Od 0,11 megapixelov po asistentov neurónových sietí: ako sa vyvíjali fotoaparáty v smartfónoch
Zariadenie / / January 06, 2021
Fotoaparát v smartfóne sa stal neoddeliteľnou súčasťou nášho života: s jeho pomocou môžete kedykoľvek zachytiť dôležitý okamih a zdieľať ho s ostatnými. Aby sa to však stalo skutočnosťou, trvalo to 20 rokov technického pokroku, prerozdelenia trhu s fotografickými prístrojmi a mnohých noviniek. Rozhodli sme sa spomenúť si, ako mobilné fotografie prenikli do nášho každodenného života a ktoré spoločnosti ich uľahčili a sprístupnili.
Prvé telefóny s fotoaparátom
Prvýkrát sa fotoaparát v telefóne objavil v roku 1999: japonská spoločnosť Kyocera uviedla na trh model VP-210, ktorý umožňoval uskutočňovať videohovory. Kamera bola umiestnená vpredu a snímala tvár majiteľa rýchlosťou 2 snímky za sekundu. Mohla tiež robiť selfie s rozlíšením 0,11 megapixelov a ukladať ich do pamäte zariadenia v množstve až 20 kusov.
V nasledujúcich rokoch sa mobilné fotoaparáty rýchlo vyvinuli pod náporom konkurencie a už v roku 2004 sa dosiahol míľnik 1 milión pixelov (1 megapixel). A v roku 2005 trh šokovali dva modely, ktoré možno nazvať prvými telefónmi s fotoaparátom: Nokia N90 a Sony Ericsson k750i. Športovali s dvojmegapixlovým fotoaparátom s automatickým zaostrovaním a fotografovali ostré obrázky, nie rozmazané abstrakcie. Vtedy sa začal meniť prístup používateľov k mobilnej fotografii: na Flickri sa objavili tematické skupiny, ľudia si začali vymieňať obrázky prijaté na svoje telefóny a diskutovať o nich.
S každým ďalším rokom počet ľudí fotografujúcich pomocou svojich telefónov exponenciálne stúpal. Vydanie iPhonu v roku 2007 zmenilo postoj k monofunkčným zariadeniam: MP3 prehrávače začali nahrádzať smartfóny a potom amatérske fotoaparáty a videokamery.
Číta sa teraz🔥
- 25 zábavných vyhľadávačov Google, ktoré sa týkajú veľkonočných vajíčok, o ktorých ste možno nevedeli
Úsvit Instagramu
Kolaps na trhu s fotoaparátmi nastal v roku 2010 spustením služby Instagram. Používatelia chceli získať atraktívnu fotografiu čo najjednoduchšie a najrýchlejšie a umiestniť ju na sociálne siete.
Zároveň sa zlepšila kvalita mobilných fotoaparátov. IPhone 4s, ktorý bol predstavený v roku 2011, dostal 8-megapixelový fotoaparát a optiku citlivú na svetlo s clonou f / 2,4. Takéto vlastnosti pokrývali väčšinu potrieb: stlačte tlačidlo, získate jasný rám a vložte ho do Instagram.
Postupom času bolo spracovanie obrázkov v smartfónoch agresívnejšie: prioritne kontrast, sýtosť a ostrosť kontúr a prirodzenosť obrazu ustupovali do pozadia. Existujú však aj pokusy o prenos profesionálnej technológie do mobilných fotoaparátov. Spoločnosť Nokia teda v roku 2012 vyrobila telefón s fotoaparátom 808 PureView.
Model sa vyznačoval charakteristikami, ktoré boli na svoju dobu fenomenálne. Rozlíšenie fotoaparátu bolo 41 Mp a fyzická veľkosť snímača bola 1 / 1,2 ″. Ďalej bol vybavený mechanickou uzávierkou, zabudovaným ND filtrom, objektívom Carl Zeiss s clonou f / 2,4 a xenónovým bleskom.
Ostatní výrobcovia sa, bohužiaľ, neponáhľali nasledovať príklad spoločnosti Nokia a spoliehali sa na filtre a iné dekorácie.
Viac fotoaparátov, dobrých a iných
V určitom okamihu sa spoločnosti rozhodli zvýšiť počet fotoaparátov v smartfónoch. Ešte v roku 2011 vyšli modely HTC Evo 3D a LG Optimus 3D, ktoré na vytvorenie stereoskopických fotografií používali každý z dvoch objektívov. Táto technológia sa však ukázala byť nevyžiadaná a výrobcovia na takéto experimenty na niekoľko rokov zabudli.
Na jar 2014 sa na trhu objavil model HTC One M8. Smartfón dostal pomocný modul na meranie hĺbky a oddelenie objektu od pozadia. Spoločnosť teda implementovala režim portrétu o dva roky skôr ako Apple.
Skutočný rozmach nastal v roku 2016, keď najväčší výrobcovia predstavili svoje riešenia. Zároveň neexistoval jediný pohľad na to, čo smartphone potrebuje dve kamery. Napríklad spoločnosť Huawei propagovala monochromatické fotografovanie pomocou fotoaparátu P9, ktorý vyvinula spolu s firmou Leica. LG G5 stavil na shirik, zatiaľ čo Apple v telefóne iPhone 7 Plus predstavil teleobjektív na fotografovanie portrétov a optické zväčšenie.
Ako sa ukázalo, dve kamery nie sú limitom. Teraz sú takmer všetky smartphony na trhu vybavené tromi objektívmi s rôznymi ohniskovými vzdialenosťami, ako aj fotoaparátmi na makrofotografiu a meranie hĺbky.
Zvyšujúce sa charakteristiky
Kvalita mobilných fotoaparátov bola vždy obmedzená fyzickými obmedzeniami: malá hrúbka puzdra neumožňovala vybaviť smartfóny kvalitnou optikou a veľkými snímačmi. Používatelia však požadovali vylepšenia, spoločnosti sa snažili uspokojiť ich potreby.
Skončili sme teda s fotoaparátmi vyčnievajúcimi pár milimetrov od tela. Fyzické rozmery senzorov tiež narástli: ak pred piatimi rokmi kolísali do 1/3 ″, teraz sa objavili na trhu Samsung Galaxy S20 Ultra a Huawei P40 s 1 / 1,3 ″ snímačmi. Obrazové snímače sa zväčšili takmer deväťkrát, čo výrazne zlepšilo kvalitu fotografií.
Veľká plocha senzorov umožňovala zvýšiť rozlíšenie. Štandardom sa stali mobilné fotoaparáty s rozlíšením 48 MP a 64 MP a Samsung a Xiaomi už nasadili 108 megapixelovú linku. Fotografie s takýmto rozlíšením však majú príliš veľkú váhu, a tak sa inžinieri pustili do triku: informácie zo susedných pixelov sa kombinujú. To znižuje rozlíšenie, ale na oplátku dostaneme menší šum a širší dynamický rozsah.
Čo bude ďalej
Vďaka všetkým týmto inováciám sa inteligentné telefóny stali ideálnou náhradou za digitálne mydlá. Napriek tomu stále majú priestor na rast. A aj keď fyzikálne vlastnosti narazia na strop, softvér sa vždy zachráni.
Teraz výpočtová fotografia naberá na obrátkach: fotoaparát nasníma sériu snímok a neurálne siete na ich základe zhromažďujú ideálny rámček, ktorý potláča šum, vyrovnáva jas a upravuje farbu. Táto metóda sa používa v telefónoch Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 a mnohých ďalších. Spracovanie prebieha pre používateľa automaticky a nepostrehnuteľne - vidí iba výsledok.
S rastúcou produktivitou sa možnosti fotoaparátov rozširujú. Už môžu nahrávať video a spracovávať ho v reálnom čase: rozostria pozadie alebo urobia čiernobiele a ponechajú objekty farebné. Vyvíja sa aj smer rozšírenej reality: Apple už vybavil iPad Pro snímačom LiDAR pre prácu s AR aplikáciami a čoskoro sa táto technológia objaví aj v iPhone.
Mobilné fotoaparáty sa stávajú hardvérovo-softvérovým komplexom, ktorého schopnostiam úplne nerozumieme. Preto je zaujímavejšie sledovať najnovší vývoj v tejto oblasti a vyskúšať si ho sami.
Prečítajte si tiež📸
- Najlepšie fotoaparáty pre smartphony roku 2019 podľa DxOMark
- Ako urobiť dobrú fotografiu: 6 základných princípov
- 9 výhod smartfónu s trojitým fotoaparátom