Ali potrebujemo kamero z 48 milijoni slikovnih pik na telefonu? Vprašali smo strokovnjake

Fotoaparat z ločljivostjo 48 milijonov slikovnih pik postaja danes glavni del pametnih telefonov, skoraj ne glede na njihovo ceno. Toda ali res potrebujemo fotoaparat s tako ogromnim številom megapikslov na naših telefonih? Nismo prepričani, čeprav je priljubljen trend pri proizvajalcih; zato smo se odločili, da povprašamo izbrane strokovnjake, da bi ugotovili, ali mi – običajni kupci telefonov – res vidimo kakšne koristi od kamere z 48 milijoni slikovnih pik na telefonu v našem žepu.

Odgovor je pritrdilen, vendar morda ne tako, kot mislite.

Več megapikslov, bolje?

Kateri telefoni imajo kamero z 48 milijoni slikovnih pik? Najbolj priljubljena in najbolj znana je verjetno OnePlus 7 Pro, a še zdaleč ni edini. Pridružuje se mu Pogled Honor 20, the Honor 20 Pro, the Xiaomi Mi 9, the Motorola One Vision

, the Oppo Reno 10x Zoom, the Vivo V15 Pro, in Asus Zenfone 6. Cene teh telefonov se gibljejo od okoli 400 $ do 900 $ in več, kar zagotavlja, da kamera z 48 milijoni slikovnih pik ne velja za ekskluzivno za vodilne telefone ali za redkost v industriji.

Več megapikslov mora pomeniti boljše fotografije, kajne? Ne. To je najpomembnejši del razumevanja, zakaj so fotoaparati z 48 milijoni slikovnih pik dobri: ne gre za kakovost. Megapiksli niso merilo kakovosti fotoaparata ali fotografije. Fotoaparat z 2000 megapiksli bi še vedno lahko posnel povprečne fotografije.

Namesto tega, večje kot je število megapikslov, več podrobnosti lahko zbere senzor fotoaparata - vendar to spet ne zagotavlja čudovite kakovosti. Stiskanje več slikovnih pik v senzor kamere pomeni, da postanejo slikovne pike manjše zaradi omejitev velikosti ohišja pametnega telefona in senzorja kamere, nameščenega v notranjosti. To lahko vpliva na kakovost slike in posledično daje večji poudarek programski opremi, ki poganja fotoaparat, da pomaga ustvariti najboljše možne slike.

Kakovost pred količino

Rob Layton, ki poučuje mobilno novinarstvo in fotografijo s pametnimi telefoni na Univerzi Bond na Gold Coastu v Avstraliji, je pojasnil.

»Ko gre za razmerje med številom megapikslov pametnega telefona in kakovostjo slike, je res stvar kakovosti pred količino,« je dejal Layton. »Staro trženje nadaljuje mit, da večje kot je število megapikslov kamere pametnega telefona, boljša je kakovost slike. Vendar to ni nujno vedno res kot toliko drugih elementov; od velikosti senzorja in obdelave slike do računalništva nevronske mreže in strojnega učenja, so [ti] veliko bolj kritični pri sodobnem ustvarjanju slik. Nizi senzorjev, ki so večji in globlji, bodo ustvarili slike boljše kakovosti kot senzorji z več slikovnimi pikami, ki so manjši in ne morejo absorbirati toliko svetlobe.«

Če je temu tako, kako podjetja rešijo te težave in izdelajo senzorje z velikim številom megapikslov, ki še vedno posnamejo dobre slike v različnih okoljih? Najpogosteje uporabljen senzor z 48 milijoni slikovnih pik je danes Sony IMX586, predstavljen julija 2018. Sony priznava, da obstajajo težave s to nastavitvijo.

"Na splošno miniaturizacija pikslov povzroči slabo učinkovitost zbiranja svetlobe na slikovno piko, ki jo spremlja padec občutljivosti in obsega signala nasičenosti," pravijo v podjetju.

Se nadaljuje razložiti kako se ukvarja s temi inherentnimi težavami. 8 mm senzor vsebuje slikovne pike, ki so velike samo 0,8 mikronov, vendar se v pogojih slabe svetlobe dodajo štiri okoliške piksle, da ustvarijo slikovno piko velikosti 1,6 mikronov, ki potegne več svetlobe. To ustvari svetel posnetek z 12 milijoni slikovnih pik brez šuma. Posebna tehnologija obdelave signala v senzorju poveča dinamični razpon za fotografije z 48 milijoni slikovnih pik podnevi.

Če je potrebno toliko truda, da kamera z 48 megapiksli deluje v vseh okoljih, ali je res kaj boljša od kamere telefona z manj megapiksli?

Kaj je dobro in kaj ne

Digital Trends je vprašal neodvisne strokovnjake za merjenje kakovosti slike, DxOMark, o prednostih in slabostih fotoaparata z 48 milijoni slikovnih pik, zlasti v primerjavi s fotoaparatom z 12 milijoni slikovnih pik, kakršen je nameščen na Google Pixel 3 in iPhone XS.

»Čeprav je zagotovo res, da so slike z 12 milijoni slikovnih pik dovolj dobre, to ne pomeni, da kamera ne smejo imeti več kot 12 milijonov slikovnih pik,« Anwesha Ghosh, vodja marketinških projektov pri DxOMark Image Labs, rekel. »Dejansko obstaja potencialna in dejanska vrednost dodajanja več slikovnih pik. Na primer, optični zoom je težko zapakirati v pametni telefon, toda senzor z 48 milijoni slikovnih pik bi lahko proizvedel enakovreden 2-kratni optični zoom samo z obrezovanjem - to je brez digitalne interpolacije.«

Za dokaz bodite priča trendu hibridnih zoomov na sodobnih pametnih telefonih. Ghosh je nadaljeval, da je kamera s 108 milijoni slikovnih pik — kmalu iz Xiaomi — zagotavlja 3-kratni optični zoom brez obrezovanja. Povečava na kameri pametnega telefona je resnično uporabna funkcija, kamere z več milijoni slikovnih pik pa to omogočajo brez dramatičnih sprememb strojne opreme. Vendar to niso vse dobre novice.

»Po drugi strani pa je velikost senzorja omejena s faktorjem oblike telefona,« je dejal Ghosh in dodatno pojasnil pomanjkljivosti, ki jih je moral Sony rešiti z IMX586. »Pakiranje v več slikovnih pik običajno pomeni uporabo manjših slikovnih pik, ki proizvajajo bolj hrupne podatke. Medtem ko bi večje število slikovnih pik lahko nadomestilo šum, v teoriji to v praksi na splošno ne drži, rezultat da imajo večji senzorji v telefonih trenutno težave z upodabljanjem drobnih podrobnosti pri povečavi ali da na koncu prikažejo veliko število artefakti."

Da bi se izognili tem težavam, se proizvajalci obrnejo na programsko in strojno opremo, in tukaj Ghosh poudarja, zakaj se lahko rezultati podobnih senzorjev telefonske kamere tako zelo razlikujejo.

"Imeti več slikovnih pik zahteva več procesorske moči," je dejala. »Z drugimi besedami, za dani proračun več slikovnih pik pomeni manjšo procesorsko moč na slikovno piko, zato so obstoječi algoritmi obdelave manj učinkoviti pri večjih senzorjih. Potencial za optimizacijo večjih senzorjev v telefonih obstaja, vendar je vse odvisno od zagotavljanja proizvajalcev da lahko takšni telefoni z megapiksli digitalno obdelajo dodatne informacije in jih pretvorijo v boljše fotografije in videoposnetki."

Megapiksli so ena stvar, vendar so potrebni spretnost in strokovno znanje izdelovalca telefona, da izdela programsko opremo, ki jih kar najbolje izkoristi.

Več kompromisov

Andrew Darlow, svetovalec za digitalno fotografijo in avtor knjig, vključno z nagrajeno Fokus in filter, ni ljubitelj takih kamer.

"Na vprašanje, ali res potrebujemo kamero z 48 milijoni slikovnih pik na pametnem telefonu, zlahka odgovorim z odločnim ne," je povedal Digital Trends v elektronski pošti. "Poteza številnih proizvajalcev pametnih telefonov, da povečajo število megapikslov, se morda zdi izboljšava, a v resnici ima ta odločitev nekaj pomembnih slabosti."

Poleg slabosti, ki sta jih omenila Ghosh in Layton, Darlow piše:

»Povečanje megapikslov poveča prostor za shranjevanje, potreben za obdelavo datotek. Velika večina pametnih telefonov sproti izvaja pretvorbo slikovnih podatkov »RAW« v JPEG ali lastniški format kot Applov format HEIC, da ohrani razumne velikosti datotek (na splošno v razponu 1-5 MB za pametne telefone z 8-12 milijoni slikovnih pik kamere). Toda senzor z 48 milijoni slikovnih pik bo ustvaril veliko večjo datoteko in nastala datoteka bo verjetno osem do 15-krat večja od običajnega telefona s kamero z 12 milijoni slikovnih pik. Če izračunate, lahko vidite, koliko več prostora za shranjevanje potrebujejo vaše fotografije.«

Darlow prav tako opozarja na inherentne težave, ko programski opremi prepustimo težka dela, če ni velikih senzorjev.

»Majhni senzorji fotoaparatov na pametnih telefonih so približno 8- do 20-krat manjši od večine DSLR-jev in brezzrcalnih fotoaparatov višjega cenovnega razreda in na splošno proizvajajo kar nekaj vizualnega šuma (digitalna zrnatost), ko število megapikslov preseže približno 10-15 megapikslov, še posebej pri šibki svetlobi,« je dejal. "S programsko opremo je treba uporabiti nekaj neverjetnega zmanjšanja šuma po obdelavi."

Priznava, da se ta tehnologija izboljšuje, vendar ostaja trdno prepričan, da je učinkovitost kamere le toliko dobra, kolikor je dobra razvojna ekipa, ki dela na programski opremi. Layton je bolj optimističen glede dela, ki ga nekateri mojstri telefonov s kamero opravljajo na strani programske opreme.

»Če upoštevate, da Apple iPhone XS izvede do bilijon operacij za vsako posamezno posneto sliko, začnete ceniti to ustvarjanje slike danes je več kot le fizika svetlobe, ki prehaja skozi steklo na Bayerjev niz slikovnih pik,« je dejal Layton. »Googlova tehnologija Night Sight v Pixel 3 kamera je dober primer tega. Googlovi inženirji so premagali omejitve strojne opreme in algoritmično izdelali kamero, ki lahko praktično vidi v temi.«

Deljenje in skrb

Večino naših fotografij iz fotoaparata delimo na Instagramu, Facebooku, Twitterju ali si jih ogledamo na samem telefonu. S tem prihaja nekaj resnih omejitev glede ločljivosti.

Instagram samodejno spremeni velikost vaših fotografij na širino največ 1080 slikovnih pik. Twitter spremeni velikost slik na največ 1200 x 675, kar je približno enako tistim, ki so v skupni rabi na Facebooku. Če si bajno bogat in imaš 8K televizor v vaši dnevni sobi bo zaslon prikazoval slike v ločljivosti 7680 x 4320 slikovnih pik. Senzor IMX586 oddaja slike z največjo ločljivostjo 8000 x 6000 slikovnih pik.

Ali to pomeni, da vam ne bi smelo biti vseeno za število megapikslov na fotoaparatu vašega telefona? Navsezadnje se zdi, da ločljivost ni pomembna, razen če imate televizijo 8K. Čeprav si naši strokovnjaki nasprotujejo glede uporabnosti kamere z 48 milijoni slikovnih pik, prednosti odtehtajo slabosti, zlasti v pravih rokah.

Samo zato, ker je ločljivost na Instagramu nizka, ne pomeni, da morate deliti fotografijo z nizko ločljivostjo. Visokokakovostne kamere posnamejo boljše slike in so videti bolje v vsaki situaciji, tudi če jih delite v nizki ločljivosti. Programska oprema za slikanje, ki stoji za temi kamerami, je vedno boljša in komu ni všeč nedavna uvedba optičnega zooma? Kamere z 48 milijoni slikovnih pik to omogočajo.

Dirka z megapiksli ni potrebna

Čeprav bo kamera z 12 milijoni slikovnih pik na zadnji strani telefona Google Pixel ali Apple iPhone posnela neverjetne fotografije, morate samo pogledati fotografije, ki jih posname OnePlus 7 Pro, the Honor 20 Pro, in Xiaomi Mi 9 da vidite, kakšne fantastične rezultate lahko ustvarijo tudi te kamere.

Ne, kamera z 48 milijoni slikovnih pik ni bistvenega pomena, vendar za nas prednosti odtehtajo nekaj slabosti, če se spomnite, da več milijonov slikovnih pik ni vedno boljša fotografija. Naj vas ne zaslepijo številke megapikslov, zadnja stvar, ki si jo kdo želi, je tekma, v kateri si bo prislužil čast, da ima, »kamera z največjim megapikslom« na telefonu in ne pozabite, da je programska oprema res pomemben del fotografije enačba.

"Vstopili smo v novo obdobje, v katerem je računalniška fotografija tako globoka in spreminjajoča pravila kot nenadna priljubljenost in vseprisotnost 35 mm fotografije v šestdesetih letih prejšnjega stoletja," je dejal Layton.

Priporočila urednikov

• Honorjev novi Android telefon ima funkcijo, ki je še nismo videli
• Kamere iPhone 15 Pro morda niso tako smešne, kot smo mislili
• Najboljši trik fotoaparata Pixel 7 prihaja na iPhone in vse telefone Android
• Moj fotoaparat iPhone 14 Pro je uničen in za vse je kriv Apple
• Ta živo oranžni telefon ima izskočno kamero, kakršnega še nisem videl