Contenuto
- Sensore
- Vetro / lenti
- Telecamere multiple
- Stabilizzazione dell'immagine
- OIS
- EIS
- Binning dei pixel
- Autofocus
- Autofocus con rilevazione del contrasto
- Messa a fuoco automatica a rilevamento di fase
- Autofocus a doppio pixel
- Megapixel
- Quando avere più MP è meglio
- Quando avere meno MP è meglio
- Software
- Quindi, cosa dovresti cercare?
I nostri smartphone sono piccole meraviglie della fotografia. Sono così avanzati che sfidano persino i sistemi di telecamere dedicati. Sicuramente, molti di voi si sono chiesti come queste minuscole fotocamere siano diventate così buone.
Le aziende spendono miliardi in ricerca e sviluppo in modo da poter scattare una foto degna di Instagram del tuo pasto. È tutto molto complicato e la maggior parte delle persone non capisce un sacco di termini e concetti coinvolti.
Siamo qui per chiarire le acque e aiutarti a capire cosa rende possibili quelle belle immagini. La realizzazione di un'ottima fotocamera per smartphone è molto, quindi passiamo attraverso tutti i componenti.
Le aziende stanno spendendo miliardi in ricerca e sviluppo in modo da poter scattare una foto degna di Instagram del tuo pasto.
Edgar CervantesSensore
Le fotocamere per smartphone hanno fatto molta strada, ma l'industria avrà sempre problemi con i sensori di immagine. I sensori più grandi superano quelli più piccoli (della stessa qualità). Le dimensioni contano e non c'è modo di aggirarle.
Le dimensioni contano e non c'è modo di aggirarle nel mondo dei sensori di immagine.
Edgar CervantesQuesta è una sfida per i produttori di smartphone. Non possono esattamente racchiudere un sensore full frame in un microtelefono piccolo e sottile. Considerando che un sensore più grande ha bisogno anche di un obiettivo più grande, i produttori di smartphone di solito attaccano con sensori da 1 / 2,3 "a 1 / 1,7".
Per mettere in prospettiva questi numeri, Huawei P30 Pro ha un sensore da 1 / 1,7 pollici. Google Pixel 3 XL è noto anche per la sua straordinaria fotocamera e ha un sensore da 1 / 2,55 pollici. Quelli sono nani rispetto ai sensori full-frame da 1,38 pollici in alcune fotocamere DSLR.
Quando lo spazio è una limitazione, i produttori devono creare sensori di migliore qualità e modificare alcune cose. Avere un sensore più piccolo è uno svantaggio, ma le aziende possono fare alcune cose per migliorare la qualità dell'immagine.
- Chi è chi nel settore delle fotocamere per smartphone
Un metodo popolare è quello di creare sensori con pixel più grandi, che consentirebbero di catturare più luce. La dimensione dei pixel è misurata in µm (micro-metri) e di solito varia tra 1,2 µm e 2,0 µm nel mondo degli smartphone.
Un altro metodo interessante introdotto da Huawei con il P30 Pro era l'uso di un sensore RYB (rosso-giallo-blu), al contrario della tradizionale configurazione RGB (rosso-verde-blu). Il passaggio ai fotositi con acquisizione gialla consente di catturare più luce. Puoi saperne di più a riguardo nel nostro articolo dedicato.
Come utente, noterai che un sensore migliore creerà meno rumore e granulosità, migliori prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione, colori migliorati, migliore gamma dinamica e immagini più nitide.
Vetro / lenti
Gli obiettivi vengono generalmente ignorati quando si parla di fotografia con smartphone. Questo è strano considerando che è uno dei soggetti più importanti nella fotografia normale. Un obiettivo ben progettato, trasparente e pulito fornirà una migliore qualità dell'immagine.
Tutti amiamo conoscere gli obiettivi ad ampia apertura, ma questi comportano un rischio.
Edgar CervantesLe lenti determinano anche l'apertura, che è un fattore significativo da prendere in considerazione. Tutti amiamo conoscere gli obiettivi ad ampia apertura, ma questi comportano un rischio. Gli obiettivi delle fotocamere sono costruiti da più "gruppi correttori" progettati per focalizzare correttamente la luce e ridurre le aberrazioni. Le lenti più economiche tendono a presentare un numero inferiore di gruppi e sono quindi più inclini a problemi. Anche i materiali per le lenti svolgono un ruolo importante qui, con vetri di qualità superiore e rivestimenti multipli che offrono una migliore correzione e una minore distorsione.
- Comprensione del diaframma: cosa significa e in che modo influisce sulla qualità dell'immagine?
È difficile dire quanto siano buoni o cattivi gli obiettivi per smartphone, perché i produttori di solito non ne parlano. Tuttavia, ci sono alcuni marchi di cui possiamo fidarci nel settore degli smartphone. Sony e Nokia lavorano con Zeiss e Huawei lavora con Leica. Questi marchi sono rinomati per offrire obiettivi di qualità.
Telecamere multiple
Gli smartphone avevano una singola fotocamera, ma l'aggiunta di più è diventata comune. Oggi molti telefoni hanno due o tre fotocamere. Poi abbiamo quelli pazzi, come il Nokia 9 PureView e i suoi cinque tiratori.
Se non puoi avere un sensore più grande o un vetro più avanzato, potresti anche averne un sacco.
Edgar CervantesCi sono vari motivi per mettere più fotocamere su un telefono - rende l'esperienza fotografica più flessibile. Prendi Huawei P30 Pro; ha una fotocamera principale per scopi generali, una fotocamera grandangolare e il famoso obiettivo zoom periscopio da 125 mm. Ciò consente di utilizzare ciascuna telecamera per circostanze specifiche.
Anche le configurazioni multi-camera svolgono un ruolo importante nella fotografia computazionale. Ad esempio, il Nokia 9 PureView ha 3 sensori monocromatici, due sensori RGB e una fotocamera ToF (tempo di volo). Tutte queste immagini lavorano insieme in ogni scatto per catturare la maggior parte dei dettagli, colori, luce e informazioni sulla profondità. In effetti, ogni scatto proveniente da questo smartphone è una foto HDR.
Se non puoi avere un sensore più grande o un vetro più avanzato, potresti anche averne un sacco. Ecco come i produttori compensano le limitazioni fotografiche presentate dagli smartphone.
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Stabilizzazione dell'immagine
Le fotocamere per smartphone utilizzano due tipi di stabilizzazione dell'immagine: stabilizzazione ottica dell'immagine (OIS) e stabilizzazione elettronica dell'immagine (EIS). A seconda del telefono, potresti non avere nessuna, una o entrambe queste funzionalità.
Le tecnologie di stabilizzazione dell'immagine hanno lo scopo di ridurre le vibrazioni e fornire uno scatto più fluido e nitido. Idealmente, avresti la possibilità di utilizzare entrambi, perché OIS è migliore per le foto ed EIS è focalizzato sul video. Se devi scegliere tra uno di essi, l'opzione migliore è OIS.
OIS
OIS compensa i piccoli movimenti della fotocamera durante l'esposizione. In termini generali utilizza una lente galleggiante, giroscopi e piccoli motori. Gli elementi sono controllati da un microcontrollore che sposta leggermente l'obiettivo per contrastare il tremolio della fotocamera o del telefono: se il telefono si sposta a destra, l'obiettivo si sposta a sinistra.
- OIS - Stabilizzazione ottica dell'immagine - Gary spiega!
Questa è l'opzione migliore in quanto tutta la stabilizzazione viene eseguita meccanicamente e non tramite software. Ciò significa che nel processo non viene persa la qualità.
EIS
La stabilizzazione elettronica delle immagini funziona tramite software. In sostanza, ciò che fa EIS è suddividere il video in blocchi e confrontarlo con i frame precedenti. Determina quindi se il movimento nella cornice era naturale o indesiderato, e lo corregge.
EIS di solito degrada la qualità, poiché ha bisogno di spazio dai bordi del contenuto per applicare le correzioni. Tuttavia, è migliorato negli ultimi anni. Lo smartphone EIS di solito sfrutta il giroscopio e l'accelerometro, rendendolo più preciso e riducendo la perdita di qualità. Come al solito al giorno d'oggi, il software lo sta uccidendo.
Binning dei pixel
Probabilmente hai già sentito questo termine prima e non hai idea di cosa significhi. Il punto è che riduce il rumore e aiuta in situazioni di scarsa illuminazione.
Il pixel binning è un processo che combina i dati di quattro pixel in uno. Utilizzando questa tecnica, un sensore per fotocamera con pixel da 0,9 micron può produrre risultati equivalenti a pixel da 1,8 micron.
Il più grande svantaggio è che la risoluzione è divisa per quattro quando si scatta una foto pixel. Ciò significa che uno scatto su una fotocamera da 48 MP è in realtà 12 MP.
Il binning dei pixel è generalmente reso possibile grazie all'utilizzo di un filtro quad-Bayer sui sensori della fotocamera. Un filtro Bayer è un filtro colorato utilizzato in tutti i sensori per fotocamere digitali, posizionato sopra i pixel e acquisendo un'immagine con i colori rosso, verde e blu.
- Che cos'è il pixel binning? Tutto ciò che dovresti sapere su questa tecnica fotografica
Il filtro Bayer standard è composto da filtri verdi al 50 percento, filtri rossi al 25 percento e filtri blu al 25 percento. Secondo la risorsa fotografica Cambridge in Color, questa disposizione dovrebbe imitare l'occhio umano, che è sensibile alla luce verde. Una volta catturata, questa immagine viene interpolata ed elaborata per produrre un'immagine finale a colori.
Non molti telefoni usano il pixel binning, ma è una bella sorpresa. Alcuni di questi includono l'LG G8 ThinQ, la serie Xiaomi Redmi Note 7, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro e ZTE Blade V10.
Autofocus
Le fotocamere per smartphone utilizzano generalmente tre tipi di sistemi di messa a fuoco automatica: doppio pixel, rilevamento di fase e rilevamento del contrasto. Te ne parleremo in ordine, dal peggio al meglio.
- Come funzionano le videocamere per smartphone - spiega Gary
Autofocus con rilevazione del contrasto
Questa è la più antica delle tre e funziona misurando il contrasto tra le aree. L'idea è che un'area focalizzata avrà un contrasto più elevato, poiché i bordi saranno più nitidi. Quando un'area raggiunge un certo contrasto, la fotocamera la considererà a fuoco. È una tecnica vecchia e lenta, poiché richiede di spostare gli elementi di messa a fuoco fino a quando la fotocamera non trova il giusto contrasto.
Messa a fuoco automatica a rilevamento di fase
"Fase" indica che i raggi di luce provenienti da un punto specifico colpiscono i lati opposti di una lente con uguale intensità - in altre parole sono "in fase". L'autofocus a rilevamento di fase utilizza fotodiodi attraverso il sensore per misurare le differenze di fase. Quindi sposta l'elemento di messa a fuoco nell'obiettivo per mettere a fuoco l'immagine. È veramente veloce e preciso, ma resta indietro rispetto all'autofocus a doppio pixel perché utilizza fotodiodi dedicati anziché utilizzare un gran numero di pixel.
Autofocus a doppio pixel
Questa è di gran lunga la migliore tecnologia di messa a fuoco automatica disponibile per gli smartphone. L'autofocus a doppio pixel è come il rilevamento di fase, ma utilizza un numero maggiore di punti AF attraverso il sensore. Invece di concentrarsi su pixel dedicati, ogni pixel è composto da due fotodiodi che possono confrontare sottili differenze di fase al fine di calcolare dove spostare l'obiettivo. Poiché la dimensione del campione è molto più elevata, lo è anche la capacità della fotocamera di mettere a fuoco l'immagine più rapidamente.
Alcuni credono che un autofocus più veloce non abbia molta importanza, ma ad esempio fa una grande differenza quando si scatta una foto. Anche le frazioni di secondo sono preziose durante i momenti di fuga. A nessuno piace un'immagine sfocata, semi-focalizzata.
Megapixel
Un conteggio di megapixel più elevato è migliore? La risposta è, dipende. Dipende dalle tue esigenze e da altri fattori.
Quando avere più MP è meglio
Più megapixel significa più definizione. Anche se non sempre migliorerà necessariamente la tua foto, fornirà maggiori dettagli. Questa è una bella sorpresa per coloro che amano ritagliare, poiché un'immagine con un megapixel maggiore avrà più pixel con cui lavorare e, quindi, più pixel da risparmiare.
Un numero maggiore di pixel potrebbe anche garantire una migliore qualità di stampa se si decide di effettuare copie cartacee delle immagini. Tuttavia, farà differenza solo se le tue stampe sono abbastanza grandi. Il teorema di Nyquist ci insegna che un'immagine apparirà sostanzialmente migliore se la registriamo al doppio delle dimensioni massime del nostro mezzo previsto. Tenendo presente ciò, una foto di cinque per sette pollici in qualità di stampa (300 dpi) dovrebbe essere scattata a 3000 x 4.200 pixel per ottenere i migliori risultati, o circa 12 MP.
Quando avere meno MP è meglio
La stampa di foto per smartphone è un'abitudine rara e morente, quindi avere più potenza di stampa non farà la differenza per la maggior parte di noi. Quello che farà è ingrandire i file di immagine, che occuperanno il tuo prezioso spazio di archiviazione. Per non parlare del fatto che modificarli in dispositivi a bassa potenza potrebbe essere un'esperienza lenta.
È anche importante tenere presente che avere più pixel in uno spazio ridotto ridurrà i pixel. I pixel più piccoli possono assorbire meno luce e produrre più rumore. I produttori di smartphone sembrano aver trovato un equilibrio tra dimensioni e qualità, mantenendo i sensori a circa 12 MP e ingrandendo i pixel.
Ci sono sempre delle eccezioni, comunque. Un chiaro esempio è l'Honor View 20, che ha un sensore da 48 MP, ma è anche un sensore da 1/2 pollice più grande e la fotocamera utilizza il binning dei pixel. In questo caso, il produttore aveva un motivo per utilizzare un numero di megapixel più elevato e configurare di conseguenza l'hardware del dispositivo.
Software
Alcune limitazioni fisiche sulle quali semplicemente non possiamo migliorare, almeno non di molto. L'hardware della fotocamera dello smartphone sta raggiungendo un plateau e alla fine i produttori non saranno in grado di vendere una fotocamera che è tra il due e il cinque percento migliore.Fino a quando una tecnologia di imaging rivoluzionaria non sostituisce quella attuale, questa è diventata una battaglia di programmazione.
Il software interviene in soccorso ovunque l'hardware non sia in grado di fornire.
Edgar CervantesIl software interviene in soccorso laddove l'hardware non sia in grado di fornire. Con la fotografia computazionale, i telefoni sanno cosa stai riprendendo, dove stai sparando e a che ora stai sparando. Questa tecnica può analizzare una cornice e prendere decisioni per te, come rendere un cielo più blu, adattare il bilanciamento del bianco al buio e migliorare i colori quando necessario.
Il software rende anche possibili funzionalità complesse, come la modalità ritratto, HDR e modalità notturna. Tutti questi processi richiedevano attrezzature speciali, tempo, conoscenze e sforzi. Ora il software prende gran parte del grugnito del tiratore. Grazie ai telefoni con più fotocamere, il software può anche acquisire più immagini e unirle per produrre una singola foto migliorata.
I telefoni un giorno potrebbero battere le fotocamere tradizionali, grazie al software. Stiamo toccando la punta dell'iceberg qui, ma puoi lasciare che il nostro David Imel ti dia i suoi pensieri sulla fotografia computazionale e su come rivoluzionerà tutto.
Quindi, cosa dovresti cercare?
C'erano molte informazioni da prendere, quindi ecco un breve riassunto di ciò che dovresti cercare quando acquisti una buona fotocamera per smartphone.
- Un sensore più grande è sempre il migliore. 1 / 1,7 pollici è grande quanto la maggior parte dei sensori per fotocamere per smartphone. Ci sono più grandi, ma sono rari.
- Cerca più megapixel se devi assolutamente stampare (o hai davvero bisogno di immagini più grandi). Altrimenti, dai la priorità ai pixel più grandi o tecniche come il binning dei pixel. La dimensione del pixel è misurata in µm (micrometri) e qualsiasi cosa superiore a 1,2 µm dovrebbe essere buona. Un buon smartphone dovrebbe avere almeno 12 MP, che è preferito per l'uso online e la stampa di piccole immagini.
- Le lenti sono molto importanti. Sebbene le informazioni non siano sempre prontamente disponibili, prova a verificare che il tuo telefono abbia un vetro di qualità. Alcuni produttori collaborano con marchi rinomati come Leica o Zeiss.
- Un buon software è la chiave. Miglioramenti del software di ricerca. Tutti i produttori affrontano il software in modo diverso e questo porta a risultati diversi. Samsung è noto per l'alto contrasto e i colori saturi. I dispositivi Pixel di Google hanno anche un ottimo software che produce alta gamma dinamica, colori naturali e immagini nitide.
- L'autofocus a doppio pixel è il migliore degli smartphone. Anche l'autofocus a rilevamento di fase è molto buono, ma sarà un po 'più lento.
Pensare che tutti questi componenti possano stare in uno spazio così piccolo. Le fotocamere per smartphone sono vere meraviglie della tecnologia. Ora prendi tutte queste informazioni e scopri dove si trova il tuo prossimo telefono con fotocamera in termini di fotografia di smartphone.
