Какая апертура (диафрагма) смартфона лучше для селфи-камеры

Насколько хорош фотограф определяется не наличием оборудования, а тем как он преодолевает ограничения. В то время как наши смартфоны оснащены более мощными камерами, чем раньше, мы все еще пользуемся технологией цифрового зума, которая уже давно устарела.

Перископ (объектив)

Перископ — тип фотографического объектива, состоящего из двух одинаковых положительных менисков с апертурной диафрагмой между ними.

Создан Хуго Штайнхайлем нем. Hugo Adolph Steinheil и запатентован в 1865 году. За три года до этого американцы Харрисон и Шнитцер англ. Charles Harrison, Joseph Schnitzer по тому же принципу собрали первый практически пригодный широкоугольник «Глобус», составленный из двух склеенных ахроматов. По сравнению с «Перископом» объектив был совершеннее, так как кроме дисторсии и комы корригировал ещё хроматическую аберрацию. Однако из-за отсутствия дорогих склеенных элементов «Перископ» оказался гораздо доступнее, сохранив свою популярность до начала XX века. Именно такое оптическое устройство имел первый советский объектив, выпущенный в начале 1920-х годов.

Как и у более совершенного «Глобуса», сферическая аберрация, астигматизм и кривизна поля «Перископа» не устранены. Через год после «Перископа» Штайнхель создал собственный вариант «Глобуса», названный им «Апланатом».

Широкоугольная

Эту линзу устанавливают на основную камеру любого смартфона. Обычно угол обзора составляет от 70 до 80 градусов, но среднее значение всё-таки 76–77 градусов.

Подобные камеры считаются универсальными: тут и портрет можно сделать без сильных искривлений, и улицу сфотографировать. Чем лучше светосила объектива, которая обозначается как f/1.8, например, (ниже значение — больше светосила), тем больше света попадёт на матрицу камеры. То есть, грубо говоря, меньше шумов при съёмке в темноте.

Год назад Apple расширила угол зрения основных камер на iPhone XS, XS Max и XR по отношению к старым айфонам, чему очень многие порадовались: в кадре помещается больше объектов, причём без сильного искривления пространства. Разницу можете оценить на примерах:

iPhone X iPhone XR

Снимок сделан с одного и того же ракурса, с одинаковой высоты. Но в объектив камеры iPhone XR влезает больше, чем в объектив «Десятки».

Что такое диафрагма смартфона (апертура) у селфи камеры?

Для получения снимка нужно, чтобы свет попал на матрицу камеры. Для этого в объективе есть небольшое отверстие. Его размер и называют диафрагмой. Другие названия этого отверстия — апертура или светосила.

Диафрагма обозначается значком f, после которого стоит число — оно и обозначает значение светосилы (апертуры). Чем число меньше, тем шире раскрыт «зрачок» (отверстие) объектива и, значит, больше света попадает на матрицу камеры.

Чем шире диафрагма, тем качественнее будет снимок, если съемка происходит в помещении с недостаточным освещением или в темное время суток:

Как работает диафрагма объектива смартфона, можно понять на примере с человеческим глазом, где сетчатка играет роль матрицы камеры, а зрачок — объектива. Свет падает на сетчатку, и человек может видеть. Чем ярче свет, тем сильнее сужается зрачок.

Когда становится темнее, зрачок увеличивается, пропуская больше света. Человеческий глаз таким образом контролирует количество света, который попадает на сетчатку, позволяя хорошо видеть как при ярком свете, так и при недостаточной освещенности.

Читайте также:  Как в Instagram ответить на комментарий пользователя

По такому же принципу работает диафрагма (апертура) камеры. Получается, чем меньше апертура объектива, тем лучше освещена матрица и тем качественнее будет снимок.

Какая апертура (диафрагма) лучше для селфи-камеры

У большинства телефонов апертура селфи-камеры составляет от f/2.0 до f/2.4. Такие камеры не гарантируют хорошо детализированного снимка в условиях недостаточной освещенности. Для создания качественных портретов необходимо выбирать фронтальные камеры с наименьшей апертурой, то есть с наибольшим размером отверстия объектива. Напомним — чем меньше светосила, тем больше отверстие объектива.

Модели предфлагманские и топовые оснащены фронтальными камерами с апертурой f/1.9, f/1.8 и f/1.7. Некоторые из них получили камеры с автоматической регулировкой светосилы: при недостатке освещения размер объектива увеличивается, а в хорошую погоду уменьшается. Изменяемая диафрагма — лучшее решение для фронтальной камеры.

Если качество снимков для вас не имеет большого значения, ориентируйтесь на значение светосилы f/2.0 – f/2.2. Для ценителей качественных селфи нужна более продвинутая камера с апертурой от f/1.7 до f/1.9.

Расчет разрешение объектива

К счастью, предел разрешения объектива камеры смартфона (или любого объектива) вследствие дифракции можно довольно легко вычисляется на основе информации, которую многие производители указывают: число f для объектива.

Эта простая формула позволяет вычислить разрешение объектива: Dx — расстояние между двумя точками изображения на пределе разрешения, f — число f для объектива и λ — длина волны света.

Камеры без объектива

Учитывая, что объективы стоят дорого, при этом чем выше качество, тем выше цена, а физика накладывает свое ограничение на качество — и связано оно в том числе с размером, очень дешевый датчик изображения можно получить путем отказа от обычного объектива вообще.

Принцип камеры без объектива был известен на протяжении более 2000 лет в виде камеры-обскуры (от лат. «темная комната») и более поздних портативных камер с точечной диафрагмой, где небольшие круглые отверстия действует как линза. Исследователи калифорнийской Rambus Labs думают, что практические, небольшие, безобъективные цифровые камеры могут быть возможны, если поместить тонкий слой стекла с нанесенным на него спиральным дифракционным изображением, прямо над сенсором изображения. Технология называется LSS (Lens-less Smart Sensor).

Реальное сравнение

Уравнение дифракции является полезным инструментом для сравнения камер в конкретных смартфонах. При условии, что производители смартфона указывают число f для объектива и количество пикселей датчика, оптический предел на разрешение вследствие дифракции можно рассчитать из числа f и сравнивать непосредственно с количеством пикселей. В свою очередь, эти параметры могут быть оценены в сравнении с количеством мегапикселей (МП) на сенсоре камеры, что проиллюстрирует, насколько значимым является количество MP.

Этот график показывает количество мегапикселей задней камеры, рассчитанной (где больше, тем «лучше») для группы смартфонов.

Этот график показывает вычисленное разрешение вследствие дифракции (расстояние Dx в микронах между центрами смежных дисков Эйри) и указанный размер пикселей (также в микронах) сенсора камеры той же группы смартфонов (чем меньше, тем лучше в обоих случаях).

Судя только по мегапикселям, может показаться, что Meizu MX4 с более чем 20MP имеет превосходную камеру, с соотношением 1,79 к 1 в группе от большего к меньшему. Однако, глядя на второй график, ясно, что G4 LG и Samsung Galaxy S6 должны выдавать лучшие изображения, по крайней мере, с точки зрения четкости.

Сравнение количества пикселей и Dx также показывает, что количество пикселей, как правило, составляет около половины вычисляемого размер Dx. Конечно, это неплохо — иметь камеру с разрешением, которая превышает ее оптику. Хотя существуют и другие факторы, такие, как внутренняя обработка изображений и цветовая гамма, которые будут влиять на окончательное качество снятого изображения.

Читайте также:  Вкуриваем QR. Как сделать QR-код с сюрпризом

Поделиться:

Оставьте свой комментарий!

  • Комментарий в ВКонтакте
  • Комментарий в Facebook

Tags:

  • смартфон

Читайте далее:

  • iPhone 5 и самые ожидаемые характеристики
  • От процессоров — к системам на кристалле
< Предыдущая Следующая >

Оптическое увеличение смартфонов действительно необходимо?

На мой взгляд, совсем нет. В основном мы используем наши телефоны, чтобы фотографировать какие-то особые движения или особые места. Ни один из этих сценариев не требует оптического увеличения на смартфоне. Даже если есть исключения, вы можете использовать объективы, которые могут обеспечить еще больший оптический зум, чем эти стандартные камеры..

Нет необходимости покупать смартфон только для этого и простой функциональности. Вы можете выбрать один из Amazon, он предлагается по цене от 500 до 1000 рупий. Вы можете получить зум-объектив с 12-кратным оптическим зумом, не искажая качество изображения вашего смартфона. Вы можете носить их в любом месте и прикрепить их к телефону, когда они вам нужны.

А зачем третья?

А третья камера в смартфоне (и все последующие), на самом деле, в большинстве случаев и не камера вовсе. Нет, это может быть и дополнительный объектив с еще одним вариантом фокусного расстояния. Вот у такого телефона Light L16 таких вариантов целых 16:

Но часто под третьим (и всеми последующими) кружками скрывается датчик, который используется для дополнительного улучшения изображения. В целом, существует пять вариантов того, чем может быть третья «камера» в смартфоне:

  • Телеобъектив — еще один объектив с узким полем зрения для съемки с увеличением;
  • Широкоугольный объектив — дополнительный объектив для создания широких снимков;
  • Черно-белый сенсор — позволяет снимать с большей резкостью, получать более глубокие тени и яркие блики;
  • Датчик для ночной съемки — позволяет создавать четкие снимки в темноте и при слабом освещении;
  • Сенсор для анализа глубины — помогает двум основным объективам создавать снимки с правильной глубиной резкости.
А зачем третья?

Все это позволяет мобильным телефонам снимать лучше, ярче и резче, при этом не увеличивая габариты смартфона. Вот зачем смартфону несколько камер — и чем их больше, тем лучше. Возможно, устройства нового поколения будут сплошь и рядом покрыты «глазками» объективов. Но мы чешемся уже от Nokia 9 c пятью камерами — надеемся, что до безумия дело не дойдет!

А вот еще о многокамерных смартфонах:

  • «Глазастые» смартфоны: гаджеты с 4 и 5 камерами
  • Топ-5 смарфтонов с двойными камерами
  • Лучшие камерофоны: сводный тест 30 камер смартфонов

Используйте бинокль

Еще одна реальная возможность для тех кто фотографирует и снимет видео смартфоном — использовать бинокль. Это особенно актуально для тех кто снимет спорт или природу. Совсем недавно, на Kickstarter появился проект Snapzoom, который позволит энтузиастам подсоединить бинокль к камере смартфона. Snapzoom совершенно универсальный адаптер для смартфона и бинокля, который, как ожидается, будеть стоить $ В настоящее время, уже можно сделать заказ.

Если вы не можете ждать, в качестве временного решения — сделайте крепление бинокля для смартфона самостоятельно. Это, наверняка, не обеспечит те же результаты, что и Snapzoom, но позволит сделать Ваши снимки намного более впечатляющими.

Есть ли у вас какие-либо советы для улучшения качества фотографий со смартфона? Вы используете одно из стандартных решений, или сделали себе объектив для смартфона самостоятельно? Поделитесь своими мыслями, идеями в комментариях ниже.

Дополнительные материалы:

  • Как открыть RAW файл в Adobe Photoshop CS6 или CC Совсем недавно, цифровые зеркальные фотокамеры, используемые профессионалами и любителями, поддерживали только один формат изображения под названием JPEG. Теперь вы можете сделать снимок в RAW формате. Основное различие между RAW и JPEG файлами…
  • Как остановить трещину на экране смартфона Многие из нас сталкивались с ситуацией, когда одно неуклюжее движение привело к тому, что на экране вашего телефона появляется трещина. К счастью, есть быстрый и простой способ остановить увеличение трещины…
  • Как сделать Time-Lapse на iPhone Знаете ли вы , что с момента выпуска iOS 8, родное приложение камеры вашего iPhone способно делать невероятное покадровое видео («Таймлэпс»)? И этот режим настолько прост в использовании, что единственное,…
  • Как сохранить батарею во время игры Покемон Го Итак вы установили Pokémon Go. Вы вошли в систему и создали свой аватар, вы даже выбрали своего стартового покемона. Теперь пришло время идти на охоту. Обязательно внимательно следите за батареей…
  • Характеристики камер iPhone 7 Фотокамера стала очень важной особенностью любого смартфона. Среди лидеров рынка — айфонов, телефонов Samsung Galaxy и даже Huawei, который поразил всех двойной камерой на своем последнем флагмана Huawei P9, развернулась…

Цифровой зум против оптического: лучше, чем предполагает его репутация

Однако из трех вышеприведенных пунктов есть также случаи, когда цифровой зум может превосходить свой оптический аналог. Например, Samsung Galaxy S20 вызвал бурную реакцию в сфере технологий, когда камера прошла через все шаги. Samsung рекламирует смартфон с «3-кратным гибридным оптическим зумом». 64-мегапиксельный «телеобъектив» на самом деле имеет только 1,06-кратный оптический зум, по сравнению с основной камерой, а оставшиеся 2,94 раза – гибридный зум, основанный на цифровом увеличении. Хотя это может считаться смелым маркетинговым ходом, оно также довольно наивно – и оно имеет обратный эффект.

Хотя потенциальная шумиха была предсказуема, цифровой зум в Samsung Galaxy S20, вероятно, лучше, чем многие другие варианты оптического зума. Это связано с тем, что 64-мегапиксельный сенсор действительно – 1 / 1,72 дюйма и имеет площадь поверхности около 40 мм2. Если бы нам пришлось разделить сенсор на девять прямоугольников одинакового размера и рассмотреть среднюю область в качестве независимого сенсора, мы получили бы 1 / 4,4-дюймовый сенсор, который Huawei использует в своем нынешнем флагмане P20 Pro с точки зрения размера сенсора. Это стоит того, чтобы присмотреться.

Это похоже на кошачий корм для гурманов: только два процента тройного «гибридного оптического увеличения» в S20 + являются оптическими, остальное – цифровыми.

Цифровой зум против оптического: лучше, чем предполагает его репутация

Совет по покупке: лучший смартфон с оптическим зумом Какой смартфон имеет лучший оптический зум? Наши предыдущие тесты фактически указывают на Samsung Galaxy S20 Ultra, фотография с которого была панорамирована выше.

Однако, это не имеет ничего общего с заявкой на 100-кратный зум в спецификациях. На самом деле, смартфон от Samsung имеет встроенный сенсор изображения, который достаточно большой, что позволяет ему захватывать достаточно света, несмотря на узкую апертуру. Кстати, вам не нужно ожидать пригодных для использования фотографий при увеличении в 100 раз – примерно с 10-кратного зума все хорошее будет сходить на нет, а в остальном – смехотворное усилие, в лучшем случае.