Апаратне забезпечення камери все ще має значення, коли справа доходить до зйомки найкращих фотографій зі смартфона

«Комп’ютерна фотографія» — це модне слово камери смартфона За останні кілька років я все частіше чую від своїх колег із технічних засобів масової інформації, що програмне забезпечення камери набагато важливіше апаратного забезпечення для мобільної фотографії.

Хоча я тут не для того, щоб відкидати важливість програмного забезпечення для мобільної фотографії чи навіть стверджувати, що програмне забезпечення є менше важливо, я збираюся довести, що апаратне забезпечення камери все ще має велике значення для відокремлення справді чудових камер від просто дуже хороших.

Хто взагалі почав цей тренд?

Фраза «обчислювальна фотографія» існувала ще до ери смартфонів — вона стосується цифрового захоплення зображень замість використання плівки. — але це дійсно стало гучною фразою за останні п’ять років, приблизно в той час, коли Google Pixel почав захоплювати заголовки про свою камеру доблесть. Використовуючи такі методи, як мультистекове зображення (яке Google назвав HDR+) і машинне навчання в реальному часі, ранні телефони Pixel могли знімати фотографії за допомогою приголомшливий динамічний діапазон, практично генерує світло в сцени, надто темні для людського ока, і переконливе штучне боке порівняно з його ровесники.

Однак ми не повинні помилково думати, що Google винайшов обчислювальну фотографію на смартфонах. Кожен окремий смартфон із камерою коли-небудь використовував певний тип обчислювальної фотографії за визначенням, оскільки вони створювали цифрові зображення. Фактично, у 2015 році тодішній головний редактор XDA вже мав розмірковував про апаратне чи програмне забезпечення камери було важливіше — у той час обговорювалися програмний підхід Samsung проти апаратного забезпечення LG.

Google, звісно, ​​через рік підштовхне цю дискусію до мейнстріму та очолить аргумент, що програмне забезпечення було важливіше. І протягом кількох років це, ймовірно, було правдою, оскільки перші три Pixel були за консенсусом найкращими телефонами з камерою на ринку.

Розвиток машинного навчання та різниця у філософії

Хоча перші кілька телефонів Pixel не продавали багато одиниць порівняно з iPhone та Samsung Galaxies у світі, одностайна похвала Pixel фотоапарати привернули загальну увагу, і протягом наступних кількох років телефони кожного бренду почали приділяти більше часу рекламі комп’ютерної фотографії доблесть. Цікаво повернутися до подій, присвячених запуску серій iPhone 6 і 6S 2014 і 2015 і подивіться, як виконавчий директор Apple Філ Шиллер висловив лише кілька секунд часу для програмної обробки зображень цих телефонів. Час, витрачений на розмови про обробку зображень iPhone, значно збільшиться до 2016 і 2017 років. У 2019 році Запуск серії iPhone 11, Шиллер більше п’яти хвилин розповідав поетику про технологію обчислювальної фотографії Apple «DeepFusion».

У той час як Samsung і китайські бренди, такі як Huawei, Xiaomi та OnePlus, також працювали над його іміджем і рекламували його обробка програмного забезпечення, ці бренди, як правило, прагнули до нових апаратних засобів, ніж Apple або Google. Чи було це чистим збігом обставин, чи твердженням про відмінності між східною та західною культурами — дискусія на інший день. Але наприкінці останнього десятиліття з’явилася історія: азіатські бренди прагнуть гнатися за яскравим апаратним забезпеченням, таким як більше камер і більше пікселів. На противагу цьому, західні бренди (Apple і Google) зосередилися на оптимізації роботи програмного забезпечення та використанні машинного навчання для подолання будь-яких недоліків в оптиці.

Цей розрив у філософії був, мабуть, найбільш помітним між 2018 і 2019 роками, коли азіатські бренди телефонів представляли третій і навіть четверті задні камери та бере участь у гонці мегапіксельних озброєнь, тоді як Google, як відомо, залишився на одній камері в 2018 році Pixel 3. І Google, і Apple також дотримувалися 12-мегапіксельних камер протягом цього десятиліття, тоді як азіатські бренди телефонів вибирали 48-мегапіксельні, 64-мегапіксельні та навіть 108-мегапіксельні камери.

Pixel відставав, поки апаратне забезпечення не повернуло трон

Але ось у чому річ, хоча Pixel 1 і 2 були, безперечно, найкращою камерою на ринку, після запуску Pixel 3 і 4 наприкінці У 2018 і 2019 роках відбулася принаймні серйозна дискусія про те, чи виграють азіатські суперники, такі як Huawei Mate 20 Pro і P30 Pro. камера. Це було в той час, коли Huawei шукала оптику з більшою кількістю пікселів і більшими сенсорами разом із запуском перший у світі зум-об’єктив Periscope (Oppo раніше анонсувала цю технологію, але Huawei випередила її до маси) виробництво).

До того часу, коли Pixel 5 вийшов у 2020 році (з використанням того самого апаратного забезпечення основної камери, що й Pixel 3 і 4), він стало зрозуміло, що використання такого застарілого апаратного забезпечення камери було занадто важким завданням навіть для всемогутнього програмного забезпечення Google подолати. Порівняно з найкращими флагманськими телефонами 2020 року від Samsung, Huawei та Xiaomi, фотографії Pixel 5 були шумніший за слабкого освітлення, менш деталізований під час піксельного перегляду в 100% масштабі, і не міг збільшити майже як далеко.

Це означає, що попри всі чудеса, які може творити обчислювальна фотографія, вам, зрештою, все одно потрібно відповідне апаратне забезпечення камери. У 2021 році з серією Pixel 6 Google справді відіб’ється та поверне трон камери, і частково це було пов’язано зі спеціальним провайдером Tensor ISP. Можливо, більш важливим фактором було те, що Google суттєво оновив апаратне забезпечення камери. У телефонах Pixel 6 застосовано 50-мегапіксельний датчик GN1, який успішно використовував Vivo, а в моделі Pro реалізована технологія масштабування Periscope, яку вперше запровадили Oppo та Huawei.

Apple, як і Google, також суттєво оновила апаратне забезпечення камер iPhone вищого рівня за останні два роки, включаючи перехід на 48-мегапіксельну основну камеру.

Ви можете продовжувати наполягати на апаратному забезпеченні, не нехтуючи програмним забезпеченням

Азіатські бренди не опускають рук у плані розширення можливостей апаратного забезпечення камер. Минулого літа Xiaomi та Sony представили так званий «1-дюймовий» датчик камери під назвою IMX989. Хоча розмір датчика насправді не дорівнює точно 1 дюйму (назва походить від старих угод щодо камер), він все одно становить 2,7x більший, ніж датчик, який використовується в iPhone 13 Pro, який був найновішим iPhone, доступним для порівняння на момент подія.

Більший датчик зображення може сприймати більше інформації про зображення та створювати більш реалістичну глибину різкості. Перший телефон із IMX989 Xiaomi 12S Ultra, міг створювати чіткіше деталізовані зображення з більшим динамічним діапазоном, ніж будь-який інший телефон. Я мав честь тестувати практично кожен флагманський телефон, випущений у 2022 році, і я назвав 12S Ultra найкращим камерофоном 2022 року завдяки потужності 1-дюймового сенсора. Я не один думаю про це, оскільки кілька технічних рецензентів, відомих своїми знаннями про камери, наприклад Влад Савов з Bloombergабо орієнтовані на камеру технічні медіа, як-от PetaPixel і Світ цифрових камер, також назвали його найкращим телефоном із камерою, який вони використовували.

Датчик зображення – не єдине важливе апаратне забезпечення. Використання чудового набору лінз також може покращити зображення, що не повинно бути несподіванкою. Кілька останніх флагманських телефонів Vivo, наприклад, використовують об’єктив із T-покриттям Zeiss, яке помітно зменшує відблиски або різкі відблиски порівняно зі знімками, зробленими об’єктивами інших камер.

Samsung і напівпровідникова компанія Omnivision, тим часом, представили 200-мегапіксельний датчик зображення, який може виконувати божевільне об’єднання пікселів 16 в 1. Достовірні чутки говорять про майбутнє Galaxy S23 Ultra використовуватиме такий сенсор із щільністю пікселів.

Однак було б некоректно стверджувати, що азіатські бренди просто сліпо женуться за характеристиками. Звичайно, вони все ще розширюють межі апаратного забезпечення, але такі компанії, як Samsung, Xiaomi, Oppo та Vivo, також інвестували мільйони, працюючи в обчислювальну техніку. фотографії через власних провайдерів, створених на замовлення. Наприклад, цьому датчику на 200 Мп знадобиться багато обчислювальних зйомок, щоб отримати зображення на 12,5 Мп. реальний час. Від MariSilicon X від Oppo до чіпів V від Vivo, ці бренди не просто женуться за обладнанням заради приголомшливих специфікацій, але також зосереджуються на створенні чудового програмного забезпечення.

Можливо, через кілька років важливість програмного забезпечення знову візьме на себе провідну роль, оскільки фізичні обмеження корпусу смартфона в кінцевому підсумку обмежуватимуть можливість використання більших компонентів камери. Однак станом на зараз, у 2023 році, апаратне забезпечення камери все ще є важливим.