Ваш смартфон може замінити професійну камеру в 2023 році

The неухильне зниження у продажу цифрових фотоапаратів майже не є загадкою. Мобільні телефони значною мірою витіснили камери типу «наведи і знімай» і тепер приходять після більш дорогих і обладнання професійного рівня. 2023 рік стане свідком різноманітних тенденцій, які можуть призвести до того, що мобільні телефони замінять цифрові дзеркальні камери.

Хоча апаратне забезпечення займає перше місце в цьому переході, ми також очікуємо прогресу в обчислювальній фотографії та відеозйомці, а також покладаємося на інструменти машинного навчання. Ось головні причини, чому виробникам фотоапаратів потрібно визнати камери смартфонів і бути обережними щодо них.

1-дюймові датчики стають мейнстрімом

Заполонивши нас уявленнями про те, що більше мегапікселів означає краще, компанії-виробники смартфонів переходять до того, що можна назвати перший справжній удар по професійних камерах — і він стався у формі «1-дюймових» датчиків, за якими компанії прагнуть зараз.

Хоча не можна заперечувати, що більше пікселів на датчику камери покращує продуктивність камери, це не можна розглядати як загальну заяву. Це пояснюється тим, що обмеження в просторі змушують такі компанії, як Sony або Samsung, які виробляють сенсори для камер смартфонів, напихати більше пікселів у ту саму забиту область. Оскільки телефони мають 48- або 64-мегапіксельну камеру, загальна ідея більшої кількості мегапікселів, що означає кращу якість зображення, ставиться під сумнів і заперечується. У той же час, новинка більш мегапіксельних камер продовжує згасати.

Навіть із більшою кількістю мегапікселів є нюанси. Наприклад, Samsung уже кілька років продає датчики камери на 108 Мп як частину своєї лінійки ISOCELL HM, але щороку є дві варіації — одна для середнього класу, інша — для флагманів. Різниця між ними полягає у фізичному розмірі фактичного датчика.

Більший розмір датчика означає, що він пропускатиме більше світла. Крім того, однакова кількість пікселів, розподілених на більшій площі поверхні, означає більші пікселі. На мікроскопічному рівні ці пікселі захоплюють і, таким чином, обробляють більше інформації про зображення.

Таким чином, наступним очевидним кроком компаній-виробників смартфонів стало тяжіння до більших сенсорів камер. У 2022 році Sony представила IMX989, перший у світі 1-дюймовий датчик камери для смартфона, причому 12S Ultra від Xiaomi став першим телефоном, у якому встановлено саме цей датчик. Ми порівняли Флагман Xiaomi з Galaxy S22 Ultra і були вражені малою глибиною різкості та рівнем деталізації 1-дюймового сенсора.

Xiaomi 12S Ultra був не першим телефоном з 1-дюймовим сенсором. Японська компанія Sharp випустила Aquos R6 у 2021 році, а слідом за ним – Aquos R7, і обидва телефони мали 1-дюймові сенсори, хоча й не ті, що створені для смартфонів. Sony також запустила Xperia Pro-I, телефон вартістю 1800 доларів США з 1-дюймовим сенсором, запозичений у компактної цифрової камери Sony RX100 VII. Крім того, всі ці телефони, незважаючи на використання 1-дюймових датчиків, використовували їх у обрізаних форматах — на відміну від Xiaomi 12S Ultra, який використовував датчик без будь-якого кадрування. За роки до того, як концепція була крутою, Panasonic навіть спробували встановити 1-дюймовий MOS-сенсор у гібрид смартфона та цифрової камери. Але, як ми знаємо, він не привернув особливої ​​уваги.

Що робить 1-дюймовий датчик великою проблемою, так це той факт, що він був одним із стандартних розмірів датчиків компактних камер протягом кількох десятиліть. У своєму відео YouTuber МКБХД розвінчує міфи про 1-дюймовий сенсор і те, що він фізично набагато менший — діагональ сенсора становить приблизно дві третини дюйма.

Фізично площа поверхні 1-дюймового датчика приблизно на 70% більша порівняно з 1/1,33-дюймовим сенсором ISOCELL HM3 Galaxy S22 Ultra із роздільною здатністю 108 МП. Незважаючи на свою оманливу назву, 1-дюймовий датчик демонструє значне збільшення розміру датчика в порівнянні з Galaxy S22 Ultra.

Крім того, що розмір 1 дюйм вже є загальноприйнятим і стандартизованим розміром для компактних професійних камер, споживачам набагато легше запам’ятати його, а отже, компаніям – вивести на ринок.

Наявність 1-дюймового сенсора, створеного спеціально для смартфонів, дозволить більшій кількості компаній вибрати цю технологію, і 2023 рік, здається, є слушним часом, коли це станеться. Насправді компанія смартфонів Vivo вже випустила два пристрої — Vivo X90 Pro і X90 Pro Plus — у Китаї з цим датчиком до кінця 2022 року. Флагман Xiaomi на 2023 рік, Xiaomi 13 Pro, також оснащений 1-дюймовим сенсором від Sony. Тим часом, за чутками, Oppo також прийме датчик для свого наступного флагмана — the Знайдіть X6 Pro, який також, як очікується, отримає науку про колір від Hassleblad. З Повідомляється, що OnePlus 11 Pro припиняється, Oppo може навіть продавати цей телефон як заміну в США.

Але хоча китайські телефонні компанії, які експериментують з 1-дюймовим датчиком, здаються захоплюючими, єдиний спосіб стати мейнстрімом – це коли все більше брендів у всьому світі, таких як Google і Samsung, виставлять його на перший план. На щастя, а чутка до жовтня 2022 року йдеться про те, що третій телефон із серії Pixel 7, а саме Pixel 7 Ultra, може мати 1-дюймовий сенсор. Тим часом Samsung, схоже, вже вклала свої ставки в 200-мегапіксельний датчик.

Хоча У 1-дюймового сенсора є свої критики, здається, це найперспективніше доповнення до камер смартфонів у 2023 році.

200-мегапіксельні камери продовжують естафету

Попереднє десятиліття було напруженим полем битви для компаній-виробників смартфонів у мегапіксельних війнах. Все почалося зі стандартних 2-мегапіксельних камер і закінчилося тим, що індустрія витончено перевищила позначку в 100 Мпікс. Хоча амбіції щодо більших датчиків замінили інтенсивність і ентузіазм для більших цифр мегапікселів, 200 Мп має стати знаковим оновленням після попередньої заміни 108 Мп.

У той час як Sony збирається захопити ринок 1-дюймових датчиків, у Samsung вже є не один чи два три 200-мегапіксельні сенсори в рукаві. Три датчики, а саме Samsung ISOCELL HP1, HPX, і HP3, призначені для різних цінових сегментів. ISOCELL HP1 і HP3 призначені для смартфонів вищого середнього та високого класу, таких як Motorola Edge 30 Ultra і Xiaomi 12T Pro. На відміну від цього, HPX належить суто до середнього сегменту та був представлений разом із Redmi Note 12 Pro у Китаї та Індії.

Завдяки надзвичайно високій кількості мегапікселів датчики Samsung підтримують 16-в-1 об’єднання пікселів (тобто 16 пікселів об’єднуються в один суперпіксель), що призводить до зображення розміром 12,5 МП. Як ми зазначали вище, більші пікселі дозволяють датчику вловлювати більше світла, що призводить до кращої якості зображення.

Щоб уточнити опис, ми можемо порівняти отримані розміри пікселів Sony IMX989 і 200-мегапіксельних сенсорів Samsung. ISOCELL HP1 — це 1/1,22-дюймовий сенсор, фізично менший за 1-дюймовий Sony IMX989. Окремий піксель на HP1 має розмір 0,64 мікрона (одна мільйонна частина метра), а з групуванням пікселів цей розмір збільшується до 2,64 мікрона на піксель. Навпаки, сенсор Sony IMX989 із роздільною здатністю 50 МП має пікселі розміром 1,5 мікрона, а ефективні пікселі після об’єднання пікселів становлять 3,0 мікрона.

У той час як Sony знову перевершує Samsung у цих цифрах, корейський гігант стверджує, що використовує те, що він називає «Front Deep Trench Isolation», щоб максимізувати поглинання світла та зменшити шум. Крім того, стрибок зі 108 МП до 200 МП призводить до обох — більших пікселів і фізично більшого сенсора камери.

Тим часом відсутній блок у головоломці, тобто ISOCELL HP2, був за чутками для запуску разом з Galaxy S23 серії в перший тиждень лютого 2023 року. Galaxy S22 Ultra є яскравим прикладом того, як може досягнути технологія поглинання кольорів від Samsung у дуже різких і насичених фотографіях, що очікується від наступного флагманського датчика 200 МП Samsung.

Крім Galaxy S23 Ultra, за чутками, буде ще більше телефонів, зокрема Nokia X60 Pro. 200-мегапіксельні камери, і ми очікуємо, що прийняття Samsung поширить цю тенденцію через різну ціну категорії.

Модулі оптичного масштабування та рухомих лінз

У 2023 році телефони можуть запозичити ще одну важливу функцію від професійних камер: рухомі модулі зум-об’єктивів. Особливо телефонні компанії Samsung, раніше гралися з ідеєю об’єднання телефонів і цифрових фотоапаратів, але не змогли викликати великої реакції, ймовірно, через величезну форму розширювальної лінзи.

У той час як у світі смартфонів було багато телефотокамер, такі бренди, як китайський Tecno, у 2023 році знову починають працювати над рухомими зум-об’єктивами. The Tecno Phantom X2 Pro має висувний об'єктив камери для оптичного масштабування.

Хоча оптичне масштабування обмежено лише 2-кратним, налаштування тягової лінзи дозволяє точно наближати об’єкт без обрізання зображення — як у випадку зі звичайним телефото або перископом із фіксованим масштабуванням камери. Порівняно з таким телефоном, як Pixel 7 Pro, масштабований об’єктив X2 Pro не має собі рівних.

Камера Tecno Phantom X2 Pro розширена.

Рухомі лінзи мають, перш за все, дві переваги. По-перше, це дозволяє використовувати основний датчик із телеоб’єктивом, який в іншому випадку поєднується з нижчим датчиком. По-друге, датчики та інші внутрішні компоненти смартфона стають більшими та просторішими всередині обмежені, стає все більш життєво важливим винаходити способи, за допомогою яких той самий датчик можна використовувати для багатьох цілей.

Tecno не перший і не єдиний бренд, який експериментує з висувними лінзами. Обидва Oppo і Xiaomi працювали над власними концептуальними пристроями з висувними зум-об’єктивами — хоча жоден не вийшов на ринок на смартфоні, який можна купити. З аутсайдерами, такими як Tecno, які випускають комерційно доступні пристрої, і такими брендами, як Samsung, Huawei та Honor вже зловживає модулями телеоб’єктивів і перископічних об’єктивів, рухомі об’єктиви можуть стати модним у 2023.

Спеціальні чіпсети для створення зображень

Перші смартфони Google Pixel, починаючи з серії Pixel 2, мали спеціальну мікросхему обробки сигналу зображення для обробки зображень під назвою Pixel Visual Core. Незважаючи на те, що співпроцесор зображень був застарілий у Pixel 5, Google знову впровадив співпроцесор зображень у свої спеціальні чіпсети Tensor для Pixel 6 і Серія Pixel 7.

Однією з причин, чому Google вибирає індивідуальний чіпсет замість готового рішення від Qualcomm або MediaTek, є те, що обмеження цих мобільних платформ для обчислювальної фотографії та інших алгоритмів Google для машинного навчання на пристрої програми. Інші виробники смартфонів, особливо з меншими бюджетами на дослідження та розробки, можуть бути не в змозі створити повністю новий чіпсет.

Як рішення компанії-виробники смартфонів використовують спеціальні співпроцесори, які покращують обробку зображень, зменшуючи навантаження на процесор сигналу зображення, вбудований у основний чіпсет. Компанія Vivo вже вклала значні кошти в додавання спеціальних чіпів V1 і V1+, спеціально розроблених для вирішення завдань, пов’язаних із камерами. Ця спеціальна мікросхема функціонує як a планувальник відповідно до пам’яті телефону (RAM), щоб розташувати завдання в порядку, який забезпечує більш оптимальне використання ресурсів. Знімаючи навантаження з пам’яті, цей спеціальний чіп також забезпечує більш ефективне енергоспоживання.

Ви можете дивитися на це як на охоронця поза межами футбольного стадіону, який стежить за тим, щоб відвідувачі входили лише прямими шеренгами, щоб не було хаосу чи втрати часу та енергії. На додаток до своєї ролі в оптимізації завдань, пов’язаних із камерою, Чіп Vivo V1+ також допомагає з процесами, пов’язаними з дисплеєм телефону, як-от оптимізація кольору та підтримка високої вихідної частоти кадрів.

Дочірня компанія Vivo Oppo також використовує власний чіп для обробки зображень у своїй флагманській лінійці Find. Одне з останніх доповнень серії — the Oppo Find N2 — розгортає власний чіп MariSilicon X для створення зображень.

Оскільки апаратне забезпечення смартфонів — особливо компоненти всередині камери — стає складнішим, ми можемо очікувати, що набагато більше виробників стрибнуть на перемогу.

Інші ключові покращення камери очікуються в 2023 році

Серед інших функцій камери, які можуть побачити значне зростання в 2023 році, є комп’ютерна фотографія та відеозйомка. Google уже робить кроки, щоб поставити вашій професійній камері жорстку конкуренцію, і це може стати ще більш гарячим бренди використовують обчислювальну фотографію Google та інші особливості машинного навчання для покращення якості зображень і відео використовуючи CameraX API.

Водночас алгоритми HDR і кінематографічні режими відео з масштабуванням, як у фільмі, і ширшим динамічним діапазоном можуть увійти в мейнстрім після того, як їх популяризували iPhone 14 і Pixel 7 Pro.

Що кажуть експерти про камери телефонів 2023 року

Незважаючи на те, що розвиток камер телефону є багатообіцяючим, ми почули відгуки знаменитих фотографів Джозеф Радік (він же Джо) про свої погляди на це питання.

Джо каже нам, що, незважаючи на вдосконалення апаратного забезпечення, програмне забезпечення залишається необхідним для камер смартфонів, щоб обійти професійні камери. Однією з найбільших проблем є зазор затвора на смартфонах. Смартфон повинен наздоганяти професійну камеру, щоб робити серійні знімки або серії знімків без натискання через швидке розрядження акумулятора або перегрів.

Не вражений такими хитрощами, як 1-дюймові або 200-мегапіксельні датчики, Джо каже, що стандартний датчик камери телефону — наприклад, 50-мегапіксельний сенсор Samsung GN1, встановлений у серії Pixel 7 — цього достатньо, щоб витримати тягар професійного рівня фотографія. В ідеалі, зауважує він, телефон повинен мати можливість виконувати різні сценарії без необхідності користувача втручатися або перемикати режими (або робити цей перехід плавним і важко помітним), і камери смартфонів перейдуть довгий шлях.

Незважаючи на ці застереження, 2023 рік досить спокусливий для нас, щоб утриматися на своїх місцях, оскільки наступний рік розгортається.

Рекомендації редакції

• Чи зможе камера Pixel Fold перевершити Galaxy Z Fold 4? я дізнався
• Я користуюся iPhone 14 років. Pixel Fold змусив мене зупинитися
• Я провів тест камери Pixel 7a — і це погана новина для Samsung
• Не купуйте Pixel 7a — це найкращий дешевий Pixel 2023 року
• Я поставив динамічний острів iPhone на свій Pixel 7 Pro — і не можу повернутися