За что отвечает диафрагма в камере планшета. На что не следует обращать внимание

Samsung Galaxy S9+ был представлен месяц назад. Его камера моментально установила новый рекорд в мобильной фотографии, а именно, смартфон получил самый светлый объектив на рынке — f/1.5. Однако это ещё не всё. Светосила в новом корейском флагмане может изменяться: либо f/1.5, либо f/2.4. Но что это значит? Как это выглядит на практике? Всё просто.

Начнём с главного.

Чем ниже показатель F, тем лучше. Через объектив с диафрагмой f/2.0 проходит меньше света, чем через объектив f/1.7. А чем больше сквозь стекло проходит света, тем больше его попадает на матрицу, а значит, качество картинки увеличивается. И в этом отношении Samsung Galaxy S9 и его старший собрат S9+ пока что уникальные смартфоны на рынке.

Как работают камеры 99,99% смартфонов на рынке? Их объективы имеют фиксированный показатель (например, у это f/1.6) и вне зависимости от условий освещения, диафрагма всегда одинаковая. Автоматика увеличивает или уменьшает выдержку, меняет значение ISO и так далее. Однако диафрагма остаётся не задействованной — всегда f/1.6.

У Samsung Galaxy S9 принцип работы иной. В зависимости от окружающего освещения автоматика сама подбирает лучшее значение диафрагмы. Нужно побольше света? Открывает «дырку» на максимум — f/1.5. Света слишком много? Тогда закрываем диафрагму до f/2.4. В смартфоне это работает только так и не иначе.

f/1.5, выдержка 1/350

f/2.4, выдержка 1/350

К сожалению, Samsung так и не разъяснил, как работает это самое изменение. Это чисто программный момент или же в объектив встроена диафрагма с 6 или 8 лепестками, которые то сужаются, получая узкую «дырку» (f/2.4), то раскрываются, пропуская максимальное количество света (f/2.4). Лично я очень сомневаюсь, что тут применён какой-то механизм. Скорее всего, работает чисто программная обработка.

Несколько лет назад камера на телефоне воспринималось как невообразимое чудо техники. Фотографии, сделанные на 1,3 мегапикселя казались классными. Сегодня с уверенностью можно сказать, что смартфоны вытеснили “цифровые мыльницы”. Речь пойдет о том, как выбрать смартфон по деньгам, и не проиграть в способностях камеры.

На что многие обращают внимание в первую очередь. Конечно мегапиксели! Проблема, однако, в том, что большое количество мегапикселей не гарантирует качественных результатов съемки. Часто качество съемки зависит от намеренно скрытых деталей – диафрагмы, размера матрицы, оптической стабилизации, автофокуса и от других параметров. Постараемся разгрести все эти дебри.

Капитан очевидность – выберите топовый смартфон

Если вам по карману премиальный смартфон от – Samsung, Apple, Sony, Lg и др., то задача как нельзя легкая. Берите любой, как правило, флагманы всегда оснащаются самыми передовыми разработками. Шанс, что прогадаете очень низок.

Количество мегапикселей и размер матицы

Самое распространенное заблуждение, что от этого параметра напрямую зависит качество фотографий. Высокое количество мегапикселей говорит в первую очередь о лучшей масштабируемости изображения без потери качества.
Куда важнее размер матрицы (сенсора) – а не количество пикселей в ней. При одинаковых технологиях изготовления сенсора, чем больше размер, тем качественнее фотографии. Большой пиксель способен захватить больше света, что демонстрирует технология , где при относительно маленьком разрешения, получаются четкие фотографии.
В спецификации указывается диагональ в дюймах:1/2.5″, 2/3 . В следующий раз обязательно взгляните на размер матрицы и пикселя.
Изображение с высоким разрешением требует довольно хорошей производительностью для обработки, и занимают много памяти. Надо это учитывать, например Xperia Z5 Compact, имеет на борту очень мощный процессор Snapdragon 810 и 21 мегапикселей в камере, но не редко при пролистывании галереи ловит тормоза в прорисовке изображения.

Диафрагма

Диафрагма объектива – это диаметр отверстия, пропускающий свет к матрице камеры. Обозначается величиной f, и чем меньше величина, тем больше диаметр и больше света пропускает объектив.
Диафрагма хороший показатель качества съемки при низкой освещенности. С диафрагмой f/1.9 качество при темной съемке будет лучше, чем f/2.2 . Например, f/2.0 — это хороший показатель,вам не нужно практически заботиться о освещении (в разумных пределах конечно, у Iphone 5 — f/2,2) .

Фокусное расстояние

Чаще всего этот параметр продавцами не указывается, но если порыться в интернете, то найти не составит труда. На качество съемки напрямую не влияет, больше влияет на поле зрения. Например, у фронтальных камер фокусное расстояние маленькое, чтобы с близкого расстояния охватить весь фэйс 🙂 Получаем, что короткое фокусное расстояние хорошо для съемок интерьеров, групповых фотографий, селфи, архитектуры.
– это с коротким фокусным расстоянием.

Стабилизация

Если видите маркировку IOS, что означает оптическая стабилизация- это очень хорошо. Потому как, производители часто говорят просто о стабилизации, не уточняя, как это работает. Существует еще цифровая (программная) стабилизация, которая значительно уступает в качестве. Логично ведь, лучше снять качественную картинку, чем пытаться плохую выправлять программами.
Оптическая стабилизация компенсирует дрожь, непроизвольные движения руками и прочее, которые приводят к смазыванию изображения.
При фотографировании есть нюанс: для получения четкого кадра, нужно обеспечить выдержку не меньше чем фокусное расстояние. Для 30 миллиметров, выдержка должна быть 1/30 секунды.

Фото со оптической стабилизацией слева, без справа

В условиях низкой освещенности скорость затвора автоматически уменьшается (выдержка увеличивается), для того что сенсор смог ухватить как можно больше света. Вот в таких условиях дрожь оказывается большое влияние на четкость, без стабилизации не обойтись.
Оптическая стабилизация лучше для фотографий, но в составе должна быть программная, которая дает очень хорошие результаты при съемке видео. Но об этом стоит не думать, цифровая есть в любом уважающем себя смартфоне.

Лазерный автофокус

Некоторые бренды, в основном LG и Asus, оснащают свои аппараты лазерным автофокусом. Лазер дает быструю переориентацию с одного объекта фокусирования на другой. Большую выгоду дает при съемке макрообъектов и в скорости захвата фокуса.

Лазерный сенсор — LG G4 (слева), Asus ZenFone (справа)

Подсветка

Производители было дело, экспериментировали с ксеноновой вспышкой, но в настоящее время повсеместно используется led подсветка. В первую очередь благодаря увеличении мощности при маленьких габаритах. Также смартфоны оснащаются двумя светодиодами. Наличие двух светодиодов с разными световыми температурами светодиодов избавляет от эффекта красных глаз и неестественного цвета кожи.

Итоги

Сделаем вывод, что необходимо учесть, чтобы оценить при одинаковых ценах, какая из камер лучше

Размер матрицы, и, следовательно, пикселя
Наличие достаточной вычислительной мощности для обработки данного разрешения, иначе будете больше матерится, чем делать фотографии
Наличие оптической стабилизации
Двух светодиодная подсветка
Чем меньше диафрагма, тем лучше для “темной ” съемки. f/2.0 – для смартфонов отлично

Многие из вас используют свой смартфон, как основную камеру. Это и не странно, ведь цифровые зеркальные фотоаппараты не дешевые, да и не очень мобильные, в отличии от обычных телефонов. Если вы профессионально не занимаетесь съемкой фото и видео, вам вообще не нужен такой фотоаппарат. А для повседневных фото в Instagram — и телефон сойдет.

Хорошая новость: камеры в флагманских смартфонах сегодня по качеству не сильно уступают «зеркалкам», а мода на двойные камеры вообще позволяет делать фотографии в портретном режиме неотличимыми от таковых сделанных на цифровую камеру. Более того, камеры эволюционируют и становятся лучше с каждым годом даже в бюджетных смартфонах.

Апертура — это одна из характеристик камеры в вашем смартфоне, о который вы могли слышать и видели этот параметр в характеристиках телефона. Обычно, она обозначается как f/2.0, f/1.8, f/1.7 и f/1.6. Считается, чем меньше вторая цифра в обозначении, тем лучше фотографирует камера, но так ли это на самом деле? В этой статье на Galagram рассказываем в об апертуре в современных смартфонах.

Что влияет на качество фотографии

Вы могли слышать популярную фразу: «Чем больше света получает камера, тем лучше получается фотография». И это, в какой-то степени, верно. К примеру, в цифровых камерах — чем лучше датчик и объектив, тем лучше вы получите итоговый снимок (или видео). В смартфонах действует примерно тот же принцип, но есть некоторые отличия.

Так как датчик изображения и объектив в вашем телефоне занимают совсем мало места (в отличии от зеркального фотоаппарата), камера получает меньше света, чем на обычный фотоаппарат. Некоторые производители стараются исправить эту ситуацию установкой датчика с более крупными пикселями с размерами 1.15-1.25 мкм, которые должны захватить больше света.

Широкая апертура не всегда означает максимальное качество снимка

Но светочувствительная матрица составляет лишь половину уравнения идеальной фотографии. На второй чаше весов — оптика и линзы, через которые свет и попадает на датчик изображения. Здесь и подключается в работу такое понятие, как апертура.

Что такое апертура в смартфоне

И так, что же такое апертура или диафрагма в смартфоне? Понятие апертуры определяется размером отверстия, с помощью которого свет может попасть в камеру. Этот параметр обозначается, как «f/2.0» (цифры могут быть другими) и измеряется соотношением фокусного расстояния, деленного на размер отверстия.

Таким образом, чем меньше f, тем больше размер отверстия и тем больше света попадает через оптику на датчик изображения. Как вы и сами знаете, фотография сделанная при хорошем освещении даже на бюджетный смартфон: яркая, насыщенная, отчетливая и не имеет шумов.

Еще одна полезная штука в широкой диафрагме: это более быстрый спуск затвора и более четкая и стабильная фотография, без скачков и размытых участков. Когда камера получает много света, она меньше «думает», прежде чем сделать снимок. Некоторые производители добавляют в камеры современных смартфонов технологию оптической стабилизации изображения (OIS), что позволяет добиться еще более качественных снимков при среднем и плохом освещении.

Какая диафрагма лучше: f/2.2, f/2.0 или f/1.6

Датчик изображения в смартфоне находится очень близок к системе из оптических линз, что гораздо ближе, чем у зеркальных фотоаппаратов. Это приводит к тому, что фокусное расстояние в телефоне значительно короче, чем у профессиональных камер.

Поскольку мы знаем, что в уравнении идеальной фотографии применяется фокусное расстояние, деленное на размер отверстия, это помогает объяснить, почему камеры в смартфонах имеют более широкую диафрагму, чем у традиционных «зеркалок». Несмотря на более широкую фиксированную диафрагму, камера вашего телефона не всегда лучше подходят для захвата максимального количества света.

Апертура в смартфоне отличается от диафрагмы в цифровой камере

Таким образом, чем больше апертура в телефоне — тем лучше. В идеальном случае, камера должна иметь и широкую диафрагму и сенсор с большими пикселями 1.25-1.55 мкм. Но вот в чем еще одна проблема — в телефоне диафрагма имеет фиксированный размер и не меняется, в отличии от DLSR камер, когда вы крутите объектив.

Как получается эффект глубины резкости Боке

Более широкая диафрагма в цифровой камере позволяет более качественно выделить эффект глубины резкости (Боке или размытие фона). Но ваш смартфон имеет фиксированную диафрагму и маленький датчик, который расположен близко к оптике. Поэтому добавиться эффекта Боке на телефоне значительно сложнее, особенно, когда фон находится близко к главному объекту съемки в фокусе.

Для сравнения, камера смартфона с апертурой f/2.2 позволяет добиться глубины поля, как на фотоаппарате с диафрагмой f/13 или f/14. На практике получается совсем небольшое размытие. Современные телефоны, которые умеют делать снимки с размытым фоном, обычно используют для этого специальные программные алгоритмы, а не реальную работу оптики.

Оптика и качество линз

Еще одна важная характеристика камеры смартфона — это объектив. Да, мы привыкли называть объективами большую сменную оптику для фотоаппаратов, но в вашем телефон он тоже есть. Пускай объектив в смартфоне и гораздо меньше традиционных, но он тоже состоит из оптических линз. Если объектив грязный или линзы имеют плохую прозрачность, матрица получит меньше света в итоге.

Качество объектива становится особенно важным у смартфонов в широкими апертурами, вроде f/1.6. Ведь на более широком отверстии становится сложнее сфокусировать весь свет на датчике изображения. Здесь и появляются так называемые абразивные искажения .

Телефоны с широкой диафрагмой по определению менее сфокусированы на определенной части сцены, чем устройства с более закрытой диафрагмой и, следовательно, более подвержены проблемам и фокусировкой и искажениями.

Абразивное искажение проявляется во множестве эффектов. Они включают следующие моменты: сферическую аберрацию (уменьшенная прозрачности и резкости), размытость фотографии, кривизна поля (потеря фокуса по краям), искажение (выпуклость изображения или вогнутость) и хроматическая аберрация (несфокусированные цвета и искажение белого цвета).

Объективы в смартфонах построены из нескольких корректирующих групп линз, которые предназначенных для точного фокусирования света и уменьшения этих аберраций. Более дешевые объективы имеют меньше линз и, следовательно, более подвержены проблемам. Материалы оптики также играют важную роль.

О качестве линз сложно судить по их спецификациям, а многие производители телефонов вообще не упоминают об этом. К счастью, некоторые известные оптические компании сейчас активно интегрируются в камеры смартфонов, в частности мы с вами знаем о таких случаях: Leica и Huawei, Carl Zeiss и Nokia HMD Global. Компания LG тоже внедрила новый объектив «Crystal Clear Lens» с 6 линзами во флагман V30 для обработки более широкой диафрагмы камеры.

Выводы: на что обратить внимание

Надеемся, что после прочтения этой статьи вы поняли, что такое апертура. Если подытожить все выше сказанное, широкая диафрагма не всегда означает лучшее качество снимков. На итоговую картинку влияет еще и размер матрицы, количество света, которое попадает на датчик изображения, софт и конечно же оптика камеры в вашем смартфоне. Залог хорошей камеры простой, это следующие параметры:

широкая апертура
большие пиксели и размер матрицы
слаженная работа софта и железа
качественная оптическая система

Поэтому, когда вы выбираете себе смартфон, лучше протестировать его камеру вручную перед покупкой, чтобы убедиться в его реальном качестве снимков. Не стоит зацикливаться только на цифрах f/1.8 и f/1.6, ведь у качественной камеры не только широкая апертура, но и все остальные системы работают качественно в комплекте.

Время, когда качество камеры смартфона измеряли мегапикселями, прошло.

На смену этому параметру пришли более важные: светосила (диафрагма), фокусное расстояние, физический размер матрицы, возможности программного обеспечения камеры и другие. Большая часть фотографий сегодня делается именно камерой мобильного телефона, и при выборе нового гаджета ей уделяют немало внимания. Производители все чаще делают акцент на светосиле камеры смартфона. Если в характеристиках светосила объектива все чаще демонстрируется как преимущество, то о размере матрицы информации практически нет.

Что такое диафрагма?

В спецификациях диафрагма обозначается буквой f, и чем меньше значение, тем считается лучше. Например, если два смартфона имеют диафрагму f/1.7 и f/2.2, то при прочих равных первый должен сделать снимок более светлым и четким.

Диафрагма определяет размер отверстия, сквозь которое свет попадает на матрицу. Чем этот параметр будет меньше, тем больше света пройдет через объектив. Не менее важным параметром считается размер матрицы: если он минимален, то диафрагма не поможет сделать качественный снимок в темноте.

Актуальное значение диафрагмы

Значение параметра светосилы в среднем ценовом сегменте сегодня составляет 2. Этого достаточно, чтобы делать качественные детализированные фото в сумерках или темном помещении.

Увеличение диафрагменного числа приводит к уменьшению глубины резкости. Таким образом можно добиться размытия фона на портретных снимках, выделив объект на первом плане. Этот эффект получил название Боке и активно рекламируется как фишка современных гаджетов.

На смартфонах с поддержкой зуммирования указывается два значения диафрагмы в зависимости от степени зума. Первое число характеризует предельную диафрагму при съемке с максимальным углом, второй показатель указывает на граничное значение диафрагмы при съемке на телеобъективе. С изменением масштабирования меняется и уровень диафрагмы, поэтому указывается два значения параметра.

Современные смартфоны по значению светосилы уже достигли среднебюджетных фотоаппаратов «мыльниц», но при идентичном числе диафрагмы, размер матриц отличается в пользу фотоаппаратов. Несмотря на развитие технологий мобильной съемки, они выигрывают за счет размера матриц и других компонентов.

Статьи мы рассмотрели основную часть любой камеры - матрицу. Во второй же поговорим о не мене важных параметрах фотомодуля смартфона. Поехали!

Диафрагма объектива или еще одно обозначение - светосила. Грубо говоря - это отверстие, через которое свет попадает на сенсор камеры. И от его размера напрямую зависит качество фотографии. Чем диафрагменное число меньше, тем больше это отверстие и выше светосила объектива. В условия недостаточной освещенности очень большую роль играет то, сколько света попадает на матрицу. Диафрагменное число обозначается латинской буквой f и, как правило, прописывается в следующем виде - f/2.0, f/3.5. Число после «слеша» и есть значением диафрагмы. В основном в камерах смартфонов этот параметр фиксированный. Если же объектив имеет оптический зум, то значений светосилы может быть два - одно при нормальном состоянии и другое при максимальном зуме. Подводя итог нужно сказать, что фотомодуль надо выбирать с наименьшим диафрагменным числом. Этот параметр производитель, как правило, не прячет и его можно найти в описании смартфона. Например, у Samsung Galaxy S6 диафрагма f/1.9, Apple iPhone 6s - f/2.2, Xiaomi Mi Note - f/2.0.

Фокусное расстояние - расстояние между оптическим центром объектива и матрицей. От этого параметра зависит угол зрения камеры. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол съемки и, соответственно, больше объектов попадает в кадр. Если же оно большое, то все предметы будут визуально ближе и больше.

Измеряется фокусное расстояние в миллиметрах и бывает фиксированное (в большинстве камер смартфонов) и изменяемое - о таких фотокамерах мы говорим, что они могут зумировать, то есть приближать объекты при фотографировании. Это параметр зачастую можно увидеть на самом объективе. Приведу некоторые примеры: Sony Z5 - 23 мм, Huawei P8 - 28 мм, а вот у Galaxy S4 Zoom - 24-240 мм.

В идеале разные фокусные расстояния применяются для разных задач: широкоугольные (20-35 мм) - для съемок пейзажей, 70-135 мм - хорошо подходят для портретов, телеобъективы (135 мм и выше) - для спорта, дикой природы. Размеры смартфона в этом плане накладывают ограничения, но их призваны побороть всевозможные объективы-насадки.

Еще фотообъективы могут отличаться уровнем и характером оптического искажения , например, существует такой тип, как «рыбий глаз», который позволяет снимать довольно интересные панорамы.

Конечно, качество изготовления самого объектива и материалов также имеет непосредственное влияние на получаемые фотографии.

Стабилизация изображения . На смартфон в 99 случаев из 100 мы снимаем с рук. При ярком свете камера устанавливает очень короткую выдержку и легкое смещение камеры не вредит снимку, но если снимать вечером или в помещении, велик риск получить смазанный кадр. Чтобы этого не происходило, современные камеры оснащают стабилизацией изображения. Она бывает нескольких видов:

оптическая - стабилизируется сенсор или объектив
цифровая - изображение стабилизируется программными методами
гибридная - когда используется связка двух вышеописанных метода

Цифровая присутствует фактически всегда, это норма. Оптическая стабилизация более дорогая, но ее качество несравненно выше. Гибридная же в смартфонах на сегодняшней день не используется (могу ошибаться).

Вспышка . В условиях недостаточной освещенности она может здорово помочь получить хороший снимок. В смартфонах представлены два основные типы вспышек:

ксеноновая - высокая светимость, свет близкий к натуральному, но большая себестоимость, габариты, энергозатраты. А также ее нельзя применять для постоянной подсветки
светодиодная - энергоэффективная, можно использовать для подсветки видео и в качестве фонарика, но в то же время не такая хороша светимость, как у ксеноновой

В топовых смартфонах часто используют двойную светодиодную вспышку, а в некоторых моделях вспышек может быть две - светодиодная и ксеноновая.

Программная часть . Отвечает за формирование и обработку цифрового изображения. Очень важная часть общей системы фотомодуля. Ведь какой бы большой ни была матрица и насколько светосильным объектив, программная обработка может как испортить любую фотографию, так и ощутимо улучшить. Результат зависит от многих факторов: взаимодействия программного обеспечения камеры с прошивкой, способа обработки фотографии, приложения, с помощью которого происходит съемка.

При передаче изображения с матрицы в приложение камеры смартфона оно может подвергаться цветокоррекции, ретуши, шумоподавлению (иногда слишком усердном, что приводит к “замыливанию” фотографии). И само приложение имеет множество функций и параметров съемки и обработки фотографии. Их обзор заслуживает отдельной статьи.

Мы рассмотрели основные характеристики камер смартфонов, давайте же подведем краткие итоги:

Матрица - это как раз тот случай, когда размер имеет значение. Чем больше сенсор, тем лучше. Но размер матрицы может нивелироваться слишком большим количеством мегапикселей. Должен быть разумный компромисс.
Диафрагменное число - чем меньше значение, тем выше светосила объекта. Этот параметр особенно важен при съемке в условиях недостаточной освещенности.
Фокусное расстояние - для каждой сцены есть свой предпочитаемый фокус. Нельзя сказать, что широкоформатным объективом не получится снять портрет. Но все же он выйдет хуже нежели с подходящим фокусным расстоянием. Самые универсальные - это объективы с изменяемым фокусом.
Оптическая стабилизация - призвана сгладить дрожание камеры. Но при плохом освещении она не сможет нам помочь, так как камера будет снимать на длинной выдержке. В таких случаях лучше всего использовать подставку для смартфона, например - монопод.
Вспышка - хорошо если она есть, а еще лучше, когда их две - ксеноновая и светодиодная.
Программная часть. Во-первых, это алгоритмы обработки информации, полученной матрицей камеры. Даже при не очень хорошем железе качественный софт способен обеспечить хорошего качества снимки и видео. Во-вторых, собственно утилита съемки. Она не так сильно сказывается на результате, но влияет на удобство и список доступных возможностей. Например, позволяет снимать в ручном режиме.

Прошли те времена, когда камера в телефоне считалась диковинкой. Современные смартфоны умеют делать снимки как минимум не хуже дешевых фотоаппаратов, снимать отличное видео в высоком разрешении. Да, до хороших камер им далеко, но зато у них есть одно неоспоримое преимущество - они всегда под рукой!