Na hardwaru fotoaparátu stále záleží, pokud jde o pořizování nejlepších fotografií ze smartphonu

„Výpočtová fotografie“ byla módním slovem fotoaparáty smartphonů v posledních několika letech a stále častěji slýchám od svých kolegů v technických médiích, že software fotoaparátu je v mobilní fotografii naprosto důležitější než hardware.

I když tu nejsem, abych zavrhoval důležitost softwaru v mobilní fotografii nebo dokonce tvrdil, že software je méně důležité, chystám se poukázat na to, že na hardwaru fotoaparátu stále velmi záleží při oddělování skutečně skvělých fotoaparátů od těch pouze velmi dobrých.

Kdo vůbec začal s trendem?

Fráze výpočetní fotografie existovala již před érou chytrých telefonů – odkazuje na digitální pořizování snímků namísto použití filmu. – ale v posledních pěti letech se to skutečně stalo populární frází, přibližně v době, kdy se Google Pixel začal chytat titulků pro svůj fotoaparát statečnost. Pomocí technik, jako je vícevrstvé zobrazování (které Google nazval HDR+) a strojové učení v reálném čase, byly rané telefony Pixel schopny pořizovat fotografie pomocí ohromující dynamický rozsah, prakticky generuje světlo do scén, které jsou příliš tmavé na to, aby je lidské oči viděly, a přesvědčivý umělý bokeh ve srovnání s jeho vrstevníci.

Nesmíme se však mylně domnívat, že Google vynalezl výpočetní fotografii na chytrých telefonech. Každý jednotlivý smartphone s fotoaparátem někdy používal nějaký typ výpočetní fotografie z definice, protože produkoval digitální snímky. Ve skutečnosti už v roce 2015 tehdejší šéfredaktor XDA měl přemýšleli, zda hardware nebo software fotoaparátu byl důležitější – v té době se debatovalo o softwarovém přístupu Samsungu vs. hardwarové snaze LG.

Google by samozřejmě o rok později tuto diskusi posunul do hlavního proudu a postavil by se do čela argumentu, že software byl důležitější. A několik let to pravděpodobně byla pravda, protože první tři Pixely byly podle konsensu nejlepší telefony s fotoaparátem na trhu.

Vzestup strojového učení a rozdíl ve filozofii

I když se prvních pár telefonů Pixel neprodalo mnoho kusů ve srovnání s iPhony a Samsung Galaxies světa, jednomyslná chvála pro Pixel fotoaparáty upoutaly pozornost všech a během několika příštích let začaly uvedení telefonů každé značky trávit více času propagováním svých počítačových fotografií. statečnost. Je zajímavé vrátit se zpět a znovu sledovat zahajovací události řady iPhone 6 a 6S 2014 a 2015 a podívejte se, jak výkonný ředitel společnosti Apple Phil Schiller věnuje jen pár sekund řeči o softwarovém zpracování obrazu těchto telefonů. Čas strávený mluvením o zpracování obrazu v iPhonu se do roku 2016 a 2017 výrazně prodlouží. V roce 2019 Uvedení iPhone řady 11Schiller strávil více než pět minut básnickým psaním o počítačové fotografické technologii „DeepFusion“ společnosti Apple.

Zatímco Samsung a čínské značky jako Huawei, Xiaomi a OnePlus také pracovaly na jeho image a prodávaly jej Tyto značky obecně dychtily po novém hardwaru než Apple nebo Google. Zda to byla čirá náhoda nebo konstatování o rozdílech mezi východní a západní kulturou, je debata na jiný den. Ale ke konci poslední dekády se objevil příběh: asijské značky touží pronásledovat honosný hardware, jako je více fotoaparátů a více pixelů. Naproti tomu západní značky (Apple a Google) se zaměřily na optimalizaci softwarového zážitku a pomocí strojového učení překonávaly případné nedostatky v optice.

Tento předěl ve filozofii byl možná nejpatrnější mezi lety 2018 a 2019, kdy asijské značky telefonů zaváděly třetí a dokonce i čtvrté zadní kamery a zapojit se do závodu ve zbrojení o megapixely, zatímco Google v roce 2018 proslavil jednu kameru Pixel 3. Google i Apple také zůstaly v tomto desetiletí s 12MP fotoaparáty, zatímco asijské značky telefonů se ohýbaly s 48MP, 64MP a dokonce 108MP fotoaparáty.

Pixel zaostával – dokud hardware nezískal trůn zpět

Ale jde o to, že zatímco Pixel 1 a 2 byly jednoznačně nejlepším fotoaparátem na trhu, od uvedení Pixel 3 a 4 na konci V letech 2018 a 2019 se vedla alespoň solidní debata, zda asijští rivalové jako Huawei Mate 20 Pro a P30 Pro měli lepší Fotoaparát. Bylo to v době, kdy Huawei společně s uvedením na trh sledoval optiku s více pixely a většími senzory První zoomová čočka Periscope na světě (Oppo tuto technologii škádlil již dříve, ale Huawei ji překonal na masu Výroba).

V době, kdy se Pixel 5 objevil v roce 2020 (pomocí stejného hardwaru hlavního fotoaparátu jako Pixel 3 a 4), se ukázalo, že používání takového zastaralého hardwaru fotoaparátu bylo příliš mnoho na to, aby to dokázal i všemocný software Google překonat. V porovnání s nejlepšími vlajkovými telefony 2020 od společností Samsung, Huawei a Xiaomi byly fotografie Pixel 5 hlučnější při slabém osvětlení, méně detailní při sledování pixelů ve 100% měřítku a nebylo možné přiblížit téměř tak daleko.

To znamená, že pro všechny zázraky, které počítačová fotografie dokáže, nakonec stále potřebujete odpovídající hardware fotoaparátu. Google by se skutečně odrazil a získal trůn fotoaparátu v roce 2021 s řadou Pixel 6, a něco z toho mělo co do činění s vlastním Tensor ISP. Možná důležitějším faktorem bylo, že Google výrazně upgradoval hardware fotoaparátu. Telefony Pixel 6 přijaly 50MP senzor GN1, který s velkým efektem používala společnost Vivo, a model Pro implementoval technologii zoomu Periscope, kterou propagovaly společnosti Oppo a Huawei.

Apple, stejně jako Google, také v posledních dvou letech výrazně upgradoval hardware fotoaparátu špičkových iPhonů, včetně přechodu na 48MP hlavní fotoaparát.

Můžete neustále tlačit na hardware a přitom nezanedbávat software

Asijské značky nepolevují, pokud jde o prosazení hardwaru fotoaparátu. Loni v létě Xiaomi a Sony představily takzvaný „1palcový“ snímač fotoaparátu s názvem IMX989. I když velikost snímače ve skutečnosti neměří přesně 1 palec (pojmenování pochází ze starých konvencí fotoaparátu), je to stále 2,7x větší než senzor použitý v iPhonu 13 Pro, což byl nejnovější iPhone dostupný pro srovnání v té době událost.

Větší obrazový snímač dokáže zachytit více obrazových informací a vytvořit realističtější hloubku ostrosti. První telefon s IMX989, Xiaomi 12S Ultra, dokázal produkovat obrázky, které byly jasně detailnější, se silnějším dynamickým rozsahem, než jakýkoli jiný telefon. Měl jsem tu čest otestovat prakticky každý vlajkový telefon vydaný v roce 2022 a jmenoval jsem 12S Ultra nejlepším telefonem s fotoaparátem roku 2022 na základě síly tohoto 1palcového snímače. Nejsem sám, kdo si to myslí, protože několik technických recenzentů, známých svými znalostmi o fotoaparátech, jako např Vlad Savov z Bloombergunebo technologická média zaměřená na fotoaparát, jako např PetaPixel a Svět digitálních fotoaparátů, oslavovali jej jako nejlepší telefon s fotoaparátem, který také používali.

Obrazový snímač není jediným hardwarem, který je důležitý. Použití lepší sady čoček může také zlepšit snímky – což by nemělo být překvapením. Například několik posledních vlajkových telefonů Vivo používá čočku s vrstvou T-Coating Zeiss, která znatelně redukuje odlesky čočky nebo ostrá světla ve srovnání se záběry zachycenými jinými čočkami fotoaparátu.

Samsung a polovodičová společnost Omnivision mezitím představily 200MP obrazový snímač, který dokáže šílené seskupování pixelů 16 v 1. Spolehlivé pověsti říkají nadcházející Galaxy S23 Ultra bude používat takový snímač s hustotou pixelů.

Bylo by však nepřesné říkat, že asijské značky se pouze slepě honí za specifikacemi. Jistě, stále posouvají hranice hardwaru, ale společnosti jako Samsung, Xiaomi, Oppo a Vivo také investovaly miliony do výpočetní techniky. fotografování prostřednictvím vlastních na míru vytvořených ISP. Tento 200MP snímač bude například vyžadovat spoustu výpočetní fotografie, aby byl schopen vykreslit 12,5MP obraz v reálný čas. Od Oppo MariSilicon X až po čipy Vivo Vivo, tyto značky nejen ženou hardware kvůli ohromujícím specifikacím, ale zaměřují se také na vytváření vynikajícího softwaru.

Možná, že za několik dalších let se význam softwaru opět ujme vedení, protože fyzická omezení těla smartphonu nakonec omezí, o kolik větších součástí fotoaparátu lze dosáhnout. Nicméně od současnosti, v roce 2023, je hardware fotoaparátu stále stejně důležitý.