Ухаалаг утасны камерын шинж чанарууд юу гэж хэлдэг бөгөөд та тэдэнд итгэж болох уу?

2024 Зохиолч: Malcolm Clapton | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 04:05

Lifehacker нь хэдэн арван мегапиксел болон өөр өөр фокусын уртыг хэрхэн тодорхойлохыг хэлж өгдөг.

Ухаалаг гар утсыг хөгжүүлэх эхэн үед тусдаа ангилал гарч ирэв - камерын утас: эдгээр хэрэгслүүдэд камерт хамгийн их анхаарал хандуулсан. Одоо бараг бүх брэндийн тэргүүлэх загвар бүр хамгийн төвөгтэй, сонирхолтой камерын тусламжтайгаар олны анхаарлыг татахыг хичээж байна. Төхөөрөмжүүдийн шинж чанарыг чанга үг, тод уриа лоозон, асар их тоо, технологийн нэрээр далдалсан байдаг. Гэхдээ тэднээс ямар нэгэн ашигтай зүйлийг хасч, энэ камер нь зохистой зураг гаргах чадвартай эсэхийг ойлгох боломжтой юу? Одоо үүнийг олж мэдье.

Ухаалаг гар утасны камерын үндсэн шинж чанарууд

Ухаалаг утасны камерын шинж чанар нь ямар ч дижитал камертай үндсэндээ ижил байдаг. Гэхдээ та энэ эсвэл тэр параметрийг юу хариуцаж байгааг ойлгох хэрэгтэй.

Мегапиксел

Зар сурталчилгааны кампанит ажилд үйлдвэрлэгчид тэдэнд хамгийн их анхаарал хандуулдаг. Пиксел нь камерын мэдрэгч эсвэл фотодиод дээрх гэрэл мэдрэмтгий элемент юм. Энэ нь дөрвөн дэд пикселээс бүрдэх бөгөөд тус бүр нь гэрлийн шүүлтүүрийн ачаар зөвхөн өөрийн сүүдэрт гэрэл нэвтрэх боломжийг олгодог. Ихэнхдээ эдгээр нь улаан, цэнхэр, ногоон өнгөтэй байдаг. Эдгээр өнгөний хослолоос шаардлагатай сүүдэр, хүссэн тод байдлын цэгийг олж авна.

Зарим үйлдвэрлэгчид хамгийн алдартай схемээс холдож, улаан, хөх, ногоон өнгөт шүүлтүүрт цагаан эсвэл шаргал өнгөтэй нэмдэг. Энэ тохиолдолд фотодиод илүү их гэрэл авч, зургууд нь илүү гэрэл гэгээтэй байдаг.

Мегапиксел нь камер ямар нягтралтай зураг авах боломжтойг, өөрөөр хэлбэл эцсийн зураг хэдэн сая пикселээс бүрдэхийг харуулдаг.

Өнөөдөр олон үйлдвэрлэгчид цэгүүдийг нэгтгэх горимд ажилладаг 48, 64 эсвэл 108 мегапикселийн камер бүхий ухаалаг гар утсыг танилцуулж байна. Ийм мэдрэгчүүдийн хувьд пикселүүд нь дөрөв биш, 4-ийг нэгтгэсэн 16 дэд пикселээс бүрддэг. Жишээлбэл, сонгодог мэдрэгч дээр нэг пиксел нь нэг цэнхэр, хоёр ногоон, нэг улаан дэд пикселээс бүрддэг бол өндөр нарийвчлалтай камерт дөрвөн хөх, найман ногоон, дөрвөн улаан дэд пикселээс бүрддэг.

Пикселийн тоог нэмэгдүүлснээр гэрлийн мэдрэмж нэмэгдэж, зургийн динамик хүрээ нэмэгддэг - гэрэл зургийн хамгийн харанхуй, хамгийн цайвар хэсгүүдийн хоорондох ялгаа. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн 48 мегапикселийн камерууд ийм хослолын ачаар 12 мегапикселийн нарийвчлалтай зургийг бүтээдэг. Энд буруу зүйл байхгүй: энэ нь тоо хэмжээ чанар болж хувирах тохиолдол бөгөөд 4000 × 3000 (тэр 12 мегапикселийн) нарийвчлалтай зургууд нь нийгмийн сүлжээнд нийтлэхэд хангалттай юм.

Мэдрэгчийн хэмжээ

Энэ нь магадгүй ухаалаг гар утасны камерын хамгийн чухал элемент юм. Мэдрэгчийн хэмжээ нь гэрэл мэдрэмтгий диодууд байрлах талбайг заана. Мэдрэгч нь том байх тусам пикселүүд нь томрох боломжтой бөгөөд пиксел нь том байх тусам гэрлийг илүү сайн авдаг. Орчин үеийн гар утасны камерын мэдрэгчүүдийн ердийн пикселийн хэмжээ нь 0.8-аас 2.4 микрон хооронд байдаг боловч сүүлийнх нь өмнөх догол мөрөнд дурдсан дэд пикселүүдийг нэгтгэх замаар яг тодорхой хэмжээнд хүрдэг.

Мэдрэгч илүү их гэрэл авах тусам камерын авсан зураг илүү сайн байх болно. Энэ нь гэрэл багатай нөхцөлд буудаж байх үед онцгой чухал юм. Ийм нөхцөлд фотодиод бүр илүү их гэрэл, үүний дагуу илүү их мэдээлэл авдаг тул цөөн тооны том пиксел бүхий мэдрэгч нь илүү олон тооны жижиг пикселтэй мэдрэгчээс илүү сайн дүрс гаргах болно.

Өөрөөр хэлбэл, техникийн үзүүлэлтээрээ цөөн пикселтэй камер нь пикселүүд нь өөрөө илүү том байдаг тул асар олон тооны пикселтэй камерыг гүйцэж чаддаг.

Орчин үеийн ухаалаг гар утсанд мэдрэгчийн хэмжээсийг инчийн бутархай хэсгүүдээр зааж өгсөн байдаг. Хамгийн том мэдрэгч болох 50 мегапикселийн Samsung ISOCELL GN2 нь Xiaomi Mi 11 Ultra дээр суурилагдсан: түүний диагональ нь 1/1, 12 инч юм.

Линз

Ашигласан линз нь зургийн чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. Тэдгээр нь линзээс бүрддэг - тодорхой оптик шинж чанартай ил тод ялтсууд. Линзний гол үүрэг бол ирж буй гэрлийн туяаг зөв гажуудуулах явдал юм. Гажуудлын төрөл нь хавтангийн хэлбэрээс хамаарна.

Линз нь ихэвчлэн олон линзээс бүрддэг, учир нь нэг линз хангалтгүй байдаг. Янз бүрийн нягтралтай муруй ба хотгор линз нь бие биентэйгээ ээлжлэн солигддог. Линзийг зөв сонгох, байрлуулах нь зургийн тод байдал, тодосголтод нөлөөлнө. Муруй линзтэй бол оптик гажуудал үүсч болно. Зарим линз, тухайлбал өргөн өнцгийн линз, гажуудал нь эсрэгээрээ стилист шинж чанартай болсон. Үнэн бол зарим төхөөрөмжүүд нь боловсруулалтын дараах үе шатанд тэдгээрийг програмын дагуу засдаг.

Орчин үеийн ухаалаг гар утсанд камерын модулиуд нь хэд хэдэн линзээс бүрддэг бөгөөд тус бүр нь тодорхой даалгаварт тохирсон өөрийн мэдрэгчтэй байдаг. Ихэнхдээ эдгээр нь стандарт, өргөн өнцөг, макро линз юм. Үүний зэрэгцээ, хэд хэдэн линзтэй ухаалаг гар утаснууд нэг линзтэй харьцуулахад илүү сайн буудаг гэж хэлж болохгүй: энэ нь тодорхой төхөөрөмжийн хэрэгжилтээс хамаарна. Нэг модулийн олон камерын аль нь ч хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц үр дүнг өгөхгүй бөгөөд тоо хэмжээ нь чанар болж хувирахгүй байж магадгүй юм.

Фокусын урт ба диафрагм

Фокусын урт бага байх тусам линзийг харах өнцөг өндөр байх болно, мөн эсрэгээр - өндөр фокусын урттай линз нь хол харвадаг, гэхдээ нэгэн зэрэг харах өнцөг багатай байдаг.

Апертур нь линзээр дамжуулан камерын мэдрэгч рүү хэр их гэрэл тусч байгааг харуулдаг. Ихэнх ухаалаг гар утаснууд нь тогтмол диафрагмтай байдаг бөгөөд энэ нь фокусын уртыг камерын оролтын хэмжээтэй харьцуулсан харьцаа юм.

Мэдрэгчид илүү их гэрэл тусч, камерын оролт томрох тусам талбайн гүн гүехэн байх болно, өөрөөр хэлбэл зөвхөн субьект нь анхаарал төвлөрүүлж, арын дэвсгэр нь бүдэгрэх болно.

Талбайн гүнийг нэмэгдүүлэхийн тулд та оролтыг багасгах хэрэгтэй, гэхдээ энэ нь мөн гэрэлтүүлгийг бууруулдаг. Ухаалаг гар утсанд энэ нь ихэвчлэн программчлагдсан байдаг. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн төхөөрөмжүүд нь хэд хэдэн линзтэй модулиудыг ашигладаг - өөр өөр хэмжээтэй линз, өөр өөр фокусын урт, нүхтэй. Тиймээс та програм хангамжийн боловсруулалтад найдахын оронд линз хооронд шилжиж болно.

Өнөөдөр ухаалаг гар утаснууд дэвшилтэт автофокус системээр тоноглогдсон. Жишээлбэл, PDAF технологид камерын мэдрэгч дээрх зарим цэгүүдийг фокус болгон ашигладаг. Хоёр зэргэлдээх пикселүүд байрладаг бөгөөд тэдгээрийн нэг нь дээрээс, нөгөө нь доороос ирж буй гэрлийн урсгалыг мэдрэх бөгөөд хэрэв пиксел дээр өөр өөр хэмжээний гэрэл тусвал систем нь фокусыг тохируулдаг.

Мөн лазер болон тодосгогч дээр суурилсан автофокус байдаг. Зарим компаниуд камерын технологид ашигладаг бөгөөд энэ нь жишээлбэл, фрэймийн тодорхой объектод анхаарлаа төвлөрүүлэх, жишээлбэл, царайг таньж, илүү тод болгох боломжийг олгодог.

Томруулах

Томруулах нь зураг хэр ойрхон байгааг харуулдаг. Томруулах хоёр сонголт байдаг: дижитал болон оптик. Дижитал нь зүгээр л бүрэн хэмжээний зургийг томруулж, тайрдаг. Оптик линз нь томруулахын тулд тусгай линз ашигладаг бөгөөд линзний зөв системийн ачаар алсыг харж чаддаг.

Ухаалаг гар утсанд камерууд хөгжихийн хэрээр оптик томруулдаг модулиуд илүү их гарч эхэлсэн - ихэвчлэн 2X эсвэл 3X. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэгчид перископ гэж нэрлэдэг сонголтууд бас байдаг. Ийм линз нь ухаалаг гар утасны биед хажуу талд байрлах линз, тольны системийг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн ачаар та жишээлбэл, тав дахин томруулж болно. Зураг руу хэр ойртох нь фокусын уртаас хамаарна.

Өнөөдөр ухаалаг гар утасны хамгийн дээд оптик томруулалт нь 10 дахин их байна. Энэ нь Huawei P40 Pro + (үүнд ижил "перископ" ашигладаг) болон Samsung Galaxy S21 Ultra-ийн бие даасан линзээс олддог. Ийм хүчтэй томруулах шаардлагагүй тохиолдолд эдгээр ухаалаг гар утаснууд нь гурван дахин бага томруулдаг линзтэй байдаг.

Туслах мэдрэгч

Гэрэл мэдрэгч, гүн мэдрэгч, зай хэмжигч, лидар - эдгээр бүх системүүд нь ухаалаг гар утсанд зураг авч буй объектууд хаана байрладаг, хэрхэн гэрэлтдэг, хөдөлж байгаа эсэхээс үл хамааран ойлгоход тусалдаг. Ухаалаг гар утас нь олж авсан өгөгдлийг харагч болон дараах боловсруулалтын явцад ашиглаж, зургийг бөглөж, засдаг.

Мэдрэгчийн нягтрал нь хамгийн чухал параметрээс хол байна: маш цөөн тооны пикселүүд нь үүргээ сайн гүйцэтгэхэд хангалттай. Тиймээс, жишээлбэл, 2 мегапикселийн нарийвчлалтай гүн мэдрэгчийг хараад та гайхах хэрэггүй: тэдгээрийн ажиллахад хангалттай байдаг.

Видеоны нягтрал ба кадрын хурд

Видеоны нягтрал нь нэг кадрт хэдэн пиксел агуулагдахыг заадаг. Мөн фрэймийн хурд нь секундэд хэдэн ийм кадр авахыг хэлнэ.

Пиксел өсөхийн хэрээр зургийн нарийвчлал, тод байдал сайжирдаг. Хүрээний хурд ихсэх тусам бүдгэрүүлэх эффект багасч, видео илүү тод харагдаж, хүний нүдэнд илүү сайн мэдрэгддэг. Нэмж дурдахад, өндөр фрэймийн хурдаар авсан видеог удаашруулж, удаашруулж, сонирхолтой удаан хөдөлгөөнт эффект үзүүлэх боломжтой.

HDR

HDR гэдэг нь өндөр динамик хүрээг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь зургийн хамгийн бараан ба хамгийн цайвар хэсгүүдийн хоорондох том ялгаа юм. HDR горим дахь камер нь янз бүрийн өртөлттэй хэд хэдэн зураг (видео зураг авалтын хувьд - жааз) авч, дараа нь тэдгээрийг нэгтгэж, гэрэл ба харанхуй хэсгийг тэнцвэржүүлдэг. Үүний ачаар илүү өндөр тодосгогч, зургийн нарийвчлалд хүрэх боломжтой.

Боловсруулалтын дараах ид шид

Ухаалаг гар утасны камерын хуурай шинж чанар нь мэдээжийн хэрэг төөрөгдүүлж, айдас төрүүлдэг. Гол асуудал бол зөвхөн эдгээр тооноос ухаалаг утасны камер хэрхэн бууддагийг ойлгох нь бодитой бус юм.

Камерын эргэн тойрон дахь линз, мэдрэгчийн системээс гадна зургийн процессор ба дараах боловсруулалтын програм хангамжийн хэрэгсэл байдаг - хүлээн авсан өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийж, янз бүрийн өмчийн сайжруулагч ашигладаг алгоритмууд. Үүний үр дүнд ижил мэдрэгчийг ашигладаг компаниуд янз бүрийн дараах боловсруулалтын системээс шалтгаалж огт өөр зураг авах боломжтой.

Үйлдвэрлэгч бүр өнгө үзүүлэх, объектын хил хязгаарыг шинжлэх өөрийн гэсэн арга барилтай байдаг. Компани бүр өөрийн гоо сайхны мэдрэмжинд тохирсон дүр төрхийг бий болгохын тулд янз бүрийн заль мэх, технологи ашигладаг. Зарим брэндүүд хүрээ доторх объектуудыг зөв тодорхойлж, тэдгээр нь хэрхэн харагдах ёстойг тодорхойлохын тулд машин сургалтыг ашигладаг бөгөөд энэ нь мөн боловсруулалтын нэг хэсэг юм.

Нэлээд алдартай ухаалаг гар утасны энгийн жишээг авч үзье. Realme 7 Pro болон Samsung Galaxy M51-ийн үндсэн камерууд нь ижил мэдрэгчүүд болох Sony IMX682 дээр суурилагдсан. Энэ нь Quad Bayer дэд пикселийн нэгтгэх системээр ажилладаг 64 мегапикселийн мэдрэгч бөгөөд 16 мегапикселийн нарийвчлалтай (гэхдээ бүрэн хэмжээний горимд ажиллах чадвартай) зураг гаргадаг. Хэдийгээр тэдгээр нь ижил мэдрэгчтэй боловч зургууд нь өөр өөр байдаг.

Өдрийн гэрэлд Samsung-ийн өнгөний хувиргалт нь илүү шүүслэг, эрч хүчтэй боловч хэт ханасангүй. Realme 7 Pro-ийн гэрэл зургууд нь арай зөөлөн бөгөөд илүү бодитой болсон боловч заримдаа жижиг нарийн ширийн зүйлсийн хил хязгаар алдагддаг, жишээлбэл, өвсний бие даасан ир, харьцангуй хол зайд буудсан байдаг. Samsung-д боловсруулалтын дараах болон дуу чимээг бууруулах систем нь хил хязгаарыг илүү тодорхой тодорхойлдог боловч энэ нь заримдаа хиймэл мэдрэмжийг бий болгодог. Эдгээр утсаар авсан зургуудыг төөрөлдүүлэх нь ижил мэдрэгчтэй байсан ч ажиллахгүй.

Зургийн дараах боловсруулалт нь тодорхой утсан дээр хэрхэн ажилладагийг шинж чанараас нь ойлгох боломжгүй юм. Зөвхөн янз бүрийн горимд авсан туршилтын зураг бүхий мэргэжлийн тоймууд энд тусална.

Мегапикселд итгэх итгэл алга

Техникийн үзүүлэлтүүд нь зургийн чанарыг баталгаажуулдаггүй. 108 мегапикселийн камер нь 64 мегапикселийн камераас илүү сайн бууддаг гэж маргаж болохгүй, учир нь мегапикселээс гадна камерын бусад параметрүүд үр дүнд нөлөөлдөг.

Эхний алхам бол мэдрэгчийн хэмжээг анхаарч үзэх явдал юм: том байх тусам илүү их гэрэл хүлээн авдаг бөгөөд зургийн чанар нь гэрлийн хэмжээнээс шууд хамаардаг. Дараагийн чухал зүйл бол зургийн дараах боловсруулалтын системийн техник хангамжийн хэсэг, дараа нь програм хангамж юм. Энэ системтэй утсаар авсан зургуудыг хараад л тэд хэрхэн ажилладагийг ойлгох болно.

Цорын ганц сонголт бол туршилтын зургуудыг янз бүрийн зураг авалтын нөхцөлд нийтэлсэн тоймд итгэх явдал юм: өөр өөр гэрэлтүүлгийн нөхцөлд, хөдөлгөөнт, өөр өөр зайд гэх мэт. Гэрэл зурагчин, операторын гол хэрэгсэл бол шулуун гар, агшин зуурын зургийг авах чадвар гэдгийг мартаж болохгүй. Үлдсэн хэсэг нь хоёрдогч юм.