Akıllı telefon kameralarının özellikleri ne diyor ve onlara güvenebilir misiniz?

2024 Yazar: Malcolm Clapton | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 04:13

Lifehacker, onlarca megapikselin ve farklı odak uzunluklarının nasıl hesaplanacağını anlatıyor.

Akıllı telefonların gelişiminin başlangıcında, ayrı bir kategori göze çarpıyordu - kameralı telefon: bu araçlarda kameraya azami dikkat gösterildi. Artık hemen hemen her markanın her amiral gemisi modeli, en karmaşık ve ilginç kamera uygulamasıyla dikkatleri üzerine çekmeye çalışıyor. Cihazların özellikleri yüksek sesle, cesur sloganlarla, büyük sayılarla ve kendi teknoloji adlarıyla maskelenmiştir. Ancak bunlardan yararlı bir şey çıkarmak ve bu kameranın düzgün bir görüntü üretip üretmediğini anlamak mümkün mü? Şimdi çözelim.

Akıllı Telefon Kameralarının Temel Özellikleri

Bir akıllı telefon kamerasının özellikleri, temelde herhangi bir dijital kameranın özellikleriyle aynıdır. Ancak bunun veya bu parametrenin neden sorumlu olduğunu anlamanız gerekir.

megapiksel

Üreticiler, reklam kampanyalarında onlara en çok dikkat ediyor. Piksel, kamera sensörü veya fotodiyot üzerindeki ışığa duyarlı bir öğedir. Her biri ışık filtreleri nedeniyle yalnızca kendi gölgesindeki ışığın geçmesine izin veren dört alt pikselden oluşur. Çoğu zaman bunlar kırmızı, mavi ve yeşildir. Bu renklerin kombinasyonundan istenen gölge ve istenen parlaklık noktası elde edilir.

Bazı üreticiler en popüler şemadan uzaklaşıyor ve kırmızı, mavi ve yeşil renk filtrelerine beyaz veya sarı ekliyor. Bu durumda fotodiyot daha fazla ışık yakalar ve görüntüler daha parlaktır.

Megapiksel, kameranın hangi çözünürlükte fotoğraf çekebileceğini, yani nihai görüntünün kaç milyon pikselden oluşacağını gösterir.

Bugün birçok üretici, nokta birleştirme modunda çalışan 48, 64 veya 108 megapiksel kameralı akıllı telefonlar sunuyor. Bu tür sensörlerde, pikseller dörtten değil, dört ile birleştirilmiş 16 alt pikselden oluşur. Örneğin klasik bir sensörde bir piksel bir mavi, iki yeşil ve bir kırmızı alt pikselden oluşurken, yüksek çözünürlüklü kameralarda dört mavi, sekiz yeşil ve dört kırmızı alt pikselden oluşur.

Piksel sayısını artırarak, ışık hassasiyeti artar ve görüntünün dinamik aralığı büyür - fotoğraftaki en karanlık ve en açık alanlar arasındaki fark. Ancak aynı zamanda, böyle bir kombinasyon nedeniyle 48 megapiksel kameralar aslında 12 megapiksel çözünürlüğe sahip görüntüler oluşturur. Ve burada yanlış bir şey yok: bu, niceliğin kaliteye dönüştüğü ve 4000 × 3000 (aynı 12 megapiksel) çözünürlüğe sahip resimlerin sosyal ağlarda yayınlanması için oldukça yeterli olduğu durumdur.

Sensör boyutu

Bu belki de bir akıllı telefon kamerasının en önemli unsurudur. Sensörün boyutu, ışığa duyarlı diyotların bulunduğu alanı gösterir. Sensör ne kadar büyük olursa, pikseller o kadar büyük olabilir ve piksel ne kadar büyük olursa ışığı o kadar iyi alır. Modern mobil kamera sensörlerindeki tipik piksel boyutları 0,8 ila 2,4 mikron arasındadır, ancak ikincisi, önceki paragrafta bahsettiğimiz alt piksellerin birleştirilmesiyle tam olarak elde edilir.

Sensör ne kadar fazla ışık yakalayabilirse, kamera tarafından yakalanan görüntüler o kadar iyi olur. Bu, özellikle düşük ışık koşullarında çekim yaparken önemlidir. Ve böyle bir durumda, daha az sayıda daha büyük piksele sahip bir sensörün, daha fazla sayıda daha küçük piksele sahip bir sensörden daha iyi bir görüntü üreteceği ortaya çıkabilir, çünkü her fotodiyot daha fazla ışık ve buna bağlı olarak daha fazla bilgi yakalamıştır.

Yani, özelliklerinde daha az piksele sahip bir kamera, piksellerin kendilerinin daha büyük olması nedeniyle çok sayıda piksele sahip bir kameradan daha iyi performans gösterebilir.

Modern akıllı telefonlarda, sensörlerin boyutları bir inçin kesirli kısımlarında gösterilir. En büyük sensör - 50 megapiksel Samsung ISOCELL GN2 - Xiaomi Mi 11 Ultra'ya yerleştirildi: köşegeni 1/1, 12 inç.

Lensler

Kullanılan lenslerin görüntü kalitesi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Lenslerden oluşurlar - belirli optik özelliklere sahip şeffaf plakalar. Bir merceğin ana işlevi, gelen ışık huzmesini doğru şekilde bozmaktır. Bozulma tipi plakanın şekline bağlıdır.

Lensler genellikle tek lens yeterli olmadığı için birden fazla lensten oluşur. Farklı yoğunluktaki kavisli ve içbükey mercekler birbiri ardına sıralanır. Mercekte doğru seçim ve yerleştirme, görüntü netliğini ve kontrastı etkiler. Kavisli lenslerde optik bozulma meydana gelebilir. Geniş açılı lensler gibi bazı lenslerde ise distorsiyon tam tersine stilistik bir özellik haline gelmiştir. Doğru, bazı cihazlar bunları işlem sonrası aşamada programlı olarak düzeltir.

Modern akıllı telefonlarda, kamera modülleri, her biri belirli bir göreve uygun kendi sensörüne sahip birkaç lensten oluşur. Çoğu zaman bunlar standart, geniş açılı ve makro lenslerdir. Aynı zamanda, birkaç lensli akıllı telefonların tek lensten daha iyi çekim yaptığı söylenemez: belirli bir cihazın uygulanmasına bağlıdır. Bir modüldeki birçok kamera arasından hiçbiri kabul edilebilir bir sonuç vermeyebilir ve nicelik kaliteye dönüşmeyebilir.

Odak uzaklığı ve diyafram

Odak uzaklığı ne kadar düşük olursa, merceğin görüş açısı o kadar yüksek olur ve tam tersi - odak uzaklığı yüksek olan mercekler uzaklara, ancak aynı zamanda küçük bir görüş açısına sahiptir.

Diyafram, lens aracılığıyla kameranın sensörüne ne kadar ışığın çarptığını gösterir. Çoğu akıllı telefon, odak uzunluğunun kamera girişinin boyutuna oranı olan sabit bir açıklığa sahiptir.

Sensöre ne kadar çok ışık vurursa ve kameranın girişi ne kadar büyük olursa, alan derinliği o kadar sığ olur, yani sadece özne odakta olur ve arkasındaki arka plan bulanıklaşır.

Alan derinliğini artırmak için girişi azaltmanız gerekir, ancak bu aynı zamanda parlaklığı da düşürür. Akıllı telefonlarda bu genellikle programlı olarak elde edilir. Bununla birlikte, modern cihazlar, farklı boyutlarda, farklı odak uzunluklarında ve açıklıklarda lenslere sahip birkaç lensli modüller kullanır. Böylece yazılım işlemeye güvenmek yerine lensler arasında geçiş yapabilirsiniz.

Günümüzde akıllı telefonlar gelişmiş otomatik odaklama sistemleriyle donatılmıştır. Örneğin PDAF teknolojisinde kamera sensörü üzerindeki bazı noktalar odak noktası olarak kullanılır. İki bitişik piksel, biri yukarıdan, diğeri aşağıdan gelen ışık akısını algılayacak şekilde yerleştirilir ve piksellerin üzerine farklı miktarlarda ışık düşerse sistem odağı ayarlar.

Ayrıca lazer ve kontrast tabanlı otomatik odaklama da var. Bazı şirketler, kameralarda, örneğin yüzleri tanıma ve onları daha net hale getirme gibi çerçevedeki belirli nesnelere odaklanmanıza olanak tanıyan teknolojiler kullanır.

yakınlaştır

Yakınlaştırma, görüntünün ne kadar yakın olabileceğini gösterir. İki yakınlaştırma seçeneği vardır: dijital ve optik. Dijital, tam boyutlu görüntüyü büyütür ve kırpar. Optik lens, büyütme için doğru lens sistemi sayesinde çok uzaklara bakabilen özel lensler kullanır.

Akıllı telefonlardaki kameraların gelişmesiyle birlikte, optik zumlu daha fazla modül ortaya çıkmaya başladı - genellikle 2X veya 3X. Ancak üreticilerin periskop dediği seçenekler de vardır. Bu tür lensler, akıllı telefonun gövdesinde yanlara yerleştirilmiş bir lens ve ayna sistemi kullanır ve bunlar sayesinde örneğin beş kat yakınlaştırma elde edebilirsiniz. Bir görüntüye ne kadar yaklaşabileceğiniz odak uzaklığına bağlıdır.

Akıllı telefonların bugün sunduğu maksimum optik zoom 10x. Huawei P40 Pro +'da (aynı "periskopun" kullanıldığı) ve Samsung Galaxy S21 Ultra'nın ayrı lenslerinde bulunur. Bu kadar güçlü bir yakınlaştırmanın gerekli olmadığı durumlarda, bu akıllı telefonlar ayrıca daha düşük büyütme oranına sahip lenslere sahiptir - 3x.

Yardımcı sensörler

Işık sensörleri, derinlik sensörleri, telemetreler, lidarlar - tüm bu sistemler akıllı telefonun fotoğrafı çekilen nesnelerin nerede olduğunu, nasıl aydınlatıldığını, hareket edip etmediklerini anlamasına yardımcı olur. Akıllı telefon, elde edilen verileri hem vizörde hem de son işlem sürecinde kullanarak görüntüyü tamamlar ve düzenler.

Sensörlerin çözünürlüğü en önemli parametre olmaktan uzaktır: işlevlerini iyi yerine getirmeleri için çok az sayıda piksel yeterlidir. Bu nedenle, örneğin 2 megapiksel çözünürlüğe sahip bir derinlik sensörü gördüğünüze şaşırmamalısınız: çalışması için bunlardan yeterince var.

Video Çözünürlüğü ve Kare Hızı

Video çözünürlüğü, bir karede kaç pikselin bulunacağını gösterir. Ve kare hızı, saniyede kaç kare çekileceğidir.

Pikseller büyüdükçe, görüntünün ayrıntısı ve netliği artar. Kare hızı arttıkça bulanıklık etkisi azalır, video daha net görünür ve insan gözü tarafından daha iyi algılanır. Ayrıca, yüksek kare hızlarında çekilen video, ilginç bir ağır çekim efekti için tanıdık 24 fps'ye düşürülebilir.

HDR

HDR, bir görüntünün en karanlık ve en açık kısımları arasındaki büyük bir fark olan Yüksek Dinamik Aralık anlamına gelir. HDR modundaki kamera, farklı pozlamalara sahip birkaç resim (video çekimi durumunda - çerçeveler) çeker ve ardından bunları birleştirerek aydınlık ve karanlık alanları dengeler. Bu sayede daha yüksek kontrast ve görüntü detayı elde etmek mümkündür.

İşlem sonrası sihir

Akıllı telefon kameralarının kuru özellikleri elbette kafa karıştırıcı ve korkutucu. Asıl sorun ise sadece bu rakamlardan akıllı telefon kamerasının nasıl çekim yapacağını anlamanın gerçekçi olmaması.

Kameranın etrafındaki lensler ve sensörler sistemine ek olarak, görüntü işlemcisi ve son işleme yazılımından - alınan verileri analiz eden ve çeşitli özel geliştiriciler kullanan algoritmalar - bir donanım da vardır. Sonuç olarak, aynı sensörleri kullanan şirketler, farklı son işleme sistemleri nedeniyle tamamen farklı görüntüler elde edebilir.

Her üreticinin renk oluşturma ve nesne sınırlarının analizi için kendi yaklaşımı vardır. Her şirket, kendi güzellik anlayışına uygun bir görüntü elde etmek için çeşitli hileler ve teknolojiler kullanır. Bazı markalar, çerçevedeki nesneleri ve ideal olarak nasıl görünmeleri gerektiğini doğru bir şekilde tanımlamak için makine öğrenimini kullanır ve bunların hepsi de işlemenin bir parçasıdır.

Oldukça popüler olan akıllı telefonlardan basit bir örnek alalım. Realme 7 Pro ve Samsung Galaxy M51'de ana kameralar aynı sensörler üzerine inşa edilmiştir - Sony IMX682. Quad Bayer alt piksel toplama sistemi tarafından desteklenen 64 megapiksel bir sensördür ve 16 megapiksel çözünürlüğe sahip görüntüler üretir (ancak tam boyut modunda da çalışabilir). Aynı sensörlere sahip olmalarına rağmen, görüntülerin kendileri tamamen farklıdır.

Samsung'un gün ışığındaki renk sunumu, aşırı doygun olmasa da daha sulu ve canlıdır. Realme 7 Pro'dan fotoğraflar biraz daha yumuşak ve daha gerçekçi bir gam aldı, ancak bazen küçük ayrıntıların sınırları, örneğin, nispeten uzakta çekilen bireysel çim bıçakları gibi içlerinde kaybolur. Samsung'da, son işlem ve gürültü azaltma sistemi, sınırları daha net bir şekilde tanımlar, ancak bu bazen bir yapaylık hissi yaratır. Aynı sensörlere rağmen bu telefonlarla çekilen fotoğrafları karıştırmak işe yaramayacak.

Belirli bir telefonda görüntülerin sonradan işlenmesinin nasıl çalıştığı özelliklerden anlaşılamaz. Burada yalnızca çeşitli modlarda çekilmiş test fotoğraflarına sahip profesyonel incelemeler yardımcı olacaktır.

Megapiksele inanç yok

Teknik özellikler resim kalitesini garanti etmez. 108 megapiksellik bir kameranın 64 megapiksellik bir kameradan daha iyi çekim yapacağı iddia edilemez çünkü megapiksele ek olarak diğer kamera parametreleri de sonucu etkiler.

İlk adım, sensörün boyutuna dikkat etmektir: ne kadar büyükse, o kadar fazla ışık alır ve görüntü kalitesi doğrudan ışık miktarına bağlıdır. Bir sonraki önem, görüntü işleme sisteminin donanım kısmı ve ardından yazılımdır. Nasıl çalıştıkları ancak bu sistemle telefonla çekilen resimlere bakarak anlaşılabilir.

Tek seçenek, test fotoğraflarının farklı çekim koşullarında yayınlandığı incelemelere güvenmektir: farklı ışık koşullarında, hareket halinde, farklı mesafelerde vb. Ve fotoğrafçının ve operatörün ana araçlarının düz kollar ve anı yakalama yeteneği olduğunu unutmayın. Ve geri kalanı ikincildir.