадающие сквозь линзы внутрь модуля камеры. Значение светосилы позволяет определить, насколько эффективно улавливает свет камера, в сравнение с другими.
Расположение диафрагмы камеры смартфона
Числовое значение апертуры – это производная величина, указывающая соотношение ФФР (физического фокусного расстояния) и диаметра отверстия в объективе. Записывается оно в формате дроби f/X, где f – ФФР, а X – делитель. Популярное значение диафрагмы f/2 означает, что диаметр отверстия камеры в два раза меньше, чем фокусное расстояние. Если ФФР равно 4 мм (это тоже одно из популярных значений, так как больше получить от модуля, высотой около 6 мм, не выйдет), то при апертуре f/2 диаметр глазка объектива составит 2 мм. Если фокусное расстояние составляет 5,6 мм, а диафрагма – f/2,8 (такие параметры 12 лет назад имел камерафон Nokia N73), то 5,6/2,8=2, то есть, «зрачок» опять имеет диаметр 2 миллиметра.
Разные значения апертуры. Диаметр отверстий выдержан в одном масштабе.
Так как диафрагменное число указывает на диаметр отверстия объектива, то от его значения зависит количество света, попадающее на матрицу. Чем больше отверстие – тем больше будет света. Именно из-за того, что число после дроби – это делитель, чем оно меньше – тем больше будет физический диаметр «зрачка». Ведь если поделить 4 на 1,8 (f/1,8), то получим 2,22 мм, а деление 4 на 2,2 (f/2,2) даст уже 1,82 мм.
Если вспомнить формулу площади круга πr 2 (а r – это половина диаметра) и провести расчет, можно определить разницу в светопропускной способности. Для отверстия диаметром 2,22 мм площадь составит 3,48 мм2, а для 1,82 мм – 2,85 мм2. Поделив первое на второе, получаем разницу в 1,22 раза, то есть, оптика с апертурой f/1,8 пропускает на 22% больше света, чем с f/2,2.
Из-за того, что разные камеры имеют разное ФФР (у смартфона это несколько миллиметров, а у зеркалки – в 10-100 раз больше), сравнивать по апертуре очень разные фотокамеры нельзя. Например, смартфон с матрицей 1/3" при значении апертуры f/2 улавливает такое же количество света, как полноформатная зеркалка с диафрагмой f/13-f/15. Однако если сенсоры камер сравниваемых смартфонов близки по параметрам или идентичны (как в тех же и , на примере которых и проведены расчеты выше), то разница в светосиле позволяет оценить разницу в светопропускной способности.
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 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!
Тестируем флагманские камеры “вслепую”, чтобы убедиться: количество мегапикселей не определяет качество снимка. А также разбираемся в технических характеристиках камер - на что действительно стоит обращать внимание при выборе нового смартфона.
Покупатель действует по принципу “Чем больше мегапикселей, тем лучше!”, не глядя на другие характеристики. И покупает раскрученный стереотип, а не качественную технику. Проведём эксперимент. Перед вами 3 образца фотографий на флагманские смартфоны 2015 года, и три типичных сцены фотосъёмки. Ответьте:
Подобные тесты относят к “слепым оцениваниям”. Мы нарочно не указали производителей смартфонов, чтобы бренды не мусолили глаза. Ну, как вам картинка?
Снимки сделаны на:
Кто ваш лидер в “слепом оценивании”? Наш - Samsung GALAXY S6 edge. Заметьте: ни один из смартфонов не справился со всеми тремя снимками “на отлично”. Потому:
Большее количество мегапикселей не улучшает качество фотографий. На этом сказывается масса других факторов, включительно с мегапиксельностью.
Крайне сложно найти идеальный смартфон для всех сценариев съёмки. Будьте готовы к тому, что камера, снимающая потрясающе детализированные кадры при дневном освещении, вечерние тесты завалит или плохо снимет макро, например.
Есть 4 ключевых характеристики и ещё тонна дополнительных. Запомните! Смартфон с хорошей камерой выбирают по:
Что это вообще всё такое?
Матрица камеры смартфона - это масса светочувствительных ячеек. Вы нажимаете кнопку спуска затвора, в ячейки попадает свет - абракадабра! - получается фотография. Одинаковое количество мегапикселей не означает одинаковое количество ячеек. У тех же LG G4 и Samsung GALAXY S6 edge - по 16 Мп, и кадр состоит у обоих из 5312х2988 пикселей (модели используют сенсор Sony). А вот кадр на Huawei Mate 8 при 16 Мп - из 4608х3456 пикселей.
Матрицы камер разного размера: у LG G4 и Samsung GALAXY S6 edge - 1/2.6 дюймов, а у Huawei Mate 8 - 1/2.8 дюймов. Меньшая матрица - значит, и размер светочувствительных ячеек тоже меньше. Меньшие ячейки получают меньше света: попавший на матрицу свет быстро их заполняет, а излишки “растекаются” по соседним ячейкам. Отсюда неточности в передаче деталей и “цветовые пятна”.
Флагманы, традиционно, - смартфоны с мощной камерой. Размер сенсора у 12 Мп камеры iPhone 6s Plus - 1/3’’. В Huawei Nexus 6P , Android-флагмане Google, также встроена 12 Мп камера, но с сенсором 1/2.3’’. Меньший индекс после дроби - больший размер сенсора, а значит, теоретически, лучшая съёмка. Вот такая путаница 🙂
На заметку: У камерофона Nokia Lumia 1020 - 41 Мп и матрица размером 1/1.5″. Это практически максимум для размера сенсора в смартфонах.
Чем больше сенсор, тем лучше (чем меньше индекс после дроби, тем лучше).
С апертурой (светочувствительностью ) - точно так же: чем меньше индекс, тем лучше. Значение f/х.y показывает сколько света может уловить камера на отведённый промежуток времени, насколько может открыться диафрагма камеры, чтобы сделать классный снимок в условиях недостаточной освещённости. Максимальные значения апертуры сегодня - f/1.7 (у Samsung GALAXY S7 и GALAXY S7 edge ) и f/1.8 (новый флагман 2016 LG G5, LG G4, смартфон LG V10, Xiaomi Mi 4 и Mi 4 LTE).
Чаще можно встретить модели с f/2.0 (Sony Xperia Z5 ) и f/2.2 (iPhone 6s Plus ), но в данном сегменте количество моделей переваливает за сотню.
Чем меньше индекс апертуры, тем лучше.
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.
