Czy potrzebujemy 48-megapikselowego aparatu w telefonie? Zapytaliśmy ekspertów

48-megapikselowy aparat staje się dziś podstawą smartfonów, niemal niezależnie od tego, ile kosztują. Ale czy naprawdę potrzebujemy aparatu z tak ogromną liczbą megapikseli w naszych telefonach? Nie jesteśmy pewni, mimo że jest to popularny trend wśród producentów; postanowiliśmy więc zapytać wybranych ekspertów, czy my – zwykli nabywcy telefonów – naprawdę widzimy jakiekolwiek korzyści z posiadania 48-megapikselowego aparatu w telefonie trzymanym w kieszeni.

Odpowiedź brzmi: tak, ale może nie w taki sposób, jak myślisz.

Im więcej megapikseli, tym lepiej?

Jakie telefony mają 48-megapikselowy aparat? Najpopularniejszym i najbardziej znanym jest prawdopodobnie OnePlusa 7Pro, ale to daleko od jedynego. Dołącza do niego Honoruj ​​widok 20, Honoruj ​​20 Pro, Xiaomi Mi9,

Motorola One Vision, Oppo Reno z 10-krotnym zoomem, Vivo V15 Pro, oraz Asusa Zenfona 6. Ceny tych telefonów wahają się od około 400 do ponad 900 dolarów, co oznacza, że ​​48-megapikselowy aparat nie może być uważany za ekskluzywny dla flagowych telefonów ani za rzadkość w branży.

Więcej megapikseli musi oznaczać lepsze zdjęcia, prawda? Nie. To najważniejsza część zrozumienia, dlaczego aparaty 48-megapikselowe są dobre: ​​nie chodzi o jakość. Megapiksele nie są miarą jakości aparatu ani zdjęcia. Aparat o rozdzielczości 2000 megapikseli nadal potrafiłby robić przeciętne zdjęcia.

Zamiast tego im wyższa liczba megapikseli, tym więcej szczegółów może zebrać czujnik aparatu – ale to znowu nie zapewnia fantastycznej jakości. Wciśnięcie większej liczby pikseli w czujnik aparatu oznacza, że ​​piksele stają się mniejsze ze względu na ograniczenia rozmiaru obudowy smartfona i czujnika aparatu znajdującego się w środku. Może to mieć wpływ na jakość obrazu, co z kolei powoduje większy nacisk na oprogramowanie sterujące aparatem, które pomaga uzyskać możliwie najlepsze zdjęcia.

Jakość ponad ilość

Roba Laytona, który wykłada dziennikarstwo mobilne i fotografię smartfonową na Uniwersytecie Bond w Gold Coast w Australii.

„Jeśli chodzi o związek między liczbą megapikseli smartfona a jakością obrazu, tak naprawdę to kwestia jakości, a nie ilości” – powiedział Layton. „Stary marketing podtrzymuje mit, że im większa liczba megapikseli aparatu w smartfonie, tym lepsza jakość obrazu. Ale nie zawsze jest to prawdą, jak w przypadku wielu innych elementów; od rozmiaru czujnika i przetwarzania obrazu po obliczenia sieci neuronowej i uczenie maszynowe, [te] mają znacznie ważniejsze znaczenie w nowoczesnym generowaniu obrazów. Większe i głębsze matryce czujników będą generować obrazy lepszej jakości niż czujniki posiadające więcej pikseli, które są mniejsze i nie są w stanie wchłonąć tak dużej ilości światła.

Jeśli tak jest, jak firmy radzą sobie z tymi problemami i produkują czujniki o dużej liczbie megapikseli, które nadal robią dobre zdjęcia w różnych środowiskach? Najczęściej używanym obecnie czujnikiem 48-megapikselowym jest Sony IMX586, wprowadzony w lipcu 2018 r. Sony przyznaje, że są problemy z tą konfiguracją.

„Ogólnie rzecz biorąc, miniaturyzacja pikseli skutkuje słabą wydajnością zbierania światła na piksel, czemu towarzyszy spadek czułości i poziomu nasycenia sygnału” – twierdzi firma.

To idzie wytłumaczyć jak radzi sobie z tymi nieodłącznymi problemami. Matryca o średnicy 8 mm zawiera piksele o wielkości zaledwie 0,8 mikrona, ale w warunkach słabego oświetlenia cztery otaczające je piksele są dodawane, tworząc piksel o wielkości 1,6 mikrona, który przyciąga więcej światła. Pozwala to uzyskać jasne, 12-megapikselowe zdjęcie bez szumów. Specjalna technologia przetwarzania sygnału wewnątrz czujnika zwiększa zakres dynamiczny 48-megapikselowych zdjęć w ciągu dnia.

Jeśli potrzeba tyle wysiłku, aby 48-megapikselowy aparat działał w każdych warunkach, czy naprawdę jest lepszy od aparatu w telefonie z mniejszą liczbą megapikseli?

Co jest dobre, a co nie

Firma Digital Trends zwróciła się do niezależnych specjalistów ds. pomiaru jakości obrazu, DxOMark, na temat zalet i wad 48-megapikselowego aparatu fotograficznego, szczególnie w porównaniu z 12-megapikselowym aparatem takim jak ten zamontowany w Google Pixel 3 i iPhone’a XS.

„Chociaż z pewnością prawdą jest, że 12-megapikselowe zdjęcia są wystarczająco dobre, nie oznacza to, że aparat nie powinien mieć więcej niż 12 megapikseli” – Anwesha Ghosh, kierownik projektu marketingowego w DxOMark Image Labs, powiedział. „Istotnie dodanie większej liczby pikseli ma potencjalną i faktyczną wartość. Na przykład zoom optyczny trudno zmieścić w smartfonie, ale 48-megapikselowy czujnik może uzyskać równowartość 2-krotnego zoomu optycznego po prostu poprzez przycięcie – to znaczy bez jakiejkolwiek interpolacji cyfrowej”.

Aby uzyskać dowody, prześledź trend stosowania zoomów hybrydowych w nowoczesnych smartfonach. Ghosh dodał, że 108-megapikselowy aparat — już wkrótce od Xiaomi — zapewni 3-krotny zoom optyczny bez przycinania. Zoom w aparacie w smartfonie to naprawdę przydatna funkcja, a aparaty o wyższej rozdzielczości umożliwiają to bez radykalnych zmian sprzętowych. Ale to nie wszystkie dobre wiadomości.

„Wadą jest to, że rozmiar czujnika jest ograniczony rozmiarem telefonu” – stwierdził Ghosh, wyjaśniając dalej wady, które Sony musiało obejść w modelu IMX586. „Pakowanie większej liczby pikseli zwykle oznacza konieczność użycia mniejszych pikseli, które generują bardziej zaszumione dane. Chociaż teoretycznie większa liczba pikseli mogłaby kompensować szum, w praktyce zazwyczaj tak się nie dzieje, co daje wynik że większe czujniki w telefonach mają obecnie problemy z renderowaniem drobnych szczegółów podczas powiększania lub wyświetlają znaczną ich liczbę artefakty.”

Aby obejść te problemy, producenci zwracają się zarówno do oprogramowania, jak i sprzętu, i właśnie w tym miejscu Ghosh podkreśla, dlaczego wyniki uzyskane z podobnych czujników aparatu w telefonie mogą tak bardzo się różnić.

„Więcej pikseli wymaga większej mocy obliczeniowej” – stwierdziła. „Innymi słowy, przy danym budżecie więcej pikseli oznacza mniejszą moc obliczeniową na piksel, więc istniejące algorytmy przetwarzania są mniej wydajne w przypadku większych czujników. Potencjał optymalizacji większych czujników w telefonach istnieje, ale wszystko zależy od zapewnienia producentów że takie telefony megapikselowe są w stanie cyfrowo obsłużyć dodatkowe informacje i przekształcić je w lepsze zdjęcia filmy.”

Megapiksele to jedno, ale stworzenie oprogramowania, które najlepiej je wykorzysta, wymaga umiejętności i wiedzy producenta telefonu.

Więcej kompromisów

Andrzej Darlow, konsultant ds. fotografii cyfrowej i autor książek, w tym wielokrotnie nagradzanej Ostrość i filtr, nie jest fanem takich kamer.

„Na pytanie, czy naprawdę potrzebujemy 48-megapikselowego aparatu w smartfonie, łatwo jest mi odpowiedzieć stanowczym nie” – powiedział Digital Trends w e-mailu. „Posunięcie wielu producentów smartfonów mające na celu zwiększenie liczby megapikseli może wydawać się poprawą, ale w rzeczywistości ta decyzja ma kilka znaczących wad”.

Oprócz wad wymienionych przez Ghosha i Laytona Darlow pisze:

„Wzrost megapikseli zwiększa ilość miejsca potrzebnego do przetwarzania plików. Zdecydowana większość smartfonów dokonuje konwersji „w locie” danych obrazu „RAW” do formatu JPEG lub zastrzeżonego jak format HEIC firmy Apple, aby zachować rozsądny rozmiar plików (zwykle w zakresie 1–5 MB dla smartfonów z rozdzielczością 8–12 megapikseli kamery). Jednak 48-megapikselowy czujnik utworzy znacznie większy plik, a wynikowy plik będzie prawdopodobnie od 8 do 15 razy większy niż typowy 12-megapikselowy telefon z aparatem. Jeśli wykonasz obliczenia, zobaczysz, ile więcej miejsca będą potrzebne Twoje zdjęcia.

Darlow wskazuje również na nieodłączne problemy związane z pozostawieniem oprogramowania do wykonywania ciężkich prac w przypadku braku dużych czujników.

„Małe czujniki aparatów w smartfonach są około 8–20 razy mniejsze niż większość lustrzanek cyfrowych i aparatów bezlusterkowych wyższej klasy i generalnie wytwarzają sporo wizualnych szumów (cyfrowe ziarno), gdy liczba megapikseli przekracza około 10–15 megapikseli, szczególnie w warunkach słabego oświetlenia” – powiedział. „Za pomocą oprogramowania należy zastosować niesamowitą redukcję szumów po przetwarzaniu”.

Przyznaje, że technologia ta jest udoskonalana, ale podtrzymuje, że skuteczność aparatu jest tak dobra, jak zespół programistów pracujący nad oprogramowaniem. Layton jest bardziej optymistyczny, jeśli chodzi o pracę, jaką niektórzy mistrzowie telefonów z aparatem wykonują po stronie oprogramowania.

„Jeśli wziąć pod uwagę, że Apple iPhone XS wykonuje do biliona operacji na każde wykonane zdjęcie, zaczynasz doceniać generowanie obrazu Dzisiejsze badania to coś więcej niż tylko fizyka światła przechodzącego przez szkło na matrycę pikseli firmy Bayer” – powiedział Layton. „Technologia Google Night Sight w Piksel 3 aparat fotograficzny jest tego dobrym przykładem. Inżynierowie Google pokonali ograniczenia sprzętowe, aby algorytmicznie stworzyć kamerę, która wirtualnie widzi w ciemności”.

Dzielenie się i troska

Większość zdjęć z naszego aparatu jest udostępniana na Instagramie, Facebooku, Twitterze lub przeglądana na samym telefonie. Wiąże się to z poważnymi ograniczeniami dotyczącymi rozdzielczości.

Instagram automatycznie zmienia rozmiar zdjęć do maksymalnej szerokości 1080 pikseli. Twitter zmienia rozmiar obrazów maksymalnie do 1200 x 675, czyli mniej więcej tyle samo, co zdjęcia udostępniane na Facebooku. Jeśli jesteś bajecznie bogaty i masz telewizor 8K w Twoim salonie ekran będzie wyświetlał obrazy w rozdzielczości 7680 x 4320 pikseli. Czujnik IMX586 generuje obrazy w maksymalnej rozdzielczości 8000 x 6000 pikseli.

Czy to oznacza, że ​​nie powinieneś przejmować się liczbą megapikseli w aparacie w telefonie? W końcu, jeśli nie posiadasz telewizora 8K, rozdzielczość nie ma znaczenia. Chociaż nasi eksperci nie są zgodni co do przydatności 48-megapikselowego aparatu, zalety przeważają nad wadami, szczególnie w dobrych rękach.

To, że rozdzielczość na Instagramie jest niska, nie oznacza, że ​​musisz udostępnić zdjęcie w niskiej rozdzielczości. Wysokiej jakości aparaty robią lepsze zdjęcia i wyglądają lepiej w każdej sytuacji, nawet jeśli są udostępniane w niskiej rozdzielczości. Oprogramowanie do przetwarzania obrazu stosowane w tych aparatach jest cały czas udoskonalane, a komu nie podoba się niedawne wprowadzenie zoomu optycznego? Umożliwiają to aparaty o rozdzielczości 48 megapikseli.

Nie ma potrzeby wyścigu megapikselowego

Choć 12-megapikselowy aparat z tyłu Google Pixela czy Apple iPhone'a zrobi niesamowite zdjęcia, wystarczy tylko spojrzeć na zdjęcia wykonane przez OnePlusa 7Pro, Honoruj ​​20 Pro, oraz Xiaomi Mi9 aby zobaczyć, jakie fantastyczne rezultaty mogą uzyskać te kamery.

Nie, 48-megapikselowy aparat nie jest niezbędny, ale dla nas korzyści przeważają nad kilkoma wadami, pod warunkiem, że pamiętasz, że więcej megapikseli nie zawsze oznacza lepsze zdjęcie. Nie daj się zaślepić liczbami megapikseli, ostatnią rzeczą, jakiej ktokolwiek chce, jest wyścig o zaszczyt posiadania, „najwyżej megapikselowy aparat” w telefonie i pamiętaj, że oprogramowanie to naprawdę ważny element fotografii równanie.

„Wkroczyliśmy w nową erę, w której fotografia obliczeniowa jest równie głęboka i zmieniająca zasady gry, jak nagła popularność i wszechobecność fotografii 35 mm w latach 60. XX wieku” – powiedział Layton.

Zalecenia redaktorów

• Nowy telefon Honor z Androidem ma funkcję, jakiej nigdy wcześniej nie widzieliśmy
• Aparaty iPhone'a 15 Pro mogą nie być tak śmieszne, jak nam się wydawało
• Najlepsza sztuczka z aparatem w Pixelu 7 będzie dostępna na iPhone'ach i wszystkich telefonach z Androidem
• Aparat mojego iPhone'a 14 Pro jest zepsuty i to wszystko wina Apple
• Ten jasnopomarańczowy telefon ma wysuwany aparat, jakiego nie widziałem wcześniej