Характеристики и функции камер смартфонов — о чем они нам говорят

Покупка смартфона — непростая задача, так как нужно определиться с множеством характеристик и функций. Одна из них — это съёмка фото и видео. Не разбирающиеся люди часто оценивают их качество мегапикселями и удивляются, почему у среднебюджетных китайских смартфонов может быть 108 Мп, в то время как у топового iPhone 14 Pro их всего 48. Всё дело в том, что не мегапиксели определяют качество отснятых фото или видео. Как тогда оценивать характеристики камеры смартфона и какие параметры важны при выборе устройства, мы сейчас и разберёмся. 

Galaxy S23 Ultra от Samsung имеет один из лучших наборов камер на рынке смартфонов. Источник: tomsguide.com

Мегапиксели — сколько их должно быть

Большой запас мегапикселей не гарантирует высокое качество изображения. Камера смартфона на 108 Мп не обязательно окажется лучше, чем 64 или даже 48 Мп. Фактически этот параметр указывает лишь на размер фото. Когда в смартфоны устанавливали камеры на 2-3 Мп, производители действительно боролись за каждый мегапиксель и это давало ощутимое преимущество. Но как только их количество превысило два-три десятка, дальнейшая гонка перестала иметь смысл. Сейчас в китайских смартфонах камера на 108 Мп является скорее маркетинговым ходом, чем реальным конкурентным преимуществом. Например, такой модуль установлен в среднебюджетные модели Redmi Note 12S или Huawei Nova 10 SE.

Количество мегапикселей определяет количество пикселей или точек, из которых состоит изображение. Теоретически, чем их больше, тем более чётким должен быть снимок. Но не так все однозначно, потому что многое ещё зависит от размера матрицы. Когда количество мегапикселей наращивают увеличением её размера — это положительно сказывается на качестве снимков. Если же производитель уменьшает размер самого пикселя и использует маленькую матрицу, заметного улучшения это не даст.

Фото сделаны на Galaxy S22 Ultra: слева — 12 Мп, справа — 108 Мп. Источник: androidpolice.com

Для создания качественных кадров вполне хватит 12-16 Мп. Например, iPhone SE 2022 имеет всего одну главную камеру на 12 Мп, и снимает он очень достойно. Исключением может стать только съёмка в условиях плохого освещения, при которых 108 Мп иногда действительно дают лучшее качество за счёт пиксельного биннинга, о котором будет рассказано ниже. 

Размер матрицы имеет значение

Матрица или сенсор — основа каждой цифровой камеры. Именно этот элемент улавливает свет, преобразуемый в фотографию. Главная характеристика матрицы — это размер. Учитывается диагональ сенсора и указывается в виде дроби типа 1/х. Чем ниже значение «х», тем крупнее матрица. Таким образом, сенсор размером 1/2.7” меньше, чем 1/1.4”. 

Матрица состоит из пикселей. Каждый из них — это маленький кусочек кремния, улавливающий свет и преобразующий его в цветное изображение. Размер матрицы определяет количество размещаемых на ней пикселей и их размер (от 0.6 до 2.0 мкм). 

Теоретически, чем крупнее пиксель, тем больше он способен уловить света и тем качественнее кадры, сделанные в темноте, но есть исключение — это пиксельный биннинг. Технология позволяет объединять соседние пиксели. Если в смартфоне 108 Мп, фактически это 12-мегапиксельный модуль. Просто в нем пиксели группируются по 9 штук. 

Сравнение матриц в смартфонах Huawei. Источник: blogspot.com

Например, камера на 108 Мп с пикселями по 0.7 мкм может выдавать изображения лучшего качества, по сравнению с 12 Мп с пикселями по 1.8 мкм. Дело в том, что в 108-мегапиксельной камере девять рядом стоящих пикселей соединяются в один виртуальный суперпиксель размером 2.1 мкм. Итоговое разрешение кадра все равно остаётся 12 Мп.

При выборе камерофона важно учитывать размер матрицы и пикселей, из которых она состоит. Но и не стоит скидывать со счетов среднебюджетные смартфоны с модулем на 108 Мп. Пиксельный биннинг иногда творит чудеса. Но если стоит выбор между большим количеством мегапикселей или большой матрицей с меньшим разрешением, второй вариант предпочтительнее.  

Размер диафрагмы

Её также называют апертурой. Этим параметром определяют размер пропускного отверстия объектива. Чем шире, тем больше света попадёт на матрицу и тем качественнее будут фото в условиях плохого освещения. 

Диафрагму указывают в формате f/x. Чем меньше показатель «х», тем шире отверстие и тем значительнее светосила объектива. Например, камера смартфона с апертурой f/1.8 при слабом освещении будет снимать лучше, чем f/2.8.

Оптическая стабилизация

При съёмке на смартфон любые неосторожные движения рук могут смазать кадр. В солнечный день это происходит не так часто, как при съёмке в вечернее время или просто в условиях слабого освещения. В таком случае выдержка увеличивается, а камере нужно больше времени для пропуска достаточного количества света на матрицу. Пока диафрагма остаётся открытой, смартфон в руках и все объекты в кадре должны оставаться неподвижными. В противном случае, изображение смажется.

Пример работы оптического стабилизатора при создании ночных кадров. Источник: xiaomiui.net

Оптический стабилизатор или OIS способен спасти ситуацию. Технология основана на отсутствии жёсткой фиксации модуля камеры к корпусу. Небольшая подвижность нивелирует дрожание смартфона в руках. Тем самым чёткость фотографий повышается, особенно при слабой освещённости. 

В бюджетных смартфонах оптического стабилизатор нет, и в среднебюджетниках он встречается нечасто. Максимум, на что можно рассчитывать — это электронная стабилизация. Но по качеству работы она сильно уступает полноценной оптической. 

Зум — оптический или цифровой

Зум определяет возможности камеры приближать изображение. Цифровом исполнении функция работает очень просто: увеличение происходит за счёт обрезания полноразмерного кадра. Это приводит к неизбежному снижению качества. 

Сравнение цифрового и оптического зума. Источник: techijau.com

У оптического зума другой принцип действия. Для него в смартфон устанавливают дополнительные объективы с другими линзами. Так в Samsung Galaxy S23 Ultra сразу два оптических зума — 3х и 10х. Вдобавок ещё имеется 100-кратный цифровой. Китайский Xiaomi 13 Ultra наступает ему на пятки со своими камерами с оптическим зумом 3.2х и 5х. А вот продвинутый iPhone 14 Pro может похвастаться только телеобъективом с 3-кратным увеличением. 

Количество и виды модулей камеры

Даже в самом бюджетном смартфоне есть минимум две камеры — основная и фронтальная. Также производители устанавливают дополнительные. В недорогих моделях они нужны преимущественно для маркетинга и придания устройству более солидного вида, в то время как в продвинутых гаджетах они играют реальную практическую роль.

Сверхширокоугольный модуль — дополнительный объектив с увеличенными углами обзора. Предназначен для съёмки пейзажей или объектов архитектуры. В кадр можно вместить больше деталей даже с относительно близкого расстояния. В недорогих смартфонах у данного модуля небольшое разрешение, поэтому качество снимков намного ниже, чем на основную камеру. 

В бюджетном Honor X6 три тыльные камеры, но в реальности используется только одна. Источник: techlekh.com

Телеобъектив — это модуль, отвечающий за увеличение изображения. Именно от него зависит кратность оптического зума. Его устанавливают преимущественно во флагманские модели устройств. 

Макромодуль — встречается в бюджетных и среднебюджетных гаджетах. Разрешение у него обычно небольшое — 5-8 Мп. На практике им почти никто не пользуется. 

Сенсор глубины резкости — предназначен для размытия заднего фона в портретном режиме. Этот модуль можно встретить во многих бюджетных смартфонах. Его используют, чтобы сделать блок с камерами на тыльной стороне корпуса более солидным. 

Заключение

Покупая смартфон с хорошей камерой, необходимо учитывать не только обещанные производителем мегапиксели. Не менее важны такие параметры, как размер матрицы, наличие оптического стабилизатора и максимальная диафрагма. Если планируется снимать что-либо издалека, необходимо обратить внимание на наличие и кратность оптического зума. А вот на датчик глубины резкости и макромодуль можно не обращать особого внимания.