คุณลักษณะของกล้องสมาร์ทโฟนบอกอะไรและเชื่อถือได้หรือไม่?

2024 ผู้เขียน: Malcolm Clapton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 04:12

Lifehacker บอกวิธีหาสิบเมกะพิกเซลและทางยาวโฟกัสต่างๆ

ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาสมาร์ทโฟน หมวดที่แยกออกมานั้นโดดเด่น - โทรศัพท์ที่มีกล้อง: ในอุปกรณ์เหล่านี้ กล้องจะให้ความสนใจสูงสุด ตอนนี้เรือธงทุกรุ่นของเกือบทุกแบรนด์พยายามดึงดูดความสนใจด้วยการใช้กล้องที่ซับซ้อนและน่าสนใจที่สุด ลักษณะของอุปกรณ์ถูกปิดบังด้วยคำพูดที่ดัง สโลแกนตัวหนา ตัวเลขมหาศาล และชื่อเทคโนโลยีของตัวเอง แต่เป็นไปได้ไหมที่จะลบอะไรที่เป็นประโยชน์ออกจากพวกเขาและเข้าใจว่ากล้องนี้สามารถสร้างภาพที่ดีได้หรือไม่? ลองคิดออกตอนนี้

คุณสมบัติที่สำคัญของกล้องสมาร์ทโฟน

ลักษณะของกล้องสมาร์ทโฟนนั้นเหมือนกับของกล้องดิจิตอลทั่วไป แต่คุณต้องเข้าใจว่าพารามิเตอร์นี้มีหน้าที่รับผิดชอบอะไร

ล้านพิกเซล

ผู้ผลิตให้ความสำคัญกับพวกเขามากที่สุดในแคมเปญโฆษณา พิกเซลเป็นองค์ประกอบที่ไวต่อแสงบนเซ็นเซอร์กล้องหรือโฟโตไดโอด ประกอบด้วยพิกเซลย่อยสี่พิกเซล ซึ่งแต่ละอันเนื่องจากฟิลเตอร์แสง ยอมให้แสงจากเงาของมันเท่านั้นที่จะผ่านเข้าไปได้ ส่วนใหญ่มักเป็นสีแดงสีน้ำเงินและสีเขียว จากการผสมสีเหล่านี้ จะได้จุดของเฉดสีที่ต้องการและความสว่างที่ต้องการ

ผู้ผลิตบางรายกำลังเปลี่ยนจากรูปแบบที่ได้รับความนิยมสูงสุด และเพิ่มฟิลเตอร์สีขาวหรือสีเหลืองลงในฟิลเตอร์สีแดง น้ำเงิน และเขียว ในกรณีนี้ โฟโตไดโอดจะจับแสงได้มากขึ้นและภาพจะสว่างขึ้น

ล้านพิกเซลแสดงความละเอียดที่กล้องสามารถถ่ายภาพได้ นั่นคือจำนวนพิกเซลของภาพสุดท้ายจะประกอบด้วยกี่ล้านพิกเซล

วันนี้ผู้ผลิตหลายรายนำเสนอสมาร์ทโฟนที่มีกล้อง 48, 64 หรือ 108 เมกะพิกเซลที่ทำงานในโหมดดอทเมอร์ ในเซ็นเซอร์ดังกล่าว พิกเซลไม่ได้ประกอบด้วยสี่พิกเซล แต่มีพิกเซลย่อย 16 พิกเซล รวมกันเป็นสี่พิกเซล ในเซ็นเซอร์แบบคลาสสิก ตัวอย่างเช่น หนึ่งพิกเซลประกอบด้วยพิกเซลย่อยสีน้ำเงิน 1 พิกเซล สีเขียว 2 พิกเซล และสีแดง 1 พิกเซล ในกล้องความละเอียดสูง ประกอบด้วยพิกเซลย่อยสีน้ำเงิน 4 พิกเซล สีเขียวแปดพิกเซล และพิกเซลย่อยสีแดง 4 พิกเซล

การเพิ่มจำนวนพิกเซล ความไวแสงจะเพิ่มขึ้น และช่วงไดนามิกของภาพก็เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นความแตกต่างระหว่างส่วนที่มืดที่สุดและสว่างที่สุดในภาพถ่าย แต่ในขณะเดียวกัน กล้อง 48 เมกะพิกเซล อันเนื่องมาจากการรวมกันดังกล่าว ทำให้สร้างภาพที่มีความละเอียด 12 เมกะพิกเซลได้อย่างแท้จริง และไม่มีอะไรผิดปกติในกรณีนี้ เมื่อปริมาณกลายเป็นคุณภาพ และรูปภาพที่มีความละเอียด 4000 × 3000 (12 เมกะพิกเซลเท่ากัน) ก็เพียงพอแล้วสำหรับการเผยแพร่บนโซเชียลเน็ตเวิร์ก

ขนาดเซนเซอร์

นี่อาจเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของกล้องสมาร์ทโฟน ขนาดของเซ็นเซอร์ระบุพื้นที่ที่มีไดโอดไวแสงอยู่ ยิ่งเซ็นเซอร์มีขนาดใหญ่เท่าใด พิกเซลก็จะยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่านั้น และยิ่งพิกเซลมีขนาดใหญ่เท่าใด ก็ยิ่งรับแสงได้ดีขึ้นเท่านั้น ขนาดพิกเซลโดยทั่วไปในเซ็นเซอร์กล้องมือถือสมัยใหม่มีตั้งแต่ 0.8 ถึง 2.4 ไมครอน อย่างไรก็ตาม พิกเซลหลังสามารถทำได้อย่างแม่นยำโดยการรวมพิกเซลย่อยที่เราพูดถึงในย่อหน้าก่อน

ยิ่งเซ็นเซอร์จับแสงได้มากเท่าใด ภาพที่ถ่ายโดยกล้องก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อต้องถ่ายภาพในสภาพแสงน้อย และในสถานการณ์เช่นนี้ อาจกลายเป็นว่าเซ็นเซอร์ที่มีจำนวนพิกเซลที่น้อยกว่าจะทำให้ได้ภาพที่ดีกว่าเซ็นเซอร์ที่มีจำนวนพิกเซลที่เล็กกว่า เนื่องจากโฟโตไดโอดแต่ละตัวได้รับแสงมากกว่าและด้วยเหตุนี้ จึงมีข้อมูลมากขึ้น

กล่าวคือ กล้องที่มีพิกเซลน้อยกว่าในข้อมูลจำเพาะสามารถทำงานได้ดีกว่ากล้องที่มีพิกเซลจำนวนมาก เนื่องจากตัวพิกเซลเองนั้นมีขนาดใหญ่กว่า

ในสมาร์ทโฟนรุ่นใหม่ ขนาดของเซ็นเซอร์จะแสดงเป็นเศษส่วนของนิ้ว เซ็นเซอร์ที่ใหญ่ที่สุด - Samsung ISOCELL GN2 50 ล้านพิกเซล - ติดตั้งใน Xiaomi Mi 11 Ultra: เส้นทแยงมุมคือ 1/1, 12 นิ้ว

เลนส์

เลนส์ที่ใช้มีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของภาพ ประกอบด้วยเลนส์ - แผ่นใสที่มีคุณสมบัติทางแสงบางอย่าง หน้าที่หลักของเลนส์คือการบิดเบือนลำแสงตกกระทบอย่างถูกต้อง ประเภทของความผิดเพี้ยนขึ้นอยู่กับรูปร่างของจาน

เลนส์ส่วนใหญ่มักประกอบด้วยเลนส์หลายตัว เนื่องจากเลนส์ตัวเดียวไม่เพียงพอ เลนส์โค้งและเว้าที่มีความหนาแน่นต่างกันสลับกัน การเลือกและการจัดวางเลนส์ที่ถูกต้องจะส่งผลต่อความคมชัดและความคมชัดของภาพ เลนส์โค้งสามารถเกิดการบิดเบือนของแสงได้ ในเลนส์บางตัว เช่น เลนส์มุมกว้าง ความบิดเบี้ยว กลับกลายเป็นคุณสมบัติโวหาร จริงอยู่ อุปกรณ์บางอย่างจะแก้ไขโดยทางโปรแกรมในขั้นตอนหลังการประมวลผล

ในสมาร์ทโฟนสมัยใหม่ โมดูลกล้องประกอบด้วยเลนส์หลายตัว ซึ่งแต่ละเลนส์มีเซ็นเซอร์ของตัวเอง ซึ่งเหมาะสำหรับงานเฉพาะ ส่วนใหญ่มักเป็นเลนส์มาตรฐาน เลนส์มุมกว้าง และมาโคร ในเวลาเดียวกัน เราไม่สามารถพูดได้ว่าสมาร์ทโฟนที่มีเลนส์หลายตัวสามารถถ่ายได้ดีกว่าเลนส์เดียว: ขึ้นอยู่กับการใช้งานอุปกรณ์เฉพาะ อาจเกิดขึ้นได้ว่าในบรรดากล้องหลายตัวในโมดูลเดียว ไม่มีกล้องตัวใดให้ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้ และปริมาณจะไม่เปลี่ยนเป็นคุณภาพ

ทางยาวโฟกัสและรูรับแสง

ยิ่งทางยาวโฟกัสต่ำ มุมรับภาพของเลนส์ก็จะยิ่งสูงขึ้น และในทางกลับกัน - เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสสูงจะถ่ายได้ไกล แต่ในขณะเดียวกันก็มีมุมรับภาพขนาดเล็ก

รูรับแสงจะแสดงปริมาณแสงที่กระทบเซ็นเซอร์ของกล้องผ่านเลนส์ สมาร์ทโฟนส่วนใหญ่มีรูรับแสงคงที่ ซึ่งเป็นอัตราส่วนของทางยาวโฟกัสกับขนาดของช่องรับแสงของกล้อง

ยิ่งแสงตกกระทบเซ็นเซอร์มากเท่าไรและช่องรับของกล้องยิ่งใหญ่ขึ้น ความชัดลึกก็จะยิ่งตื้นขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ เฉพาะตัวแบบที่จะอยู่ในโฟกัส และพื้นหลังด้านหลังจะเบลอ

ในการเพิ่มระยะชัดลึก คุณต้องลดช่องรับเข้า อย่างไรก็ตาม นี่จะลดความสว่างลงด้วย ในสมาร์ทโฟนมักทำได้โดยทางโปรแกรม อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์สมัยใหม่ใช้โมดูลที่มีเลนส์หลายตัว โดยมีเลนส์หลายขนาด ทางยาวโฟกัสและรูรับแสงต่างกัน ดังนั้น แทนที่จะต้องอาศัยการประมวลผลซอฟต์แวร์ คุณสามารถเปลี่ยนเลนส์ได้

สมาร์ทโฟนในปัจจุบันมีระบบโฟกัสอัตโนมัติขั้นสูง ตัวอย่างเช่น ในเทคโนโลยี PDAF จุดบางจุดบนเซ็นเซอร์กล้องถูกใช้เป็นจุดโฟกัส พิกเซลที่อยู่ติดกันสองพิกเซลตั้งอยู่เพื่อให้หนึ่งในนั้นรับรู้ฟลักซ์ของแสงที่มาจากด้านบน และอีกพิกเซลหนึ่งมาจากด้านล่าง และระบบจะปรับโฟกัสหากปริมาณแสงตกบนพิกเซลต่างกัน

นอกจากนี้ยังมีออโต้โฟกัสแบบเลเซอร์และคอนทราสต์ บางบริษัทใช้เทคโนโลยีในกล้องที่ช่วยให้คุณโฟกัสไปที่วัตถุเฉพาะในเฟรมได้ เช่น จดจำใบหน้าและทำให้ชัดขึ้น

ซูม

ซูมแสดงให้เห็นว่าภาพสามารถอยู่ใกล้แค่ไหน มีตัวเลือกการซูมสองแบบ: ดิจิตอลและออปติคัล ดิจิทัลจะขยายและครอบตัดรูปภาพขนาดเต็มได้ง่ายๆ เลนส์ออพติคอลใช้เลนส์พิเศษในการขยายภาพ ซึ่งด้วยระบบเลนส์ที่ถูกต้อง มองได้ไกล

ด้วยการพัฒนากล้องในสมาร์ทโฟน โมดูลที่มีการซูมด้วยเลนส์เริ่มปรากฏขึ้นมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งปกติแล้วจะเป็น 2X หรือ 3X อย่างไรก็ตาม ยังมีตัวเลือกที่ผู้ผลิตเรียกว่ากล้องปริทรรศน์ เลนส์ดังกล่าวใช้ระบบเลนส์และกระจกที่อยู่ด้านข้างในตัวสมาร์ทโฟน และด้วยเหตุนี้ คุณจึงสามารถซูมได้ห้าเท่า คุณสามารถเข้าใกล้ภาพได้มากเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับทางยาวโฟกัส

การซูมด้วยเลนส์สูงสุดที่สมาร์ทโฟนนำเสนอในปัจจุบันคือ 10 เท่า พบใน Huawei P40 Pro + (อยู่ในนั้นซึ่งใช้ "ปริทรรศน์" เดียวกัน) และในเลนส์แต่ละตัวของ Samsung Galaxy S21 Ultra สำหรับกรณีที่ไม่ต้องการการซูมที่แรงเช่นนี้ สมาร์ทโฟนเหล่านี้ยังมีเลนส์ที่มีกำลังขยายต่ำกว่า - 3x

เซ็นเซอร์เสริม

เซ็นเซอร์วัดแสง เซ็นเซอร์ความลึก เครื่องวัดระยะ ฝาปิด - ระบบทั้งหมดเหล่านี้ช่วยให้สมาร์ทโฟนเข้าใจตำแหน่งของวัตถุที่กำลังถ่ายภาพ มีการส่องสว่างอย่างไร ไม่ว่าจะเคลื่อนที่หรือไม่ก็ตาม สมาร์ทโฟนใช้ข้อมูลที่ได้รับทั้งในช่องมองภาพและในขั้นตอนหลังการประมวลผล เสร็จสิ้นและแก้ไขภาพ

ความละเอียดของเซ็นเซอร์อยู่ไกลจากพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุด: จำนวนพิกเซลเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้วสำหรับพวกเขาที่จะทำหน้าที่ได้ดี ดังนั้นคุณไม่ควรแปลกใจที่เห็นตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์ความลึกที่มีความละเอียด 2 ล้านพิกเซล: มีเพียงพอสำหรับการใช้งาน

ความละเอียดวิดีโอและอัตราเฟรม

ความละเอียดของวิดีโอระบุจำนวนพิกเซลที่จะอยู่ในเฟรมเดียว และอัตราเฟรมคือจำนวนเฟรมดังกล่าวต่อวินาที

เมื่อพิกเซลเติบโตขึ้น รายละเอียดและความชัดเจนของภาพก็จะดีขึ้น เมื่ออัตราเฟรมเพิ่มขึ้น เอฟเฟกต์การเบลอจะลดลง วิดีโอจะดูคมชัดขึ้นและมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ ยิ่งไปกว่านั้น วิดีโอที่ถ่ายด้วยอัตราเฟรมที่สูงนั้นสามารถชะลอความเร็วลงเหลือ 24fps ที่คุ้นเคยเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์สโลว์โมชั่นที่น่าสนใจ

HDR

HDR ย่อมาจาก High Dynamic Range ซึ่งเป็นความแตกต่างอย่างมากระหว่างส่วนที่มืดที่สุดและสว่างที่สุดของภาพ กล้องในโหมด HDR จะถ่ายภาพหลายภาพ (ในกรณีถ่ายวิดีโอ - เฟรม) ด้วยค่าแสงที่ต่างกัน จากนั้นจึงรวมภาพเข้าด้วยกันเพื่อปรับสมดุลแสงและพื้นที่มืด ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะได้ความคมชัดและรายละเอียดของภาพที่สูงขึ้น

มายากลหลังการประมวลผล

แน่นอนว่าคุณสมบัติที่แห้งแล้งของกล้องสมาร์ทโฟนนั้นทำให้เกิดความสับสนและน่ากลัว และปัญหาหลักคือมันไม่สมจริงที่จะเข้าใจเพียงตัวเลขเหล่านี้ว่ากล้องสมาร์ทโฟนจะถ่ายอย่างไร

นอกจากระบบเลนส์และเซ็นเซอร์รอบ ๆ กล้องแล้ว ยังมีสายรัดจากโปรเซสเซอร์ภาพและซอฟต์แวร์หลังการประมวลผล ซึ่งเป็นอัลกอริธึมที่วิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับและใช้การปรับปรุงที่เป็นกรรมสิทธิ์ต่างๆ ด้วยเหตุนี้ บริษัทต่างๆ ที่ใช้เซ็นเซอร์เดียวกันจึงอาจได้ภาพที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง เนื่องจากระบบหลังการประมวลผลต่างกัน

ผู้ผลิตแต่ละรายมีแนวทางของตนเองในการแสดงสีและวิเคราะห์ขอบเขตของวัตถุ แต่ละบริษัทใช้กลเม็ดและเทคโนโลยีที่หลากหลายเพื่อให้ได้ภาพที่ตรงกับความรู้สึกที่สวยงามของพวกเขา บางยี่ห้อใช้แมชชีนเลิร์นนิงเพื่อระบุวัตถุในเฟรมอย่างถูกต้องและหน้าตาของวัตถุควรเป็นอย่างไร และนี่เป็นส่วนหนึ่งของการประมวลผลทั้งหมดเช่นกัน

มาดูตัวอย่างง่ายๆ ระหว่างสมาร์ทโฟนที่ได้รับความนิยมพอสมควร ใน Realme 7 Pro และ Samsung Galaxy M51 กล้องหลักสร้างจากเซ็นเซอร์เดียวกัน - Sony IMX682 เป็นเซ็นเซอร์ 64 เมกะพิกเซลที่ขับเคลื่อนโดยระบบการรวมพิกเซลย่อยของ Quad Bayer และสร้างภาพที่มีความละเอียด 16 เมกะพิกเซล (แต่ยังสามารถทำงานในโหมดเต็มขนาดได้) แม้จะมีเซ็นเซอร์เหมือนกัน แต่ภาพก็แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

การแสดงสีของ Samsung ในเวลากลางวันจะมีความฉ่ำและสดใสมากขึ้น แม้ว่าจะไม่ได้ทำให้อิ่มตัวมากเกินไปก็ตาม ภาพถ่ายจาก Realme 7 Pro ได้รับช่วงเสียงที่นุ่มนวลกว่าและสมจริงกว่าเล็กน้อย แต่บางครั้งขอบเขตของรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ก็หายไปในนั้น เช่น ใบหญ้าแต่ละใบ ซึ่งถ่ายได้ค่อนข้างไกล ที่ Samsung ระบบหลังการประมวลผลและการลดสัญญาณรบกวนจะกำหนดขอบเขตให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ซึ่งบางครั้งสร้างความรู้สึกของการปลอมแปลง ความสับสนในรูปถ่ายที่ถ่ายด้วยโทรศัพท์เหล่านี้จะไม่ทำงานแม้ว่าจะมีเซ็นเซอร์ตัวเดียวกันก็ตาม

วิธีหลังการประมวลผลภาพบนโทรศัพท์เครื่องใดเครื่องหนึ่งไม่สามารถเข้าใจได้จากลักษณะเฉพาะบทวิจารณ์ระดับมืออาชีพพร้อมภาพถ่ายทดสอบที่ถ่ายในโหมดต่างๆ เท่านั้นที่จะช่วยได้

ไม่มีศรัทธาในเมกะพิกเซล

ข้อมูลจำเพาะไม่รับประกันคุณภาพของภาพ เถียงไม่ได้ว่ากล้อง 108 เมกะพิกเซลจะถ่ายได้ดีกว่ากล้อง 64 เมกะพิกเซล เพราะนอกจากเมกะพิกเซลแล้ว พารามิเตอร์กล้องอื่นๆ ก็ส่งผลต่อผลลัพธ์เช่นกัน

ขั้นตอนแรกคือการใส่ใจกับขนาดของเซนเซอร์: ยิ่งมีขนาดใหญ่ก็ยิ่งได้รับแสงมากขึ้นเท่านั้น และคุณภาพของภาพจะขึ้นอยู่กับปริมาณแสงโดยตรง สิ่งสำคัญรองลงมาคือส่วนฮาร์ดแวร์ของระบบหลังการประมวลผลภาพ ตามด้วยซอฟต์แวร์ วิธีการทำงานสามารถเข้าใจได้โดยการดูภาพที่ถ่ายโดยโทรศัพท์ด้วยระบบนี้เท่านั้น

ทางเลือกเดียวคือเชื่อถือรีวิวที่เผยแพร่ภาพถ่ายทดสอบในสภาพการถ่ายภาพที่แตกต่างกัน: ภายใต้สภาพแสงที่แตกต่างกัน, ในการเคลื่อนไหว, ในระยะทางที่แตกต่างกัน และอื่นๆ และอย่าลืมว่าเครื่องมือหลักของช่างภาพและผู้ปฏิบัติงานคือแขนตรงและความสามารถในการจับภาพช่วงเวลา และที่เหลือเป็นเรื่องรอง