Сколько модулей нужно камере смартфона?

ИМХО в прошлом году в мобильной фотографии произошла революция - Google представила технологию Night Sight, которая за счет программной обработки позволяет снимать на смартфон весьма качественные фото при ночном (слабом) освещении. На днях аналогичную технологию (Deep Fusion) представила Apple, но в отличие от Pixel 3 в её iPhone 11 Pro у камеры не один модуль, а три. В Pixel 4 (ожидается в октябре) также будет три модуля.

Общий тренд такой - сначала один модуль, потом два (причем второй - либо монохромный, либо для измерения ГРИП и эффекта боке), а сейчас уже три (основной широкугольный, сверхширокоугольный и теле). В прошлом году появились смартфоны с четырьмя модулями камеры (основной широкугольный, сверхширокоугольный, теле и ГРИП), а в этом - с пятью (Nokia 9 PureView).

Насколько я понимаю, общий смысл состоит в том, чтобы снимать фото/видео с разным фокусным расстоянием и благодаря этому зумировать (вплоть до 10-кратного оптического зума), получать больше деталей и т.д.

Вопрос к знатокам и любителям фотодела - существует ли физический предел, за которым дальнейшее наращивание числа модулей у камеры теряет смысл?

от:Ник Нич
ИМХО в прошлом году в мобильной фотографии произошла революция - Google представила технологию Night Sight, которая за счет программной обработки позволяет снимать на смартфон весьма качественные фото при ночном (слабом) освещении. На днях аналогичную технологию (Deep Fusion) представила Apple, но в отличие от Pixel 3 в её iPhone 11 Pro у камеры не один модуль, а три. В Pixel 4 (ожидается в октябре) также будет три модуля.

Общий тренд такой - сначала один модуль, потом два (причем второй - либо монохромный, либо для измерения ГРИП и эффекта боке), а сейчас уже три (основной широкугольный, сверхширокоугольный и теле). В прошлом году появились смартфоны с четырьмя модулями камеры (основной широкугольный, сверхширокоугольный, теле и ГРИП), а в этом - с пятью (Nokia 9 PureView).

Насколько я понимаю, общий смысл состоит в том, чтобы снимать фото/видео с разным фокусным расстоянием и благодаря этому зумировать (вплоть до 10-кратного оптического зума), получать больше деталей и т.д.

Вопрос к знатокам и любителям фотодела - существует ли физический предел, за которым дальнейшее наращивание числа модулей у камеры теряет смысл?

Подробнее

Сложение 4-х снимков (кадров) снижает уровень шумов в 2 раза, 9 снимков - в 3 раза, 16-ти снимков - в 4 раза (два стопа).

Можно получать эти кадры и с одной камеры, а можно по одному с 16 камер.

С точки зрения бизнеса, за продажу 16 камер можно больше денег запросить.

от: ГОЛОС РАЗУМА

Можно получать эти кадры и с одной камеры, а можно по одному с 16 камер.

Насколько я понимаю, отличие в разном [фиксированном] фокусном расстоянии у этих камер. Тогда вероятно чем больше камер, тем лучше?

12 достаточно.

от: Ник Нич


Вопрос к знатокам и любителям фотодела - существует ли физический предел, за которым дальнейшее наращивание числа модулей у камеры теряет смысл?

Так эти камеры же с разными фокусными. Кол-во модулей растет чтобы обойти физические ограничение толщины корпуса и сделать подобие опт. зума из нескольких фиксов. Сейчас 3-камерные смартфоны это чаще всего комбинация сверхширик, ширик, "телевик" 50 или 80 мм. Я думаю, на 3-4 камерах гонка остановится, для большинства обывателей комплект из 16мм + 26мм + 50мм + 125мм будет достаточным для 95% ситуаций.

А наращивание модулей для "склеивания" - тупиковый путь, от этого уже отошли, т.к. MFNR (мулькадровый шумодав из последовательно сделанных кадров) дает не менее эффективный результат. И сейчас MFNR в том или ином виде используют почти все флагманские смартфоны.

от:Ник Нич
ИМХО в прошлом году в мобильной фотографии произошла революция - Google представила технологию Night Sight, которая за счет программной обработки позволяет снимать на смартфон весьма качественные фото при ночном (слабом) освещении.

Подробнее

Аналогичные технологии, основанные на мультикадровой склейке, уже давно есть у большинства производителей. Apple тут, как бы это ни странно звучало, уже в догоняющих (в т.ч. догоняющая китайские бренды). Времена, когда Apple задавала тенденции смартфонных фотокамер, остались давно в прошлом.

Сегодня вышла новость о расплывчатых обещаниях Samsung выпустить когда-нибудь фотоматрицу с разрешением больше 500 мегапикселей, что якобы составляет разрешение человеческого глаза (на самом деле оно составляет 130 мпс, которые через зрительный канал сокращаются до ~ 1 мпс - остальное делает наш встроенный в мозги фотошоп).

В связи с этим у меня возник очередной вопрос - существует ли теоретический предел полезного количества пикселей? Я понимаю, что лучше меньше, но лучше. И что 2-мегапиксельная профессиональная камера благодаря огромным пикселям делает ночные фото намного лучше 108-мегапиксельной камеры с крошечными пикселями. Но можно ли в принципе заменить оптику путем увеличения числа пикселей (хотя бы сохраняя размер этих пикселей постоянным)? Могут ли такие матрицы за счет цифрового зума делать качественные фото при съемке удаленных или наоборот микроскопических объектов? Или по законам оптики такое невозможно?

от:Ник Нич
(на самом деле оно составляет 130 мпс, которые через зрительный канал сокращаются до ~ 1 мпс - остальное делает наш встроенный в мозги фотошоп).

В связи с этим у меня возник очередной вопрос - существует ли теоретический предел полезного количества пикселей? Я понимаю, что лучше меньше, но лучше. И что 2-мегапиксельная профессиональная камера благодаря огромным пикселям делает ночные фото намного лучше 108-мегапиксельной камеры с крошечными пикселями.

Подробнее

Именно так. Примерно 2 мпс по каналу проходит, остальное - внутренний фотошоп.
Sony 7S сделали же.
1пиксель - примерно 1 клетка для видео, если не путаю.
Идея то гениальна.

Я сравнивал R1 с 10 мпс ( но обьектив хорош) и 24 мпс. Примерно одно и то же разрешение

А вот можно ли оптику заменить?
Но какие мощности для обработки будут нужны этого всего хозяйства.
+ цена такой матрицы, + перегрев+ технологии
В теории то можно. Но сегодня, я думаю науке это не под силу, учитывая массовое изготовление, ещё и нереально

Мобилы опять же, по пути "внутреннего фотошопа" ринулись :)

Меня пока интересует теоретическая сторона вопроса. Допустим, что у нас есть сколько угодно большая матрица со сколько угодно большими пикселями - сможет ли она делать фото, эквивалентное связке обычной матрицы с хорошим телеобъективом? Я в физике не силен, но думал есть какие-то непреодолимые оптические ограничения.

от: ONNEON
Мобилы опять же, по пути "внутреннего фотошопа" ринулись :)

У них неплохо получается - в ночной съемке произошла настоящая революция. А размер матрицы, насколько я понимаю, упирается только в экономику, поэтому в среднесрочной перспективе (скажем, лет через 15-20) в смартфоны возможно будут вставлять полноразмерные (35 мм) матрицы. Уже сейчас их размер составляет 1/1.28″, т.е. почти 1.5 см - до 4 см фулфрейма не так уж и далеко.

от:Ник Нич
Меня пока интересует теоретическая сторона вопроса. Допустим, что у нас есть сколько угодно большая матрица со сколько угодно большими пикселями - сможет ли она делать фото, эквивалентное связке обычной матрицы с хорошим телеобъективом? Я в физике не силен, но думал есть какие-то непреодолимые оптические ограничения.

Подробнее

Заменить оптический телевик сверхмегапиксельная матрица смарта не сможет. В силу ограничений описываемых понятиями:
Дифракционный предел
Частота Найквиста
Если действительно интересна тема - начните с гугления вот этих двух словосочетаний.

А уже после можете себя развлечь чтением вот этого топика:
https://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=20:20217

Насколько я понял в силу своих скудных гуманитарных познаний, первое понятие касается ограничений в отношении самой оптики, а второе предъявляет определенные требования к методу оцифровки аналогового сигнала. Ни то, ни другое явно не отвечает на вопрос о теоретической возможности заменить оптический зум матрицей. Ну или я чего-то не понимаю...

ТЕОРЕТИЧЕСКИ можно, но в габаритах толщин смартфонов - однозначно нет.
А физика процесса там несложна, но зато куда дольше это расписывать. Ибо речь:
О длине волны видимого света, дифпределе на 7мм матрице и ФР при светосиле 1,7, дебайеризации GRGB(кол-во пикселей считают не так, как думают обыватели), достаточность дробления по теореме Котельникова...
Поэтому повторю: если действительно так ИНТЕРЕСНО, то читайте тему по ссылке. Там всё и с теорией, и даже с наглядными примерами. Но и с довесками флуда/споров, куда ж без этого.

ОК, спасибо!

от:Ник Нич

поэтому в среднесрочной перспективе (скажем, лет через 15-20) в смартфоны возможно будут вставлять полноразмерные (35 мм) матрицы. Уже сейчас их размер составляет 1/1.28″, т.е. почти 1.5 см - до 4 см фулфрейма не так уж и далеко.

Подробнее

Не будут. Во-первых, габариты. 24*36 никак не впихнуть в смартфон без существенного увеличения размеров устройства. Во-вторых, она там нафиг не нужна, т.к. развитие идёт не по пути улучшения физических характеристик, а по пути цифровой обработки. Большинство обывателей вполне устраивает картинка со смартфона ценой от 10-15т.р., где всё красиво нарисовано.

Насчёт вашего вопроса о замене оптического зума цифровым. Там ещё оптика соответствующая понадобится. Сейчас редкий объектив разрешает даже популярные в полуторакропе 24мп, не то, что заявленные Самсунгом 500.

от: Alexander46
Не будут. Во-первых, габариты. 24*36 никак не впихнуть в смартфон без существенного увеличения размеров устройства.

Что мешает?

от:Alexander46
Во-вторых, она там нафиг не нужна, т.к. развитие идёт не по пути улучшения физических характеристик, а по пути цифровой обработки. Большинство обывателей вполне устраивает картинка со смартфона ценой от 10-15т.р., где всё красиво нарисовано.

Подробнее

У анонсированного в марте Huawei P40 матрица (1/1.28") существенно больше матрицы прошлогоднего iPhone 11 Pro Max (1/2.55"). Конкуренция побуждает производителей выпускать смартфоны с еще более качественными камерами, и не только за счет цифровой обработки - увеличиваются размеры матриц и пикселей, улучшается апертура оптики, добавляются дополнительные модули.

от:Alexander46
Насчёт вашего вопроса о замене оптического зума цифровым. Там ещё оптика соответствующая понадобится. Сейчас редкий объектив разрешает даже популярные в полуторакропе 24мп, не то, что заявленные Самсунгом 500.

Подробнее

У Xiaomi Mi MIX Alpha 5G основной модуль камеры - 108 мпс 1/1.33″. Размер пикселей - 0.8µ×0.8μ, с возможностью их комбинации до разрешения 27 мпс.

от: Ник Нич

Что мешает?

Может быть, существующие законы физики? Мало ведь тупо впихнуть в корпус телефона кремниевый массив, ещё понадобится обвязка, охлаждение, оптика в конце концов. Как всё это поместится в корпусе толщиной 1см?

от: Ник Нич

У Xiaomi Mi MIX Alpha 5G основной модуль камеры - 108 мпс 1/1.33″. Размер пикселей - 0.8µ×0.8μ, с возможностью их комбинации до разрешения 27 мпс.

Дюймовочка уже достаточно давно ставится в смартфоны, ничего нового. Улучшение картинки в основном идёт за счёт обработки, там ведь куча улучшайзеров включена по умолчанию.

от: Ник Нич

У Xiaomi Mi MIX Alpha 5G основной модуль камеры - 108 мпс 1/1.33″. Размер пикселей - 0.8µ×0.8μ, с возможностью их комбинации до разрешения 27 мпс.

Это говорит лишь о том, что там такое количество пикселей, но совершенно ничего не говорит об оптике. Если рассматривать полноразмер, то там будет ужас-ужас даже при съёмке в солнечный день. Физику ведь не обманешь, чем меньше пиксель, тем меньше света он соберёт и тем больше придётся усиливать сигнал. Такое количество пихают именно для последующей обработки, чтоб можно было после ресайза получить картинку с меньшим количеством шумов, ну и для людей, падких на циферки, разумеется. Было б всё так хорошо, уже б и в фотоаппараты пихали такие матрицы, но нет, в полуторакропе максимум 50мп, в дюймовочке 20.

от:Alexander46
Может быть, существующие законы физики? Мало ведь тупо впихнуть в корпус телефона кремниевый массив, ещё понадобится обвязка, охлаждение, оптика в конце концов. Как всё это поместится в корпусе толщиной 1см?

Подробнее

В полнокадровом компакте Sony RX1R II с этим никаких проблем. Откуда вообще информация о сильном нагреве фотоматрицы? Это все-таки не процессор. Насчет оптики тоже непонятно почему под большую матрицу надо непременно большую оптику.

от: Alexander46
Дюймовочка уже достаточно давно ставится в смартфоны, ничего нового. Улучшение картинки в основном идёт за счёт обработки, там ведь куча улучшайзеров включена по умолчанию.

Можете назвать хоть один смартфон с дюймовой фотоматрицей? На ум приходит только Nokia 808 PureView (1/1.2″) - но это камерофон, по сути тот же компакт. Тренд увеличения размера фотоматриц в смартфонах вполне отчетливый.

от:Alexander46
Это говорит лишь о том, что там такое количество пикселей, но совершенно ничего не говорит об оптике. Если рассматривать полноразмер, то там будет ужас-ужас даже при съёмке в солнечный день. Физику ведь не обманешь, чем меньше пиксель, тем меньше света он соберёт и тем больше придётся усиливать сигнал. Такое количество пихают именно для последующей обработки, чтоб можно было после ресайза получить картинку с меньшим количеством шумов, ну и для людей, падких на циферки, разумеется. Было б всё так хорошо, уже б и в фотоаппараты пихали такие матрицы, но нет, в полуторакропе максимум 50мп, в дюймовочке 20.

Подробнее

Из ваших ответов я пока не понимаю при чем здесь оптика, и почему надо непременно уменьшать размер пикселей. Но давайте упростим задачу - пусть будет не смартфон, а камера какого угодно размера, хоть с телескоп Хаббл, с пикселями любого количества и размера. На другом форуме, по результатам обсуждения этого вопроса, я предложил такое сжатое объяснение того, почему цифровой зум не способен заменить оптический:

Предел оптического разрешения ~ 500 lp/mm. Если пиксель воспринимает только одну линию, то соответственно нужно 1000 пикселей на один "погонный" мм, или 1 млн пикселей на 1 кв мм. 1 кв мм = 1 млн кв µ. Получается, что один пиксель = 1 µ, что слишком мало (в хороших цифрозеркалках один пиксель имеет размер в несколько микронов), поэтому будет больше шума.

Подробнее

от: Ник Нич

В полнокадровом компакте Sony RX1R II с этим никаких проблем.

Вероятно, вы не заметили, что я писал ранее

от: Alexander46
Не будут. Во-первых, габариты. 24*36 никак не впихнуть в смартфон без существенного увеличения размеров устройства.

Какая толщина у этой Сони, и какая у смартфонов.

от:Ник Нич

Можете назвать хоть один смартфон с дюймовой фотоматрицей? На ум приходит только Nokia 808 PureView (1/1.2″) - но это камерофон, по сути тот же компакт. Тренд увеличения размера фотоматриц в смартфонах вполне отчетливый.

Подробнее

Не надо обзывать устройство тем, чем оно не является. Никакой это не компакт. Это самый настоящий смартфон с неплохим фотомодулем.

от:Ник Нич

Из ваших ответов я пока не понимаю при чем здесь оптика, и почему надо непременно уменьшать размер пикселей. Но давайте упростим задачу - пусть будет не смартфон, а камера какого угодно размера, хоть с телескоп Хаббл, с пикселями любого количества и размера. На другом форуме, по результатам обсуждения этого вопроса, я предложил такое сжатое объяснение того, почему цифровой зум не способен заменить оптический:

Подробнее

А вот это я, вообще, не понял, к чему. Причём здесь цифровой зум, если речь была о разрешении оптики и целесообразности огромного числа пикселей на микроскопической матрице. Да дело даже не в оптике (точнее, не только в ней), там ведь всё в физику упирается. 100мп на дюймовочке это примерно как 25мп на 1/2.3". Мыльниц с 25мп не припомню, а вот с 20мп есть, Sony Cyber-shot DSC-H300, например. Посмотрите в сети примеры изображения с него, то же самое будет и на смартфоне. Вернее, было бы без жёсткой обработки.

от:Alexander46
Вероятно, вы не заметили, что я писал ранее

Alexander46 писал(а):
Не будут. Во-первых, габариты. 24*36 никак не впихнуть в смартфон без существенного увеличения размеров устройства.

Какая толщина у этой Сони, и какая у смартфонов.

Не надо обзывать устройство тем, чем оно не является. Никакой это не компакт. Это самый настоящий смартфон с неплохим фотомодулем.

Подробнее

Смартфон толщиной 1.4 см? Это ненамного тоньше Sony RX1R II, если убрать из этого компакта объектив с дисплеем. В любом случае других смартфонов с такой большой матрицей я не знаю - но ждать их скорее всего осталось недолго.

от:Alexander46
А вот это я, вообще, не понял, к чему. Причём здесь цифровой зум, если речь была о разрешении оптики и целесообразности огромного числа пикселей на микроскопической матрице. Да дело даже не в оптике (точнее, не только в ней), там ведь всё в физику упирается. 100мп на дюймовочке это примерно как 25мп на 1/2.3". Мыльниц с 25мп не припомню, а вот с 20мп есть, Sony Cyber-shot DSC-H300, например. Посмотрите в сети примеры изображения с него, то же самое будет и на смартфоне. Вернее, было бы без жёсткой обработки.

Подробнее

Вы наверное не совсем правильно поняли мой вопрос. Повторюсь:

Допустим, что у нас есть сколько угодно большая матрица со сколько угодно большими пикселями - сможет ли она делать фото, эквивалентное связке обычной матрицы с хорошим телеобъективом?