Что нужно изменить в камере смартфона будущего?

Не так давно в сети появилась новость о том, что теперь есть камера с разрешением более 100 Мп. Таких резких скачков в характеристиках компонентов смартфона не было очень давно. Только вот нужно ли это или это очередная бесполезная функция ради функции? Одна из тех, что позволяют продать даже относительно средненький смартфон, но с киллер-фичей. Звучит, конечно, хорошо, но для чего нужно такое разрешение на самом деле? И нужно ли?..

Как освободить память смартфона

Предположим, представленная камера действительно сделает снимок с разрешением более 100 Мп. Что дальше? Такому разрешению снимков должен соответствовать объем встроенной памяти. Например, у меня в медиатеке за много лет накопилось около 30000 снимков. Если я выкачиваю их в память своего смартфона, от моих 256 ГБ остается всего ничего свободного места. И это при камере с разрешением всего 16 Мп.

Кроме разрешения фотографий, заявлено, что новинка от Samsung сможет снимать видео в разрешении 6K. Тут вопросов еще больше. С одной стороны, большое разрешение помогает при создании видео, с другой стороны, даже 4K на смартфоне это так себе развлечение. Много шумов, недостаточная детализация при малейшем ухудшении освещения и многие другие ограничения.

Одно ясно точно, что вопрос памяти в отношении видео не стоит так остро. Как правило, все, что снимается даже в 4K в самое ближайшее после завершения съемки время отправляется на компьютер или архивный накопитель. Это неудивительно, ведь одна минута видео в 4K занимает примерно 500 МБ. Не логично копить такие объемы на встроенной памяти смартфона.

Тут, кстати небольшой совет. Просто проверьте, не снимали ли вы видео в 4K и не лежат ли они в памяти. У меня такое было. Не заметил, что был включен этот режим, и занял много памяти, а потом искал, как освободить.

Почему камеры не улучшаются

В свое время Стив Джобс говорил, что пользователи не знают, чего они хотят. Он считал обязанностью производителя рассказать им об этом. Со временем его слова становятся все более понятными. Как в свое время у нас ”отобрали” связку кнопочного телефона и КПК, дав в замен смартфоны, так сейчас нам надо дать не просто увеличение числа мегапикселей, а настоящий прорыв, ну или хотя бы новый вектор развития.

Направление в сторону увеличения разрешение в целом понятно. Количество мегапикселей стало основным мерилом качества камер в понимании конечного потребителя. Аналогичную ситуация можно наблюдать с диагональю телевизоров, мощностью автомобилей и многим другим. Это успешно культивируется, и производители начинают мериться сами знаете чем именно в этом показателе. Вот только все забывают о таких параметрах как, например, светосила для камер, качество матрицы для телевизоров и крутящий момент для автомобилей.

Винить в этой ситуации некого. Большинство покупателей не искушены в технологиях и не обладают иногда слишком сложными, техническими знаниями, а производители хотят зарабатывать, а не вкладываться в непонятные для конечного потребителя технологии. Вместо этого рекламируют неплохие, но не самые важные улучшения.

Плохо ли иметь большое разрешение камеры

В целом, нет ничего плохого в том, что разрешение камер растет и производители научились программными методами бороться с недостатками такого направления развития. Основным недостатком можно назвать увеличение шумов на снимке. Но именно их и можно ”почистить” за счет программного обеспечения.

Многие производители занимаются этим очень успешно, а современные высокопроизводительные компоненты смартфонов хорошо с этим справляются. В итоге мы получаем достаточно чистую картинку для такого небольшого сенсора, который установлен в смартфоне.

Какой будет камера будущего

В первую очередь, стоит понять, из-за чего на снимке появляются шумы, с которыми надо бороться программными средствами.

Матрица любой камеры состоит из чувствительных ячеек, которые могут считывать попадающий на них свет. Сверху они прикрыты фильтрами красного, зеленого и синего цветов (Red, Green, Blue — тот самый RGB). Через каждых из этих фильтров проходит только один цвет, их сочетание и дает камере понимание того, свет какого цвета попал на каждую светочувствительную ячейку. Эти ячейки и есть те самые пиксели. Соответственно, количество мегапикселей камеры равно количеству миллионов таких ячеек на крохотном сенсоре, размер которых с трудом достигает нескольких миллиметров.

Для более глубокого изучения вопроса: Как работает камера смартфона

Такое близкое расположение точек (расстояние между ними измеряется в микрометрах), да еще и в таком количестве уже приводит к тому, что на итоговом снимке проявляются помехи и шумы. Если программное обеспечение камеры понимает, что в конкретном месте снимка должно быть, например, небо, оно убирает множество мелких цветных точек (помех) и делает снимок более однородным. В современных условиях к этому и должны стремится производители камер смартфонов, а не к снятию с сенсора изначальной информации, как это пытаются делать некоторые из них.

Немного дальше остальных в этом вопросе продвинулись инженеры компании Sony (по крайней мере, они так заявляют). Для улучшения качества итогового снимка, они идут немного другим путем. Обычно, после снятия данных с сенсора формируется файл в формате JPEG, который и обрабатывается процессором. В последних моделях Sony в обработку идет файл в формате RAW, который содержит существенно больше деталей и информации о снимке. После его обработки и снижения шумов, он преобразуется в итоговый JPEG.

В таком подходе есть плюсы, но компания Sony очень старается сохранить уровень вмешательства в снимки на минимальном уровне. Вот только, как говорилось выше, от этого надо уходить, ведь это не зеркалка, в которой размер сенсора в десятки раз больше.

Отсюда можно сделать вывод, что обработка готовых снимков — это несомненно добро, а не зло, но и о размере матрицы не стоит забывать. Это может немного изменить толщину смартфона, так как увеличение площади сенсора потребует переработку оптики, но работать в этом направлении надо, а некоторые производители об этом забывают.

Правда, надо отдать должное, в новом сенсоре от Samsung, о котором мы говорили в начале этой статьи, площадь сенсора увеличена. Правда, только для того, чтобы разместить на ней новые миллионы чувствительных ячеек или, если простым языком, мегапикселей.

Этапы развития камер

Если говорить о камерах смартфонов, я бы отметил несколько основных моментов, которые можно назвать качественным скачком, а не просто усовершенствованием. Вы можете со мной не согласиться, но вот они:

  • увеличение разрешение до 12 Мп
  • появление оптической стабилизации
  • появление второго модуля
  • съемка видео в 960 fps

По первому и второму пункту вопросов, думаю, не будет. Дальнейшее развитие разрешения уже является блажью, а оптическая стабилизация зачастую полезна, если она не склонна к ошибкам.

Наличие второго, третьего и последующих модулей, позволяет в небольшом корпусе реализовать систему зумирования, вот только производители часто используют в этих второстепенных модулях более простые сенсоры. Иногда, это приводит к тому, что цифровое увеличение фотографии сделанной на основной модуль, позволяет достичь лучших результатов, чем отдельный модуль с ”оптическим” увеличением.

Видео с частотой 960 кадров в секунду это скорее игрушка, но очень интересная, и жалко, что производители задвинули развитие этой технологии в дальний ящик. Для полноценной реализации этой функции нужна быстрая память, так как поток информации очень большой. Основная память устройства не может работать с такой скоростью, и для этого в модуль камеры встраивают отдельный чип, который обладает очень небольшой емкостью, но очень высокой скоростью записи. На него и ведется съемка, а когда она будет завершена, информация относительно медленно передается на основной накопитель.

Сейчас в таком формате можно снимать буквально долю секунды видео, которая потом превратиться в несколько секунд итогового видео с замедленной скоростью. Было бы здорово, если бы производители увеличили это время хотя бы в несколько раз.

Камера нового поколения

Все, сказанное выше, является личным мнением, построенном на некоторых фактах о развитии технологий. Теперь поговорим о том, что было бы неплохо применить в камерах смартфонов в ближайшее время. Мнение опять же будет субъективным, но обсудить это можно в нашем Telegram-чате. Там всегда найдется с кем об этом поговорить.

В первую очередь, на мой взгляд, надо перестать гнаться за разрешением камеры, остановиться на уровне чуть выше 20 Мп и сконцентрироваться на увеличении размера сенсора. Это приведет к тому, что смартфону придется вносить меньше изменений при обработке снимка, что автоматически скажется на его качестве.

В качестве второго изменения я бы предложил работу над увеличением светосилы и вывел этот параметр в число основных, чтобы люди видели именного его в технических характеристиках, а не только разрешение.

Третьим пунктом я бы возродил работу над съемкой сверхзамедленных видео. Они смотрятся интересно и позволяют в прямом смысле слова разглядеть мгновение. Если хорошо поработать над этой функцией, она перестанет быть просто игрушкой. В конце концов, это существенно интереснее, чем 120 fps и даже 240 fps.

Кроме вышеописанных изменений, я бы предложил на всех смартфонах делать нормальное отключение стабилизации изображения. Дело в том, что сейчас она отключается очень плохо и из-за подвеса модуля изображение дергается даже при съемке со стабилизаторами вроде OSMO Mobile.

Последним моментом я бы осторожно назвал дальнейшую работу над улучшением программной обработки снимков. Она и сейчас хороша, но предела совершенству нет. Правда, не стоит делать из нее культ.

Что еще можно улучшить в камере смартфона

Я не претендую на абсолютную правоту своего мнения. Я, как и все, не знаю, что должно стать революций в мобильной фотографии. Если бы я знал, я бы уже занимался продвижением этой идеи и готовился разбогатеть. Пока я просто предложил свое видение эволюционного развития камер. При этом, к фронталке я не имею большого количества вопросов. Со своими задачами она в целом справляется. Вот только под экран ее как-то надо спрятать.

На данный момент, камера смартфона нужна для того, чтобы достать устройство из кармана, сделать снимок и убрать его обратно. Для чего-то большего нужна отдельная камера. Производители убеждают нас в обратном, но не стоит в это верить. Полноценная камера все равно сможет сделать больше, и с этим бессмысленно спорить. Иначе, зачем профессионалы покупают дорогущие камеры, если все так хорошо, как смартфоностроители показывают в своих рекламах?

Пусть камера смартфона не дотягивает до про-решений, но это нормально. Просто не стоит гнаться за цифрами. Это неправильный вектор развития.