Ανάλυση, μέγεθος pixel, διάφραγμα και πολλά άλλα

Η φωτογραφία από κινητό είναι απίστευτα απλή σε σύγκριση με την παραδοσιακή φωτογραφία. Οι κάμερες τηλεφώνων προσφέρουν μια αυτόνομη εμπειρία λήψης και λήψης, απαλλάσσοντάς μας από την ανάγκη να κατανοήσουμε τις μυριάδες λειτουργίες, ρυθμίσεις, κουμπιά και καντράν στο ειδικό υλικό της κάμερας. Αλλά η κατανόηση των προδιαγραφών της κάμερας ενός τηλεφώνου δεν είναι πάντα απλή (τι κάνει

μm

εννοώ, τέλος πάντων;).

Αν έχετε ποτέ ξύσει το κεφάλι σας με τον τρόπο που οι κατασκευαστές τηλεφώνων περιγράφουν τις κάμερες των συσκευών τους, έχετε έρθει στο σωστό μέρος. Αναλύουμε τι σημαίνουν ορισμένοι κοινοί όροι που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν το υλικό κάμερας κινητής τηλεφωνίας, τόσο κυριολεκτικά όσο και πρακτικά.

Ψήφισμα (MP)

Αυτό είναι απλό. Η ανάλυση μιας κάμερας ισούται με τον αριθμό των pixel στις φωτογραφίες που τραβάει. Η ανάλυση σημειώνεται σε megapixel


(βουλευτής). Ένα megapixel ισούται με 1.000 pixel. Έτσι, οι εικόνες από μια κάμερα 12 megapixel περιέχουν 12.000 μεμονωμένα pixel.

Αυστηρά μιλώντας, η ανάλυση μιας κάμερας είναι ένα μέτρο του πόσα φυσικά εικονοστοιχεία (διακριτικές μονάδες που συλλέγουν φως, γνωστές και ως φωτοθέτες) υπάρχουν στον αισθητήρα της κάμερας. Αλλά όταν φωτογραφίζετε σε πλήρη ανάλυση, μια φωτογραφική μηχανή τραβάει φωτογραφίες που περιέχουν τον ίδιο αριθμό pixel με τον αισθητήρα εικόνας, επομένως σκεφτείτε την ανάλυση ως συντομογραφία για το μέγεθος της φωτογραφίας.

Μέγεθος pixel (μm)

Τα φυσικά εικονοστοιχεία στον αισθητήρα εικόνας μιας κάμερας είναι μικροσκοπικά. Στα σύγχρονα smartphone, τα μεμονωμένα pixel είναι ένα κλάσμα του πλάτους μιας ανθρώπινης τρίχας. Θα δείτε το μέγεθος εικονοστοιχείων να σημειώνεται

μm –

ένα σύμβολο που αντιπροσωπεύει

μικρόμετρα.

Ένα μικρόμετρο είναι ένα εκατομμυριοστό του μέτρου. Ο κύριος αισθητήρας κάμερας 50 megapixel του Google Pixel 7, για παράδειγμα, έχει μέγεθος pixel 1,2 μm.

Το μέγεθος των εικονοστοιχείων έχει σημασία γιατί όσο μεγαλύτερα είναι τα εικονοστοιχεία, τόσο πιο ικανή είναι μια συγκεκριμένη κάμερα να βλέπει σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Τα μεγαλύτερα εικονοστοιχεία έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια για να περάσει το φως. Πολλές κάμερες τηλεφώνων αντισταθμίζουν το μικροσκοπικό μέγεθος pixel μέσω του pixel binning, το οποίο χρησιμοποιεί λογισμικό για να συνδυάζει ψηφιακά γειτονικά pixel σε μεγαλύτερες, πιο ευαίσθητες στο φως μονάδες θυσιάζοντας την ανάλυση. Το Samsung Galaxy S23 διαθέτει κύρια κάμερα 50 megapixel με pixel 1μm. Ωστόσο, οι ομάδες τεσσάρων εικονοστοιχείων με δέσμευση τραβάει φωτογραφίες στα 12,5 megapixel με τεχνητά μεγάλα pixel 2μm, ενισχύοντας την απόδοση χαμηλού φωτισμού.

Μέγεθος αισθητήρα

Στη φωτογραφία με φορητές συσκευές, το μέγεθος του αισθητήρα έχει σημασία για τον ίδιο λόγο που έχει σημασία το μέγεθος των εικονοστοιχείων. Ένας μεγαλύτερος αισθητήρας έχει μεγαλύτερη επιφάνεια που συλλέγει περισσότερο φως, βελτιώνοντας την απόδοση σε ρυθμίσεις αμυδρό. Οι μεγαλύτεροι αισθητήρες μπορούν επίσης να φιλοξενήσουν περισσότερα μεμονωμένα pixel χωρίς να θυσιάζουν την ευαισθησία στο φως. Αν και όλα τα άλλα είναι ίσα, ένας αισθητήρας 50 megapixel μιας ίντσας αποδίδει καλύτερα σε χαμηλό φωτισμό από έναν μικρότερο αισθητήρα 50 megapixel 1/1,2 ιντσών.

Τα μεγέθη των αισθητήρων συχνά σημειώνονται ως δύο αριθμοί. Για παράδειγμα, η κύρια κάμερα του OnePlus 11 έχει αισθητήρα 1/1,56 ιντσών. Φαίνεται λίγο περίεργο, αλλά είναι απλώς ένα κλάσμα. Ένας αισθητήρας 1/1,56 ιντσών έχει διάμετρο περίπου 0,64 ίντσες από γωνία σε γωνία (1 ÷ 1,56 = 0,641).

Διάφραγμα (f/stop)

Το διάφραγμα μιας κάμερας είναι το ανοιγόμενο φως που περνά ανάμεσα στο γυαλί του φακού και τον αισθητήρα εικόνας. Το διάφραγμα σημειώνεται ως αριθμός μετά από ένα f. Για παράδειγμα, η κύρια κάμερα του Samsung Galaxy A54 έχει διάφραγμα f/1,8. Το διάφραγμα επηρεάζει την ευαισθησία στο φως (ένα μεγαλύτερο άνοιγμα συλλέγει περισσότερο φως, με αποτέλεσμα καλύτερη απόδοση σε χαμηλό φωτισμό) και το βάθος πεδίου. Όσο πιο στενό είναι το διάφραγμα μιας φωτογραφικής μηχανής, τόσο πιο ευκρινή μέρη μιας φωτογραφίας που δεν είναι εστιασμένα εμφανίζονται.

Αντιθετικά, όσο μικρότερος είναι ο αριθμός, τόσο μεγαλύτερο είναι το άνοιγμα του διαφράγματος. Όλα τα άλλα είναι ίσα, μια κάμερα με διάφραγμα f/1,8 τραβάει φωτογραφίες που είναι πιο φωτεινές και έχουν μικρότερο βάθος πεδίου από μια κάμερα με διάφραγμα f/2,8.

Όπως και με το μέγεθος του αισθητήρα, η παράξενη εμφάνιση του διαφράγματος είναι επίσης ένα κλάσμα. Ο αριθμητής, f, είναι μια μεταβλητή που αντιπροσωπεύει ένα δεδομένο φακό

εστιακό μήκος

. Η σύνδεση αυτού του αριθμού στο κλάσμα σας λέει τη διάμετρο του διαφράγματος του ανοίγματος, το κυκλικό κομμάτι που βρίσκεται γύρω από το άνοιγμα. (Η εστιακή απόσταση δεν συζητείται πολύ στη φωτογραφία με φορητές συσκευές, επομένως δεν θα το εμβαθύνουμε πολύ εδώ.)

Οπτικό πεδίο

Το οπτικό πεδίο μιας κάμερας smartphone είναι η περιοχή που μπορεί να δει η κάμερα ανά πάσα στιγμή. Στην κινητή φωτογραφία, το οπτικό πεδίο αναφέρεται συχνότερα στο πλαίσιο των δευτερευουσών καμερών υπερευρείας. Για παράδειγμα, το Motorola ThinkPhone διαθέτει εξαιρετικά ευρεία λήψη με οπτικό πεδίο 120°. Όλα καταλήγουν στα μαθηματικά. Εάν φτιάξατε ένα τρίγωνο τραβώντας μια γραμμή μεταξύ δύο αντίθετων γωνιών του οπτικού πεδίου της κάμερας, μεταξύ καθεμιάς από αυτές τις γωνίες και του αισθητήρα της κάμερας, η γωνία της γωνίας στον αισθητήρα θα ήταν 120°.

Η ίδια φωτογραφία τραβήχτηκε στην υπέρ-ευρεία 114° του Pixel 7 έναντι των 125,8° του 7 Pro.

Ένας μεγαλύτερος αριθμός οπτικού πεδίου σημαίνει ότι περισσότερα πράγματα είναι ορατά στο πλαίσιο. ο

Pixel 7 Pro

Το υπερευρυγώνιο 125,8° μπορεί να δει περισσότερα ταυτόχρονα από τις 120° του ThinkPhone. Τα ευρύτερα οπτικά πεδία σημαίνουν επίσης ότι τα αντικείμενα που βρίσκονται πιο κοντά στην κάμερα μπορεί να εμφανίζονται παραμορφωμένα.

Σταθεροποίηση εικόνας (OIS, EIS)

Η σταθεροποίηση εικόνας είναι αυτό που ακούγεται. Είναι μια τεχνολογία που επιδιώκει να σταθεροποιήσει τις εικόνες που τραβάτε, ελαχιστοποιώντας τον αντίκτυπο της ελαφριάς κίνησης της κάμερας και αποτρέποντας το θάμπωμα. Υπάρχουν δύο είδη σταθεροποίησης εικόνας: οπτικός (OIS) και ηλεκτρονικός (EIS).

Στη φωτογραφία με φορητές συσκευές, η οπτική σταθεροποίηση εικόνας λειτουργεί μετατοπίζοντας ελαφρά μηχανικά τον φακό της φωτογραφικής μηχανής σας για να αντισταθμίσει την κίνηση του τηλεφώνου σας. Θα ακούσετε ένα αχνό κλικ κοντά στη μονάδα της κάμερας όταν κουνάτε ένα τηλέφωνο με OIS. Αυτή είναι η μετατόπιση του φακού.

Η ηλεκτρονική σταθεροποίηση εικόνας λειτουργεί με την ψηφιακή περικοπή μιας εικόνας. Μπορεί να παρατηρήσετε αυτό το εφέ όταν κάνετε εναλλαγή από τη λειτουργία φωτογραφίας του τηλεφώνου σας σε εγγραφή βίντεο. Όταν το τηλέφωνο ανιχνεύσει ότι έχει μετατοπιστεί προς μία κατεύθυνση, αντισταθμίζει την εικόνα μετατοπίζοντας ψηφιακά προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Για περισσότερα, ανατρέξτε στον οδηγό μας για τους διαφορετικούς τύπους σταθεροποίησης εικόνας στη φωτογραφία με φορητές συσκευές.

Αυτόματη εστίαση (Laser AF, PDAF)

Πιθανότατα έχετε μια καλή ιδέα για το τι είναι η αυτόματη εστίαση. Ωστόσο, διαφορετικά τηλέφωνα χρησιμοποιούν διαφορετικές μεθόδους για αυτόματη κλήση της εστίασης. Η τυπική αυτόματη εστίαση λειτουργεί ανιχνεύοντας την αντίθεση μεταξύ γειτονικών pixel, λειτουργώντας με βάση την αρχή ότι τα εστιασμένα αντικείμενα στο κάδρο παρουσιάζουν φυσικά υψηλότερη αντίθεση. Αλλά οι δύο τύποι αυτόματης εστίασης που πιθανότατα θα δείτε να εμφανίζονται συχνά είναι η αυτόματη εστίαση με λέιζερ και

αυτόματη εστίαση ανίχνευσης φάσης

ή PDAF.

Η αυτόματη εστίαση με λέιζερ λειτουργεί εκπέμποντας μια αόρατη δέσμη φωτός από μια μονάδα αυτόματης εστίασης, η οποία αναπηδά από ό,τι στρέφεται η κάμερα. Το τηλέφωνο μετρά τον χρόνο που χρειάζεται για να ανιχνεύσει την αντανάκλαση του λέιζερ και με μερικά γρήγορα μαθηματικά, υπολογίζει κατά προσέγγιση πόσο μακριά είναι το θέμα που προσπαθείτε να φωτογραφίσετε, πληκτρολογώντας την εστίαση για να ταιριάζει.

Το PDAF είναι πιο περίπλοκο. Στα smartphone, αναλύει την ποσότητα φωτός που πέφτει σε κάθε pixel σε προκαθορισμένα ζεύγη που, όταν η εικόνα είναι εστιασμένη, θα πρέπει να εκτεθεί στην ίδια ποσότητα φωτός. Εάν το φως που πέφτει στα δύο εικονοστοιχεία σε ένα δεδομένο ζεύγος είναι ανομοιόμορφο, η εικόνα δεν εστιάζεται σε αυτό το συγκεκριμένο ζεύγος. Ο βαθμός ανομοιομορφίας επιτρέπει στο τηλέφωνο να γνωρίζει πώς να μετακινεί τον φακό της κάμερας, προς τα εμπρός ή προς τα πίσω, για να επιτύχει τη σωστή εστίαση.

Τα περισσότερα τηλέφωνα χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό αυτών των τεχνικών, ιδανικά με αποτέλεσμα την γρήγορη αυτόματη εστίαση.

Έχετε πιάσει το σφάλμα φωτογραφίας μέσω κινητού;

Ελπίζουμε ότι αυτό βοήθησε στην απομυθοποίηση ορισμένων από τις ορολογίες που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές τηλεφώνων για να περιγράψουν την τεχνολογία της κάμεράς τους. Αν θέλετε να βουτήξετε βαθύτερα στη φωτογραφία από κινητά, έχουμε εύχρηστους οδηγούς για την εφαρμογή κάμερας Google Pixel, καθώς και μερικές συμβουλές για αρχάριους φωτογράφους από κινητές συσκευές.