Первый мегапиксельный скачок начался примерно в 2004 году (когда телефоны с камерами впервые преодолели ограничение в 1 МП) и закончился примерно в 2013 году с появлением Nokia 808 PureView. Его 41-мегапиксельная камера будет превзойдена по разрешению только в 2018 году. В то время телефоны фокусировались на других аспектах камеры, а не на разрешении. Но теперь нас ждет вторая мегапиксельная гонка.
Первый закончился отчасти потому, что здравый смысл сместился с «больше пикселей — лучше» на «больше пикселей — лучше». Появление вычислительной фотографии также сыграло большую роль и позволило iPhone, Galaxy и Pixel поддерживать разрешение 12 МП для своих основных камер в течение нескольких лет (на самом деле Apple оставила позади только 12 МП).
В наши дни все возвращается к принципу «чем больше пикселей, тем лучше», хотя и не полностью: текущая тенденция на самом деле представляет собой смесь двух подходов. У нас уже есть телефоны с 200-мегапиксельными сенсорами и телефоны с 1-дюймовыми сенсорами.
Мы более подробно рассмотрим две возникшие ветви, начав с ветви «больше пикселей — лучше» сегодня и оставив другую на следующий раз.
Второй мегапиксельный рывок привел к распространению 48-мегапиксельных датчиков, которые стали довольно популярными среди средних рейнджеров (флагманы по-прежнему предпочитают датчики большего размера при более высоком разрешении). Давайте взглянем, например, на Samsung ISOCELL GM2018 1 года. Он невелик в оптическом формате 1/2 дюйма, но имеет пиксели размером 0.8 мкм, которые выросли до довольно больших 1.6 мкм при биннинге.
Здесь мы должны сделать небольшое отступление, чтобы поговорить о фильтре Байера. Мы писали подробное объяснение в прошлом, но фильтры Байера — и Quad Bayer и так далее — находятся в центре сегодняшней темы. В датчике GM1 использовалась технология Tetrapixel, термин Samsung для Quad Bayer. Выглядит это так, четыре соседних пикселя делят один и тот же квадрат цветового фильтра. Это делает естественным объединение четырех пикселей в один выходной пиксель (биннинг 4 в 1).
Сейчас есть датчики, которые охватывают группы 3×3 и даже группы 4×4 пикселей одним и тем же цветовым фильтром, они используют биннинг 9 в 1 и 16 в 1 соответственно. Разрешение 12 МП, о котором мы говорили ранее, не исчезло: 108 МП и 200 МП по-прежнему указывают на 12 МП в качестве конечного результата после объединения. Это обеспечивает хорошее разрешение по умолчанию, поскольку вы получаете достаточное разрешение для увеличения, но вам не нужно манипулировать фотографиями, которые занимают десятки мегабайт памяти.
Вернемся к гонке мегапикселей. Когда датчики с высоким разрешением стали стандартом для телефонов среднего класса, возникла потребность снизить затраты, и это означало только одно: датчики меньшего размера.
В то время как GM1 имел пиксели 0.8 мкм, 2020-мегапиксельная ISOCELL GM48 5 года упала до 0.7 мкм, что сделало его сенсором 1/2.55 дюйма. JN2021 1 года стал еще меньше с пикселями 0 мкм, поэтому, несмотря на высокое разрешение в 64 МП, он имел только оптический формат 50/1”.
Samsung не единственный, кто использует крошечные пиксели, например, OmniVisions OV60A — это 60-мегапиксельный датчик оптического формата 1/2.8 дюйма с пикселями 0.61 мкм и фильтром Quad Bayer. Есть датчики большего размера. как и 1/1.34” OV64A, но о тех мы еще поговорим в следующий раз.
Что ж, мы рассмотрели размеры пикселей и фильтры Байера, пришло время преодолеть барьер в 100 МП. Первым датчиком, который пошел дальше, стал Samsung ISOCELL Bright HMX. Его полное разрешение составляло 12,032 9,024 x 0.8 1 пикселей и имело пиксели 1.33 мкм для оптического формата XNUMX/XNUMX дюйма.
Первым телефоном, в котором он использовался, был Xiaomi Mi CC9 Pro (предполагалось, что это будет Mi Mix Alpha, но он был отменен). Вы можете ознакомиться с нашим практическим обзором образцов камер. Телефон по умолчанию снимает с разрешением четверти, 27MP, с биннингом пикселей.
Еще один 108-мегапиксельный 1/1.33-дюймовый сенсор — это HM3, который также имеет пиксели размером 0.8 мкм и использовался в Galaxy S21 Ultra. Однако при этом выполняется биннинг 9 в 1 с разрешением по умолчанию 12 МП. Как и в случае с 48-мегапиксельными датчиками, все началось с 0.8 мкм, но они быстро начали снижаться: при 0.7 мкм и 108 МП у нас есть продукты калибра 1/1.52″ HM2, поэтому с разрешением 0.64 мкм и 108 МП есть HM6, датчик 1/1.67 дюйма.
Мы уже упоминали JN1, еще один датчик 0.64 мкм. Как вы, наверное, заметили, датчики можно сгруппировать по размеру пикселя. Например, Samsung построила несколько датчиков по своей технологии 0.7 мкм:
Теперь мы подошли к 200-мегапиксельным сенсорам, у Samsung их два: 1/1.22-дюймовый HP1 (пиксель 0.64 мкм) и 1/1.4-дюймовый HP3, у которого самые маленькие пиксели, которые мы когда-либо видели, всего 0.56 мкм.
OmniVision имеет пару конкурирующих датчиков. OVB0B имеет пиксели размером 0.61 мкм, OVB0A соответствует HP3 на 1/1.4” и 0.56 мкм.
200 Мп — это максимум современных камер смартфонов. Однако, по слухам, Samsung работает над датчиками с разрешением до 600MP, так что это не конец пути.
Прежде чем мы закончим, мы должны быстро рассмотреть преимущества наличия такого количества пикселей. Первое очевидно, чтобы похвастаться. Мы знаем, что отделам маркетинга это нравится, особенно когда они могут поставить «Primo!» этикетка на нем.
Но есть и практические преимущества. Цифровой зум значительно улучшился: датчики, использующие объединение пикселей, обычно могут выполнять цифровое увеличение без потерь с тем же коэффициентом (например, объединение пикселей 2×2 и 2-кратное увеличение). Даже при вынужденной интерполяции конечный результат лучше, потому что приходится работать с большим количеством пикселей.
Без моторизованного объектива это единственный способ добиться плавного масштабирования (например, в видео). Моторизованные зум-объективы, достаточно маленькие для современных смартфонов, уже есть на рынке, хотя они крайне редки.
Еще одно интересное применение датчиков высокого разрешения — рассматривать их как два или даже отдельные датчики. Например, половина пикселей может снимать при низком значении ISO, а другая половина — при высоком значении ISO, которое затем можно объединить в одно изображение с детализацией как в светлых, так и в темных областях. Смещение HDR выполняет аналогичный трюк, за исключением того, что оно меняет время экспозиции (низкое, среднее и высокое).
Двойной ISO
Смещение HDR
На сегодня все, в следующий раз заглянем в другую ветку и проследим за ростом сенсоров изображения смартфонов до отметки 1″. Раньше у нас были 1-дюймовые камеры, но Panasonic CM1 также имеет ультратонкий внешний вид Xiaomi 12S.
Начать новую тему