Computationele fotografie is de laatste tijd het modewoord in mobiele digitale beeldvorming, maar geweldige hardware kan nog steeds een verschil maken
"Computationele fotografie" is het modewoord geweest voor camera's van smartphones de afgelopen jaren, en steeds vaker, hoor ik van mijn collega's in de technische media zeggen dat camerasoftware ronduit belangrijker is dan hardware in mobiele fotografie.
Hoewel ik hier niet ben om het belang van software in mobiele fotografie af te wijzen of zelfs maar te beweren dat software dat wel is minder belangrijk, ik sta op het punt te stellen dat camerahardware er nog steeds enorm toe doet om de echt geweldige camera's te onderscheiden van de gewoon heel goede.
Wie begon de trend eigenlijk?
De uitdrukking computationele fotografie bestond al vóór het smartphonetijdperk - het verwijst naar het digitaal vastleggen van afbeeldingen in plaats van het gebruik van film - maar het werd de afgelopen vijf jaar echt een modewoord, rond de tijd dat de Google Pixel de krantenkoppen begon te halen voor zijn camera dapperheid. Met behulp van technieken zoals multi-stack imaging (door Google HDR+ genoemd) en real-time machine learning konden vroege Pixel-telefoons foto's maken met verbluffend dynamisch bereik, genereer praktisch licht in scènes die te donker zijn voor het menselijk oog om te zien, en overtuigende kunstmatige bokeh in vergelijking met zijn leeftijdsgenoten.
We moeten echter niet ten onrechte denken dat Google computationele fotografie op smartphones heeft uitgevonden. Elke smartphone met een camera heeft ooit per definitie een vorm van computationele fotografie gebruikt, omdat ze digitale beelden produceerden. Sterker nog, in 2015 had de toenmalige hoofdredacteur van XDA dat al gedaan vroeg zich af of camerahardware of -software was belangrijker - in die tijd ging het debat over de softwarebenadering van Samsung versus de hardware-achtervolging van LG.
Google zou die discussie een jaar later natuurlijk naar de mainstream duwen en het argument dat software voorop zou stellen was belangrijker. En voor een paar jaar was dat waarschijnlijk waar, aangezien de eerste drie Pixels bij consensus de beste cameratelefoons op de markt waren.
Opkomst van machine learning en een verschil in filosofie
Hoewel de eerste paar Pixel-telefoons niet veel eenheden verkochten in vergelijking met de iPhones en Samsung Galaxies van de wereld, was de unanieme lof voor de Pixel camera's trokken ieders aandacht, en in de loop van de volgende paar jaar begon de lancering van elk merk meer tijd te besteden aan het aanprijzen van de computationele fotografie dapperheid. Het is interessant om terug te gaan naar de lanceringsevenementen van de iPhone 6 en 6S-serie van 2014 En 2015 en zie Apple-exec Phil Schiller slechts een paar seconden aan spreektijd geven op de beeldverwerkingssoftware van die telefoons. De tijd die wordt besteed aan het praten over de beeldverwerking van de iPhone zou in 2016 en 2017 aanzienlijk toenemen. In 2019 Lancering van de iPhone 11-serie, besteedde Schiller meer dan vijf minuten poëtisch over Apple's "DeepFusion" computationele fotografietechnologie.
Terwijl Samsung en Chinese merken zoals Huawei, Xiaomi en OnePlus ook aan het imago werkten en het op de markt brachten verwerkingssoftware, deze merken waren over het algemeen enthousiast om nieuwe hardware na te jagen dan Apple of Google. Of dit puur toeval was of een uitspraak over de verschillen tussen de oosterse en westerse cultuur is een discussie voor een andere dag. Maar tegen het einde van het laatste decennium ontstond er een verhaal: Aziatische merken staan te popelen om flitsende hardware zoals meer camera's en meer pixels na te jagen. Westerse merken (Apple en Google) richtten zich daarentegen op het optimaliseren van de software-ervaring en het gebruik van machine learning om eventuele tekortkomingen in optica te verhelpen.
Deze kloof in filosofie was misschien wel het meest merkbaar tussen 2018 en 2019, toen Aziatische telefoonmerken de derde plaats introduceerden en zelfs vierde camera's aan de achterkant en meedoen aan een megapixel-wapenwedloop, terwijl Google in 2018 beroemd bleef met één camera Pixel 3. Zowel Google als Apple bleven ook tot ver in dit decennium bij 12MP-camera's, terwijl Aziatische telefoonmerken bogen op 48MP-, 64MP- en zelfs 108MP-camera's.
De Pixel raakte achterop - totdat hardware de troon terug greep
Maar hier is het punt, terwijl de Pixel 1 en 2 duidelijk de onbetwiste beste camera op de markt waren, door de lancering van de Pixel 3 en 4 eind In 2018 en 2019 was er in ieder geval een stevig debat te voeren of Aziatische rivalen zoals de Huawei Mate 20 Pro en P30 Pro het beter hadden camera. Dit was in een tijd waarin Huawei optica met meer pixels en grotere sensoren nastreefde, samen met de lancering van de 's werelds eerste Periscope-zoomlens (Oppo had de technologie eerder geplaagd, maar Huawei versloeg het tot massa productie).
Tegen de tijd dat de Pixel 5 in 2020 rondrolde (met dezelfde hoofdcamerahardware als de Pixel 3 en 4), werd duidelijk dat het gebruik van dergelijke verouderde camerahardware te veel was voor zelfs de almachtige software van Google overwinnen. Vergeleken met de beste vlaggenschiptelefoons van 2020 van Samsung, Huawei en Xiaomi, waren de foto's van de Pixel 5 luidruchtiger bij weinig licht, minder gedetailleerd wanneer pixel gluren op 100% schaal, en kon niet zo inzoomen als ver.
Dit betekent dat voor alle wonderen die computationele fotografie kan doen, je uiteindelijk nog steeds relevante camera-hardware nodig hebt. Google zou inderdaad terugveren en de cameratroon terugwinnen in 2021 met de Pixel 6-serie, en een deel daarvan had te maken met de aangepaste Tensor ISP. Misschien wel de belangrijkste factor was dat Google zijn camerahardware aanzienlijk heeft geüpgraded. De Pixel 6-telefoons gebruikten de 50 MP GN1-sensor die met groot succes door Vivo was gebruikt, en het Pro-model implementeerde de Periscope-zoomtechnologie die was ontwikkeld door Oppo en Huawei.
Apple heeft, net als Google, de afgelopen twee jaar ook de camerahardware van de topklasse iPhones aanzienlijk geüpgraded, inclusief de overstap naar een 48 MP hoofdcamera.
U kunt blijven aandringen op hardware zonder de software te verwaarlozen
Aziatische merken geven niet op als het gaat om het verleggen van grenzen met camerahardware. Afgelopen zomer introduceerden Xiaomi en Sony een zogenaamde "1-inch" camerasensor genaamd de IMX989. Hoewel de sensorgrootte niet precies 1 inch meet (de naamgeving komt van oude cameraconventies), is het nog steeds 2,7x groter dan de sensor die wordt gebruikt in de iPhone 13 Pro, de nieuwste iPhone die beschikbaar was voor vergelijking op het moment van de evenement.
Een grotere beeldsensor kan meer beeldinformatie opnemen en een meer realistische scherptediepte produceren. De eerste telefoon met de IMX989, de Xiaomi 12S ultra, kon beelden produceren die duidelijk gedetailleerder waren, met een sterker dynamisch bereik, dan elke andere telefoonuitgang. Ik had het voorrecht om vrijwel elke vlaggenschiptelefoon te testen die in 2022 werd uitgebracht, en ik noemde de 12S Ultra de beste cameratelefoon van 2022 op basis van de kracht van die 1-inch sensor. Ik ben niet de enige die dit denkt, zoals verschillende technische recensenten, ofwel bekend om hun camerakennis, zoals Vlad Savov van Bloomberg, of cameragerichte technische media, zoals PetaPixel En Digitale camerawereld, noemde het ook de beste cameratelefoon die ze ooit hebben gebruikt.
De beeldsensor is niet het enige stukje hardware dat belangrijk is. Het gebruik van een superieure set lenzen kan ook de beelden verbeteren - wat geen verrassing zou moeten zijn. De laatste paar vlaggenschiptelefoons van Vivo gebruiken bijvoorbeeld een lens met Zeiss 'T-coating, die lensflare of harde highlights merkbaar vermindert in vergelijking met foto's die zijn gemaakt met andere cameralenzen.
Samsung en halfgeleiderbedrijf Omnivision introduceerden ondertussen elk een 200 MP-beeldsensor die een krankzinnige 16-in-1 pixelbinning kan doen. Betrouwbare geruchten zeggen dat het aanstaande is Galaxy S23Ultra zal zo'n pixeldichte sensor gebruiken.
Het zou echter onnauwkeurig zijn om te zeggen dat Aziatische merken blindelings achter specs aanzitten. Natuurlijk verleggen ze nog steeds de hardwaregrenzen, maar bedrijven als Samsung, Xiaomi, Oppo en Vivo hebben ook miljoenen geïnvesteerd in computationele fotografie via zijn eigen op maat gemaakte ISP's. Die 200MP-sensor zal bijvoorbeeld veel computationele fotografie vereisen om een 12,5MP-beeld in echte tijd. Van Oppo's MariSilicon X tot Vivo's V-chips, deze merken jagen niet alleen op hardware omwille van oogverblindende specificaties, maar richten zich ook op het bouwen van uitstekende software.
Misschien zal het belang van software over een paar jaar weer het voortouw nemen, aangezien fysieke beperkingen van de smartphonebehuizing uiteindelijk zullen beperken hoeveel grotere cameracomponenten kunnen worden. Vanaf nu, in 2023, is camerahardware echter nog steeds even belangrijk.
De Pixel 7 Pro is de beste telefoon van Google ooit, met een verfijnd, eersteklas ontwerp en Google's tweede generatie silicium - plus geweldige camera's, zoals gewoonlijk.
De iPhone 14 Pro Max is de grootste en beste smartphone van Apple, en op typische Apple-manier is het zowel een krachtpatser als een uithoudingsvermogen.