В то время как производители смартфонов постоянно увеличивают количество мегапикселей в своих камерах, используя трехзначные цифры для них и рекламируя фантастический зум на своих устройствах, для большинства пользователей гораздо более важная функция камеры – размеры фотосенсора – остается неизвестной величиной. Почему это так важно для качества изображения?
Об этом вы и узнаете в нашей сегодняшней статье.
Множество «глаз»: тенденция в современных смартфонах склоняется к большему количеству камер, но относительно незаметно, а также к постоянно увеличивающимся сенсорам изображения.
Размер сенсоров в дюймах: от аналоговых трубок до чипов CMOS
Давайте начнем с некоторой справочной информации: в большинстве спецификаций смартфонов размер сенсора камеры записывается как 1 / xyz дюйм: например, 1 / 1.72 дюйма или 1/2 дюйма. Как правило, этот размер не соответствует фактическому размеру сенсора вашего смартфона.
Давайте посмотрим на спецификацию IMX586: полдюйма этого сенсора на самом деле будет соответствовать 1,27 сантиметрам. Однако реальный размер Sony IMX586 не имеет к этому никакого отношения.
Если мы умножим размер пикселя в 0,8 микрона на разрешение по горизонтали в 8000 пикселей, мы получим всего 6,4 миллиметра, то есть примерно половину числа.
Если мы сначала измерим горизонталь, а затем применим теорему Пифагора для получения диагонального измерения, мы получим 8,0 миллиметров. Даже этого недостаточно.
И вот суть вопроса: параметры были введены около полувека назад, когда видеокамеры все еще использовали вакуумные трубки в качествепреобразователей изображения.
Маркетинговые отделы по-прежнему сохраняют приблизительное соотношение светочувствительной площади к диаметру трубки с большой энергией, почти до уровня непрекращающегося потока писем с расширениями полового члена, отправленных в нашу папку для спама.
И это все имеет отношение к название к так называемому CMOS- чипу, с диагональю 0,31 дюйма в 1/2-дюймовом сенсоре.
Дюймовые обозначения современных сенсоров изображения возникли в те времена. На картинке: изобретатель ионоскопа Владимир Зворыкин (ок. 1954) на фоне ряда преобразователей изображений.
Если вы желаете узнать фактический размер сенсора изображения, посмотрите таблицу данных производителя или подробную страницу Википедии о размерах сенсора изображения. Либо вам стоит последовать приведенному выше примеру и умножить размер пикселя на горизонтальное или вертикальное разрешение.
Эффективная площадь сенсора: чем больше, тем лучше
Почему размер фотосенсора так важен? Представьте, сколько света проходит через объектив на сенсор, как будто с неба падает дождь. Теперь у вас есть одна десятая секунды, чтобы оценить количество воды, которая в данный момент падает.
С рюмкой это будет относительно непросто для вас, но через одну десятую секунды, в сильный дождь, возможно, несколько капель упадут в рюмку, но с небольшим дождем или с определенной долей невезения, возможно, вообще не упадет ни одной капли. Ваша оценка будет очень неточной в любом случае.
Теперь представьте, что у вас есть детский бассейн для выполнения той же задачи. При этом вы можете легко поймать от нескольких сотен до нескольких тысяч дождевых капель, а с поверхности можно сделать более точную оценку количества осадков.
Как и в случае с рюмкой, детским бассейном и дождем, то же самое относится к размерам сенсоров и количеству света, будь то много или мало. Чем меньше сенсор, тем меньше фотонов захватывается преобразователями света – и тем менее точен результат измерения. Эти неточности позже проявляются в таких ошибках, как шум изображения, искаженные цвета и т.д.
На этом рисунке показаны некоторые форматы сенсоров, которые в настоящее время используются в смартфонах, в реальном масштабе времени.
Конечно, разница в сенсорах изображения смартфона не так велика, как между рюмкой и детским бассейном. Но вышеупомянутый Sony IMX586 в телеобъективе Samsung Galaxy S20 Ultra примерно в четыре раза больше по площади, чем 1 / 4,4-дюймовый сенсор в телеобъективе Xiaomi Mi Note 10.
Что касается такого явления, как зум: то, что производитель пишет «100x» или «10x» на внешней стороне, в некоторой степени эквивалентно хвастовству, обозначаемому спидометром в автомобиле. VW Golf со спидометром, на котором указана максимальная скорость до 360 км / ч, все равно не будет двигаться быстрее, чем Ferrari. Тем не менее, эта тема должна быть рассмотрена в другой статье.
Что, если максимальная скорость автомобиля была бы изображена сзади? Если кто-то из отдела маркетинга смартфонов работает на Volkswagen, возможно, больше не будет перекосов.
Bayer Mask & Co .: добавьте больше красок
Давайте вернемся к аналогии воды сверху. Если бы мы теперь поместили сетку размером 4000 на 3000 ведер на лугу, мы могли бы с разрешением в 12 мегапикселей определить количество осадков и, возможно, сделать какую-то картину насыщения воды из дождевого облака над головой.
Однако, если бы сенсор изображения с 12-мегапикселями собирал количество света с его ловушками фотонов на 4000 на 3000, полученная фотография была бы черно-белой – потому что мы измеряли только абсолютное количество света. Мы не можем различить ни цвета, ни размеры падающих капель дождя. Как черно-белое изображение становится цветным?
Хитрость заключается в том, чтобы поместить цветовую маску поверх сенсора, так называемой матрицы Байера. Это гарантирует, что только красный, синий или зеленый свет будет достигать пикселей. С классической матрицей Байера, которая имеет макет RGGB, 12-мегапиксельный сенсор имеет шесть миллионов зеленых пикселей и три миллиона красных и синих пикселей каждый.
Человеческий глаз лучше различает зеленые тона. Интересно, что сенсоры изображения камер также лучше расположены в этом аспекте и имеют в два раза больше зеленых пикселей, чем синих или красных пикселей. Справа вы можете видеть матрицу RYYB – здесь зеленые пиксели заменены желтыми.
Чтобы сгенерировать изображение с двенадцатью миллионами пикселей RGB из этих данных, при обработке изображений обычно используются зеленые пиксели для демозаики.
Используя окружающие красные и синие пиксели, алгоритм затем вычисляет значение RGB для этих пикселей – что является очень упрощенным объяснением.
На практике алгоритмы демозаписи намного умнее, например, чтобы избежать цветных полос на острых краях, тот же принцип следует за красными и синими пикселями, где красочная фотография в конечном итоге попадает во внутреннюю память вашего смартфона.
Quad Bayer и Tetracell
Будь то 48, 64 или 108 мегапикселей, большинство современных сенсоров с чрезвычайно высоким разрешением в смартфонах имеют одну общую черту. Хотя сам сенсор на самом деле имеет 108 миллионов единиц воды или датчиков света, маска Байера над ним имеет более низкое разрешение в четыре раза. Таким образом, есть четыре пикселя под каждым цветным фильтром.
Будь то датчики Quad-Bayer или Samsung Tetracell: все больше и больше сенсоров изображения имеют четыре пикселя с общим цветовым фильтром. Кстати, размер пикселя относительно незначителен для качества изображения. Крошечный сенсор с несколькими, но большими пикселями не делает отличных фотографий. А большой сенсор может позволить себе множество маленьких пикселей с гигантским разрешением.
Это, конечно, выглядит невероятно здорово, когда указано в таблице. 48-мегапиксельный сенсор! 108-мегапикселя! Это просто «воздушные шары», чтобы поразить воображение. А в темноте крошечные пиксели можно объединять в большие суперпиксели и получать отличные ночные снимки.
Как это ни парадоксально, но многие более дешевые смартфоны вообще не дают возможности делать фотографии с разрешением 48 мегапикселей или даже обеспечивают более низкое качество изображения при прямом сравнении в режиме с 12 мегапикселями.
Во всех известных нам случаях при съемке фотографий с максимальным разрешением смартфоны работают намного медленнее, поэтому незначительное повышение качества просто не стоит потраченного времени, тем более что 12, 16 или 27-мегапикселей вполне достаточно для повседневной съемки, и к тому же они не исчерпывают память вашего устройства так быстро.
В принципе, большую часть маркетинговой пропаганды, которая трубит о десятках мегапикселей (а сегодня уже и трехзначной цифре), можно игнорировать. Но на практике сенсоры с высоким разрешением на самом деле больше, а качество изображения в конечном итоге дает ощутимые преимущества.
Сенсор SuperSpectrum от Huawei: тот же желтый
Существуют также некоторые производные матрицы Байера, наиболее ярким примером которой является так называемая матрица RYYB компании Huawei (см. рисунок выше), в которой спектр поглощения зеленых пикселей смещен на желтый. Это имеет – по крайней мере на бумаге – преимущество в том, что поглощается больше света и больше фотонов попадает на сенсор в темноте.
Диаграммы квантовой эффективности показывают, как чувствительно разные сенсоры реагируют на свет разных длин волн. В случае сенсора RYYB или RCCB справа интервал ниже зеленой или желтой кривой поглощения, следовательно, намного больше. Но зелено-желтые пиксели больше реагируют на «красный частотный диапазон», чтозатрудняет демозаику.
Однако длины волн, измеряемые сенсором, уже не так равномерно распределены в спектре и не настолько четко отделены друг от друга, по сравнению с датчиком RGGB. Чтобы поддерживать точные уровни цветопередачи, требования к алгоритмам, которые должны впоследствии интерполировать значения цвета RGB, должны будут соответствующим образом возрасти.
Невозможно предсказать, какой подход в конечном итоге даст лучшие фотографии. Это во многом зависит от практических и лабораторных испытаний, которые, как правило, показывают, какая из нескольких технологий лучше.
Программное обеспечение камеры: алгоритм важней всего
Наконец, мы бы хотели сказать несколько слов об задействованных алгоритмах. Это тем более важно в эпоху компьютерной фотографии, когда понятие фотографии становится размытым. Действительно ли изображение, составленное из двенадцати отдельных фотографий, все еще остается фотографией в первоначальном смысле?
Верно лишь такой момент: влияние алгоритмов обработки изображений намного больше, чем число битов в области сенсора. Да, разница в площади в два раза имеет большое значение. Но хороший алгоритм также занимает много места. Sony, лидер мирового рынка фотосенсоров, является хорошим примером этого.
Хотя большинство сенсоров изображения (по крайней мере, технологически) родом из Японии, смартфоны Xperia всегда отставали от конкурентов по качеству изображения.
В Японии могут делать отличное аппаратное обеспечение, но когда дело доходит до программного обеспечения, другие производители более продвинуты.
Почему CMOS сенсоры в камерах смартфонов вытеснили CCD
В камерах современных смартфонов практически монопольно используются матрицы CMOS (КМОП). Тогда как в других мобильных устройствах, способных вести видеозапись, нередко встречается другой тип: CCD, он же ПЗС.
Более того: модели, им укомплектованные, считаются более продвинутыми, чем CMOS! Почем же так получилось? В чем причина такой дискриминации? Постараемся разобраться.
Если не вдаваться в дебри микроэлектроники, в которых мало кто разбирается вообще, то основное отличие сводится к принципу считывания поступающей на каждый пиксель информации.В CCD матрице за счет ее структуры (прибор с зарядовой связью) оно производится через сдвиг потенциала в рамках каждого столбца элементов. Т.е., сканирование производится не по отдельному пикселю, как в CMOS, а сразу по множеству.В CMOS же матрицах происходит последовательный построчный опрос каждой ячейки. Кстати, еще и поэтому при съемке движущихся предметов может оказывать эффект положение корпуса смартфона.Ведь в отличие от экрана, направление сканирования при повороте на 90 градусов не меняется. Разница в принципе работы оказывает влияние на набор достоинств и недостатков обоих разновидностей.
Плюсы:
- Благодаря высокой скорости работы не возникает так называемый эффект «роллинг-шаттер». Простейший пример – «наклонившиеся» здания при съемке из окна автобуса.
- Большая удельная площадь светочувствительного элемента относительно пикселя в целом. Это позволяет сделать его более чувствительным при съемке в условиях плохого освещения.
- Низкий уровень шумов.
- Способность регистрировать излучение ближнего инфракрасного диапазона.
- Более качественная цветопередача.
Минусы:
- Эффект смиринга: при появлении в кадре мощного точечного источника света «засветка» распространяется на весь столбец, в который он попадает.
- Высокая себестоимость производства – пожалуй, основной аргумент против.
- Высокое энергопотребление – второй из ключевых недостатков, куда более критичный в до предела миниатюризированных смартфонах, чем в профессиональных камерах.
- Невозможность расположение дополнительных элементов внутри ячейки. Из-за этого, например, на CCD сложнее сделать фазовый автофокус, как раз и требующий подобного решения.
Плюсы:
- Низкая себестоимость изготовления.
- Низкое энергопотребление, как и у любых систем, основанных на полевых транзисторах.
- Возможность совместить на одном кристалле аналоговых, цифровых и обрабатывающих элементов.
- Механизм кадрированного считывания, позволяющий захватывать только выбранный сегмент матрицы.
Минусы:
- Попиксельное считывание вызывает появление эффекта «роллинг шатер», бороться с которым программными средствами предельно сложно.
- Малая удельная площадь светочувствительного элемента дает более низкую чувствительность по сравнению с CCD. Учитывая, что 2/3 падающего света еще и отсекается фильтром Байера, в темноте сигнал оказывается совсем слабым.
- Выделение тепла за счет большого количества элементов в ячейке вызывает тепловые шумы на изображении.
- Разброс индивидуальных характеристик каждого отдельно взятого пикселя, порождающий в итоге так называемый структурный шум.
Для повышения чувствительности была создана так называемая BSI CMOS технология, или «технология обратной засветки». В обыкновенных CMOS матрицах свет, прежде чем попадет на фоточувствительный элемент, проходит через электронное «обрамление». При этом неизбежно возникновение как потерь, снижающих чувствительность, так и дополнительных шумов. В BSI сенсорах «телега поставлена позади лошади»: все мешающие световому потоку детали убраны под плоскость расположения фотодиодов.
Для борьбы с «роллинг-шаттер» Sony создала матрицу с т.н. глобальным затвором. Кстати, само название этого искажения дословно и обозначает «катящийся», т.е., сканирующий, «затвор», и происходит еще из пленочной фотографии.
«Глобальный затвор» в данном случае означает то, что съем данных с матрицы производится единомоментно. В результате этого регистрация движущегося объекта происходит без искажений.К сожалению, пока что от использования в смартфонах такие сенсоры очень далеки: разрешение 1,8 МП плюс тысячекратное увеличение ЦАПов (цифро-аналоговых преобразователей) по сравнению с обычной CMOS матрицей.
Практически одновременно Samsung, второй лидер рынка сенсоров для цифровых камер, представила технологию ISOCELL. Корейцы в своем репертуаре: любят давать слегка улучшенным вариантам маркетинговые названия!
Как только ни склоняли они, к примеру, несчастный AMOLED.
В данном случае речь идет о формировании между пикселями матрицы перегородок. Таким образом нивелируется их взаимное влияние, что снижает уровень шумов, повышает четкость изображения и улучшает цветопередачу.Помимо этого, модуль камеры становится ниже, благодаря способности ISOCELL сенсоров регистрировать свет, падающий под большими углами.Стоит, пожалуй, упомянуть еще Mono CMOS. По сути дела, эта самый обыкновенный CMOS сенсор, который лишили байеровской решетки.
Для самостоятельного использования он непригоден, а вот в паре с «нормальным», цветным, и хорошим AI позволяет получать впечатляющие результаты ночной съемки. Особенно любит такие решения Huawei.
Всем известно многим кажется, что чем больше мегапикселей в камере смартфона, тем она лучше снимает. Злыдни-маркетологи вовсю пользуются нашим невежеством.То пишут интерполяционное значение разрешения вместо реального, что еще полбеды, поскольку не оказывает влияния непосредственно на конструирование элементов. То вынуждают разработчиков сенсоров делать «сильнее, выше, быстрее».А вот тут начинаются проблемы. Увеличивая пиксельность при сохранении площади сенсора, практически неизбежно уменьшают размер самого пикселя. Результат – и без того слабенький фотодиод CMOS матрицы становится еще слабее из-за сокращения площади. Чувствительность падает, шумы растут – ну вот, спрашивается, ради чего? Что такое эффект боке на смартфоне и как его добиться.Правда, для противостояния этому безобразию делают всякие Dual Pixel, Quad Pixel и их аналоги (каждый вендор обзывает по-своему). Т.е., когда света не хватает – ячейки объединяют попарно или по четыре.Но на этом беды многопиксельности не кончаются. Тот самый роллинг-шаттер усугубляется, поскольку мощности электроники попросту не хватает для быстрого сканирования матрицы высокого разрешения.
Особенно наглядно это проявляется в бюджетных моделях, в которые уже начали трамбовать каблуком устанавливать 48 МП сенсоры.
Как видите, причин, по которым CCD в смартфонах не используют, не так уж мало.
Экономика, невозможность активно обрамлять фотоэлементы электроникой, потребление энергии – все это привело к тому, что найти сегодня модель, не использующую одну из разновидностей CMOS, просто нереально.
Sony IMX 586 и Samsung ISOCELL Bright GM1: что лучше и в чем отличия
Мы с вами становимся свидетелями зарождения новой маркетинговой фишки для привлечения покупателей смартфонов — 48 Мп камера. Производители мобильников словно сговорились и пытаются «купить» пользователей рекордными мегапикселями.
Кто-то уже выпустил свои смартфоны с рекордной по разрешению камерой, а другие только готовят аппараты с таким модулем. Отличаться они будут тем датчиком, который ляжет в основу камеры. Выбирать предстоит между двумя: Sony IMX 586 и Samsung ISOCELL Bright GM1.
Если ли между ними разница и какой из них лучший?
На этот вопрос решил ответить генеральный менеджер по продуктам Honor Сюн Цзюньминь. Но перед этим напомним, что Sony и Samsung представили свои 48 Мп модули в прошлом году.
Размер обоих сенсоров приличный — 1/2 дюйма, но вот размер пикселя составил всего 0,8 мкм.
Но фишка этих сенсоров в том, что пиксели могут считывать информацию с четырех соседних пикселей и это позволяет создавать фото на 12 Мп с большими пикселями 1,6 мкм. Такая адаптация должна улучшить качество кадров, сделанных в ночное время.
По словам топ-менеджера Honor, фишка SonyIMX586 в цветовом фильтре QuadBayer. При нем соседние пиксели одного цвета группируются по схеме 2х2 в один до эквивалентного пикселя размером 1,6 мкм.
Тем самым повышается чувствительность сенсора, и он «превращается» в модуль на 12 Мп. В теории это должно пригодиться именно при съемке кадров в темное время суток и позволит получать яркие снимки с низким уровнем шумов.
Сама Sony заявила о том, что датчик сможет выдавать «честные» кадры размером 8000х6000 пикселей без интерполяции.
В случае же с сенсором Samsung Galaxy Bright GM1 он создает кадры размером 4000х3000 пикселей и этот показатель соответствует камере с 12 миллионами эффективных пикселей, где размер каждого равен 1,6 мкм.
С этим сенсором, чье физическое разрешение составляет 12 Мп, смартфон действительно сможет выдавать снимки разрешением 48 Мп, но достигнут этот эффект будет посредством интерполяции и расплата за это — потеря детализации.
Тогда как Sony IMX586 будет создавать более четкие кадры.
Вывод генерального менеджера по продуктам Honor — Sony IMX586 выдает «честные» 48 Мп кадры, полученные путем преобразования структуры пикселей, тогда как снимки с аналогичным разрешением от Samsung GM1 лишь результат искусственного увеличения изображения.
Насколько его вывод соответствует действительности, можно будет проверить лишь при сравнении снимков, выполненных на камеру Redmi Note 7 и Honor V20/Huawei Nova 4. Интересно посмотреть, как оба датчика работают на практике и насколько в действительности будет заметна разница между фото на 48 и 12 Мп.
Все же есть предположение, что получаются 48 Мп фото на датчик Sony не без помощи цифровой обработки изображения.
Источник
На что способна мобильная камера на 64 Мп
Samsung представила свой новый 64-мегапиксельный сенсор камеры ISOCELL Bright GW1 еще в мае, и в последние дни июля мы наконец узнали, какой производитель смартфонов станет одним из первых, установившим его в своё устройство. Таким производителем стал суббренд Xiaomi под названием Redmi, который с недавних пор отделился от материнской компании и стал самостоятельным брендом.
Вчера Redmi заявила, что в понедельник сделает важное объявление. Оставаясь верным своему обещанию, компания выпустила своеобразный тизер для своего предстоящего смартфона с камерой на 64 Мп. Вполне возможно, что смартфон Redmi в конечном счете станет первым в мире мобильным устройством с подобной камерой, опередив другие бренды, такие как Realme и Samsung.
Мобильная фотография с разрешением 64 Мп
Тизер, который Redmi опубликовала в китайской социальной сети Weibo, представляет собой фотографию с изображением любимого животного интернета, на которой также есть небольшой фрагмент снимка под увеличением. Технически, мы не получили оригинальную фотографию с устройства, но на обработанном фото видно, что камера с 64-мегапиксельным сенсором смогла уловить мельчайшие детали, сделав различимой каждую шерстинку на морде представителя семейства кошачих.
Samsung представила мобильную камеру с самым высоким разрешением на рынке
История уже повидала производителей, которые во время рекламной кампании демонстрировали миру одно, а на деле оказывалось совсем другое.
Производитель может заявлять в своей рекламе все, что угодно, но реальный результат будет виден только тогда, когда камера окажется в ваших собственных руках.
Помимо прочего, на изображении-тизере не сказано, что для создания фотографии использовалась именно камера Samsung, но учитывая, что кроме южнокорейцев в последнее время никто подобного железа не анонсировал, это всё-таки тот самый сенсор ISOCELL Bright GW1.
Вообще, смартфоны были способны воспроизводить изображения с разрешением 64 Мп ещё год назад, но тогда (и до сих пор) в этом непосредственное участие принимал софт, однако на этот раз, если Redmi не слукавили в своём тизере, такое происходит впервые, что сенсор действительно способен выдавать фотографии с такой детализацией.
Напомним, что сенсор Samsung GW1 способен снимать 64-мегапиксельные изображения с полным разрешением, но использует также технологию объединения пикселей Tetracell (которая еще называется биннингом), чтобы делать фотографии лучшего качества в условиях низкой освещенности. Сенсор имеет пиксели размером 0,8 микрона, но при использовании функции объединения пикселей способен снимать изображения, эквивалентные тем, что можно снять на 16-мегапиксельную камеру.
Что такое бинаризация и как она помогает сделать ваши фото лучше
Теоретически это выгодно отличается от сенсоров на 48 Мп с пикселями в 1,6 микрона, которые могут генерировать четкие ночные фотографии, эквивалентные 12-мегапиксельной камере.
Когда выйдет первый смартфон с камерой 64 Мп
На данный момент ни один производитель не назвал никаких сроков относительно выхода первого устройства с камерой такого высокого разрешения, однако Qualcomm, которая делает чипы нового поколения, и Samsung, занимающаяся производством передовых сенсоров, уверяют, что случится это уже в этом году.
Делитесь своим мнением в х под этим материалом и в нашем Telegram-чате.
Samsung и Fujifilm разработали новые CMOS-сенсоры с улучшенной чувствительностью и цветопередачей
2018-06-28T21:01:00+06:00
Евгений
www.fotoblog365.com
Многие пользователи камер Fujifilm давно предлагают компании покупать сенсоры у Samsung, а не у Sony. Дело в том, что еще в 2014 году компания Samsung представила свой BSI-сенсор на 28 МП, который все желающие могли протестировать в камере Samsung NX1, которая, к сожалению, не получила той популярности, которую она заслуживала. Именно поэтому Samsung прекратил разработку топовых фотоаппаратов.
К сожалению японские и корейские компании не слишком любят сотрудничать. Однако это вскоре может измениться. Компания Samsung официально заявила, что разрабатывает новую технологию CMOS-сенсоров для смартфонов, которая обеспечивает лучшую изоляцию пикселов, улучшает чувствительность и точность цвета. В Samsung эту технологию назвали ISOCELL Plus.
И, возможно, чтобы этот сенсор стал реальным, Samsung нуждается в помощи от Fujifilm. Новая оптимизированная архитектура изоляции пикселов требует замены металлического барьера новым инновационным материалом, разработанным в Fujifilm. Он минимизирует оптические потери и отражения света. Вот что говорит по этому поводу вице-президент Fujifilm господин Наото Янагихара: «Мы ценим наши стратегические отношение с Samsung и хотели бы поздравить с завершение разработки ISOCELL Plus. Эта разработка является важной вехой для нашей компании, поскольку знаменует собой первую коммерциализацию нового материала. Благодаря постоянному сотрудничеству с Samsung мы планируем принести более значимые инновации в мир мобильных камер». А вот слова вице-президента по маркетингу компании Samsung господина Бена Хура: «Благодаря тесному сотрудничеству с Fujifilm, лидеру отрасли обработки изображений и информационных технологий, мы еще больше расширили границы технологии CMOS-сенсоров. ISOCELL Plus позволит не только создавать сенсоры сверхвысокого разрешения с невероятно маленькими размерами пикселов, но и даст возможность повысить производительность сенсоров с более крупными пикселами». Вероятно стоит надеяться на то, что это положит началу тесного и плодотворного сотрудничества между Samsung и Fujifilm, которое откроет новые горизонты для будущих проектов, некоторые из которых, возможно, будут связаны с высококачественными сенсорами среднего формата и APS-C. На текущий момент компания Sony доминирует на рынке потребительских сенсоров и совершенно очевидно, что все нуждаются в большей конкуренции в этой сфере. Компания Samsung является производителем с достаточной экономической и технологической мощью и инфраструктурой, чтобы иметь возможность получить крупную часть рынка, занятого сейчас продукцией Sony. При этом Samsung не является прямым конкурентом Fujifilm в сфере высококлассных фотокамер, поэтому Fujifilm сможет получить самую новую и самую лучшую технологии CMOS-сенсоров быстрее и дешевле по сравнению с тем, что имеет сейчас сотрудничая с Sony.
Что такое ISOCELL Plus описывает недавний пресс-релиз Samsung:
В 2013 году компания Samsung внедрила технологию ISOCELL, которая создает физический барьер между соседними пикселами, уменьшая тем самым перекрестные помехи и расширяя потенциал максимальной емкости. Это позволяет каждому пикселу поглощать больше света, чем это делает обычная схема сенсора с «обратной засветкой» (BSI). С введением в строй технологии ISOCELL Plus компания Samsung переводит технологию изоляции пикселов на новый уровень. В существующей структуре сенсора металлические решетки формируются поверх фотодиодов для уменьшения помех между ними, что также может приводить к оптическим потерям, поскольку металлы имеют тенденцию отражать и поглощать свет. В сенсорах ISOCELL Plus металлический барьер был заменен новым инновационным материалом, который разработала компания Fujifilm. Он минимизирует оптические потери и отражение света. ISOCELL Plus обеспечивает более качественную цветопередачу и улучшает светочувствительность до 15 процентов. Технология также позволяет использовать в сенсорах фотодиоды размером 0.8 микрометра и даже меньше без снижения производительности, что делает использование ISOCELL Plus оптимальным решением для разработки камер с высоким разрешением. С технологией ISOCELL Plus можно будет познакомиться на Всемирном мобильном конгрессе, который проходит 27-29 июня в Шанхае. А как это может улучшить традиционные фотоаппараты и видеокамеры?
Теперь попробуем представить, как такая технология может улучшить крупные сенсоры, поскольку очевидно, что когда речь идет о камерах смартфонов, то здесь в первую очередь нужно говорить о повышении разрешения. В сенсорах для традиционных камер можно также улучшить чувствительность путем замены материала более поглощающего свет, на менее поглощающий. Однако это не главное.
Можно кратно увеличить разрешение.
Поскольку теперь менее затратно делать мелкие фотодиоды, то можно вместо каждого фотодиода для классического сенсора (например на 24 МП) сделать четыре более мелких фотодиода RGGB доведя разрешение до 96 МП, что будет видно только контроллеру, который будет объединять каждый 4 пиксела и выдавать процессору камеры «классические» 24 МП, которые, однако, будут лишены проблем байеровской интерполяции. То есть получится «плоский Foveon», где каждый пиксел готового изображения не будет связан с соседними. Отсюда и получается более точный свет и более высокое разрешение. Это только предположение и, возможно, все происходит совсем не так, но это один из реальных путей улучшения изображения без значительного увеличения мощности процессора.
Обзор Samsung Galaxy S20 Ultra: что умеет самый дорогой смартфон с 100-кратным зумом
К практичности есть вопросы
Одни считают Galaxy S20 Ultra стильным, внушительным, других пугает огромная «шайба» сзади. Дизайн — дело вкуса, но что блок камер сильно выпирает — факт. Выравнивается любым чехлом.
Так решаем и другую проблему: во время вибрации смартфон очень громко дребезжит на столе (сравнение с Mate 30 Pro и iPhone 11 Pro).
Коллеги на работе возмущаются (это реально бесит), приходится отключать вибро.
Двигайте ползунок, чтобы посмотреть на Galaxy S20 Ultra спереди и сзади
Расцветки только две: серая и черная. Почему — понятно: смартфоны за 100 тысяч покупают серьезные дяди, а яркие цвета — это к «доступному» Galaxy S20. В остальном «ультра» не отличается от базовых моделей: стекло Gorilla Glass 6, вырез под фронтальную камеру и изогнутый дисплей. Теперь он слегка залезает на грани, многих это порадует: не все любят закругленные дисплеи.
Смартфон большой и тяжелый, вес — 220 граммов. Тяжелее только iPhone 11 Pro Max (226 г) и Sony Xperia XZ2 Ultra (236 г), если помните такой. В «ультре» от Samsung вес оправдан большим аккумулятором на 5000 мАч.
Привыкаешь моментально. Я спокойно перешел на него с компактного iPhone 11 Pro, обратно уже тяжело: кнопки на «айфоне» мелкие.
Если вы пользуетесь смартфоном с дисплеем 6,4-6,7 дюйма, переход на 6,9 дюйма «ультры» пройдет безболезненно.
Распознавание лица и ультразвуковой сканер отпечатков остались на месте. Поначалу скорость сканера удручала, но через 2 недели обучения стал реагировать быстрее, на уровне оптических датчиков последнего поколения.
Водозащита — по стандарту IP68, можно погружать смартфоны на глубину до 1,5 м на полчаса. Ныряем в бассейн и делаем классные фотографии. А вот отказ от аудиоразъема — печаль. Его уже не стало в Galaxy Note10+, но S-флагманы держались 10 лет. Остались стереодинамики — уже хорошо, звучат как всегда бесподобно.
Справа — Smart Cover с прозрачным окошком. И все чехлы выравнивают выпирающий блок камер — это большой плюс.
Но есть недостаток: щель разговорного динамика настолько узкая, что во время звонка нужно точечно прислонять смартфон к уху. Вроде и мелочь, но она, плюс упомянутая вибрация, формируют впечатление от использования. Давайте не забывать, что смартфон — это не только про камеру, по нему еще и звонят. Тем более, это далеко не «бюджетник».
208 миллионов пикселей на пять камер. Есть ли толк?
Подробно про изменения в камерах мы писали в первом обзоре. Если коротко: новое практически все. Galaxy S20 Ultra теперь умеет снимать видео 8K, фото с 100-кратным приближением и 108-мегапиксельные снимки. Характеристики модулей — на картинке:
Нажимайте на точки, чтобы узнать все о квадро-камере Galaxy S20 Ultra
По умолчанию S20 Ultra снимает с разрешением 12 Мп, когда пиксели объединяются в группы по 9 штук и передают больше информации. Схема работает отлично: снимки яркие, насыщенные, с кучей деталей в тенях и на ярких участках.
Можно переключиться в 108 Мп, в этом режиме советуем снимать днем всегда, тогда деталей будет еще больше. Можно кадрировать снимок без потери качества — здорово. Ночью лучше вернуться на 12 Мп, тогда будет работать ночной режим.
Много фото в разных режимах, листайте галерею!
Чем радуют флагманы Samsung — ночной режим есть и на «ультраширике». Выручает в темноте.
Качество хуже, чем на Mate 30 Pro, зато здесь по-настоящему широкий, всеобъемлющий угол захвата, и по углам резкость выше, чем у конкурентов (iPhone 11 Pro, Xiaomi Mi 10). Но нет автофокуса — плохо.
Многим не нужен, но по крайней мере, пользы от «ширика» на близком расстоянии больше, чем от 100-кратного зума. О нем — дальше.
Фото с «ультраширика». Последний кадр снят в режиме «Ночь».
В официальных источниках вы не найдете информации про оптическое увеличение, только про гибридное — 10х. Но когда зуммируешь картинку до 4x, видно, как переключаются линзы, причем довольно плавно и с одной экспозицией — в лучших традициях iPhone 11 Pro. Все, что до 4х — это цифровой кроп с основного модуля. Качество проседает, это мы отметили в сравнении с Mate 30 Pro и Xiaomi Mi 10.
Попарно: зум 4х, зум 10х
При увеличении от 4x до 30x Galaxy S20 Ultra снимает хорошо, насколько это позволяет прогресс в мобильных камерах. Приблизить текст на указателях, рассмотреть смешного песика на дальнем конце пляжа — вот применение. Качество радует, даже на 10х фотографии годятся для печати. До 10х работает и ночной режим.
Все, что дальше 30x — это беспощадный маркетинг. Назовите хотя бы одно применение 100-кратному зуму? Вот и мы не можем. Нет, инженеры Samsung безмерно круты: технически такое увеличение сложно реализовать, тем более когда на дальнем «конце» стабилизация позволяет фотографировать с рук. Снимаю шляпу. Но для вас это не должно быть поводом для покупки смартфона.
Слева направо: без зума, 10x, 30x, 100x
Как и съемка видео 8K: если не монтируете влоги или не планируете покупать 8K-телевизор в ближайшие 2-3 года, не ведитесь на эту инновацию.
При чем тут влоги? На монтаже можно кадрировать 8K-ролик до Full HD без потери качества, или сделать фиктивную проводку камеры. Другое применение — можно выдергивать 33-мегапиксельные кадры во время съемки.
Уже знаете, как это вам пригодится? Пишите в х.
Во время загрузки произошла ошибка.
Еще примеры видео 8K: раз, два
Вдобавок получаем кучу ограничений: стабилизация не работает, камеры переключать нельзя, картинка кадрируется почти в 2 раза. Поэтому спокойно снимаем в 4K или Full HD (при 30 кадр/с можно HDR+). Тут потрясающая стабилизация, стедикам можно выкинуть и бегать с Galaxy S20 Ultra — видео плавное. Качество при хорошем освещении тоже на «пять» с плюсом. Примеры: раз, два.
Во время загрузки произошла ошибка.
Однако в темноте резко наваливаются шумы, видео получается «мыльным». Даже Xiaomi Mi 10 смотрится бодрее, хотя стоит почти в 3 раза дешевле. Ждем исправления в будущих прошивках.
Портрет, деньПортрет, ночьДвигайте ползунок, чтобы сравнить селфи
Galaxy S20 Ultra умеет снимать портреты с широким и узким углом захвата изображения — пригодится для компании друзей. На портретах софт правильно отделяет лицо от фона и размывает фон. Но в темноте 40-мегапиксельный сенсор выдает недостаточно детализированные селфи.
120 Гц в экране — это круто. Просто попробуйте
В день анонса мы пророчили Galaxy S20 Ultra звание лучшего дисплея в мире. Так и получилось: за сверхточную, близкую к идеальной цветопередачу специалисты Display Mate дали смартфону высший балл. Матрица Dynamic AMOLED с частотой обновления 120 Гц и разрешением Quad HD+ выглядит потрясающе.
Максимальная яркость в автоматическом режиме — 1342 нит, в ручном — около 800 нит, но даже в этом случае сетовать на блеклость под солнцем не приходится. Поддержка HDR10+ означает еще большую насыщенность и контрастность, только нужен подходящий контент. Такого пока мало, но смартфон сам умеет снимать в HDR10+.
Не утихают споры вокруг частоты 120 Гц: нужна ли при разрешении Quad HD+? Напомним, в новых флагманах Samsung 120 Гц работает только с HD и Full HD, иначе — 60 Гц. Кто-то возмутился («хочу топ за сто тыщ!») и накатал петицию, народ поддержал, пошли слухи, что Samsung готовит такое обновление.
Технически реализуемо, но зачем? Даже с Full HD и 120 Гц дисплей съедает на 15-20% больше заряда. Страшно представить, какая нагрузка будет на максимальных настройках. Ставим Full HD и наслаждаемся плавной картинкой, 120 Гц смотрятся очень приятно, анимации словно перетекают друг в друга. Попробуйте в магазине.
Быстрый, холодный, но мало памяти в России
В зависимости от региона, Samsung Galaxy S20 Ultra работает на процессоре Snapdragon 865 (США, большая часть Китая) или фирменном Exynos 990 (Европа, в том числе Россия). В тестах набирает меньше Snapdragon 865, но меньше подвержен троттлингу: потери производительности под нагрузкой — максимум 13%. Хороший результат.
В играх удалось нагрузить систему с новым видеопроцессором Mali-G77. PUBG повел себя отлично: два часа боев — без лагов. А вот в WoT: Blitz частота кадров просела до 40 кадр/с после получаса игры, хотя на Xiaomi Mi 10 «танки» показывали стабильные 60 кадр/с.
У нас версия с 12 ГБ оперативной памяти типа LPDDR5, это новейший и самый быстрый стандарт. В некоторых странах продается версия на 16 ГБ, куда столько девать — вопрос. А вот 128 ГБ постоянной памяти для российского рынка — стыд. В мире продаются версии на 256 и 512 ГБ.
Получается забавно: можем снимать 8K — но одна минута «весит» почти 1 ГБ. Можем фотографировать в 108 Мп — но один кадр «весит» 30 МБ. Смартфон круто звучит — но один трек во FLAC весит 40 МБ. Память тает на глазах. Я залил три сезона The Suits в Full HD и съездил в Барселону на 3 дня, наснимал фото — осталось 10% свободного места. Катастрофически мало.
Надежда на карты памяти. Можно установить емкостью до 1 ТБ, но тогда придется пожертвовать второй SIM-картой: лоток гибридный. По остальным интерфейсам — «полный фарш»: Wi-Fi 6, NFC, Bluetooth 5.0 (в Huawei Mate 30 Pro — Bluetooth 5.1).
Все версии Galaxy S20 Ultra, независимо от процессора, поддерживают сети 5G. Но в России такая возможность заблокирована программно, за границей тоже не работает. Тут ничего не теряем, найти оператора с нормальным 5G-покрытием даже в Штатах тяжело. Что уж говорить про Европу.
От батареи ожидали большего
Аккумулятор в Galaxy S20 Ultra — самый емкий за всю историю флагманов Samsung: 5000 мАч. Мы ожидали увидеть рекорд автономности, но в итоге — без сюрпризов.
В монотесте смартфон крутил Full HD видео без остановки 12 ч. Это на 20% меньше iPhone 11 Pro Max и Xiaomi Mi 10. Мы прогнали тест трижды — плюс-минус тот же результат. Игры тестировали в «легкой» Subway Surfers, а вот PUBG на высоких настройках тратит по 20% в час, то есть хватит на 4-5 часов «королевской битвы».
В использовании у меня S20 Ultra спокойно доживал до ночи. Но во время поездки на гору Монсеррат его хватило с 8 утра до 19 вечера, за это время снял сотню фото и десяток видео. Яркость — всегда автоматическая, частота дисплея — 60 Гц.
Возможно, дело в процессоре: европейские коллеги, тестирующие Galaxy S20 Ultra на Exynos 990, обратили внимание на разброс в живучести. Их аппараты живут на 15-20% меньше «американцев» на Snapdragon 865. Что соответствует нашим тестам. Опять же, ждём улучшения автономности с выходом обновлений.
Обновления не повлияют на зарядку, тут и так все отлично: от адаптера 25 Вт «ультра» заряжается за час. Интересно, что с адаптером 45 Вт время зарядки с 0 до 100% то же самое, получаем только ускоренный (не критично) прирост заряда в первые 50% (источник). Можно не тратиться на дорогое ЗУ.
Мощность беспроводной зарядки остановилась на 15 Вт, хотя Xiaomi Mi 10 уже предлагает 30 Вт. Реверсивная беспроводная зарядка — 9 Вт, подходит для питания наушников Galaxy Buds/Buds+ и часов Galaxy Watch Active2.
Конкуренты и цены
Samsung Galaxy S20 Ultra подобрался к психологической отметке 100 тысяч рублей. Продажи начнутся 13 марта, если до этой даты оформить предзаказ — подарят беспроводные наушники Galaxy Buds+. Для смартфона без аудиоразъема — обязательная вещь, тем более наушники хорошие.
Еще больше фото Galaxy S20 Ultra, листайте!
Сравнивать такой премиальный смартфон можно только с другими Pro-флагманами. Huawei Mate 30 Pro не предлагает такого безумного зума, зато выглядит лучше, он легче и тоньше, оснащен 3D-сканером лица и входит в тройку лучших камерофонов, где первое место сейчас занимает Xiaomi Mi 10 Pro.
Тот в 2 раза дешевле «ультры», работает на Snapdragon 865 и тоже предлагает камеру 108 Мп со съемкой видео 8K. «Входной билет» в такие инновации — оптимальный Xiaomi Mi 10, то же самое, что и Pro-версия, только без зум-камер. А приверженцам Apple остается посоветовать только iPhone 11 Pro Max, который уступает по части фотографии, но удивляет живучей батареей и качеством съемки видео.
Мнение Hi-Tech Mail.ru
Galaxy S20 Ultra подтверждает свое название: ультра-набор характеристик в самом навороченном флагмане. Какие современные технологии сюда можно было еще впихнуть? Разве что складную конструкцию, но для этого есть Galaxy Fold и Galaxy Z Flip. Быструю беспроводную зарядку ждем в Galaxy Note20. До обидного маленький объем памяти для российского рынка — отдельный разговор.
Главный рывок — в камерах. Несколько лет Samsung не трогала сенсоры и оптику, решая проблемы софтом. Но в этом году все резко поменялось: новые матрицы, новый 100-кратный Space Zoom, съемка видео 8К. Компания догнала и в чем-то обогнала конкурентов, сделав упор на тучу пикселей и нейросети.
Но если оценить трезво: 100-кратный зум — чисто маркетинговая штука, нормальное качество осталось на «гибридном» 10х. А это уже показали конкуренты год назад.
Съемка 8К — инновация, но ближайшие 2-3 года без массового применения. За это время технологию улучшат, смартфоны с 8К станут дешевле.
Съемка на все 108 Мп? Это уже умеют недорогие Xiaomi Mi 10, Mi Note 10, да и сам режим — для особо дотошных.
Убираем все это — и получаем Galaxy S20+, тоже дорогой (но уже в меру) флагман. Он и станет самым популярным в линейке. А Samsung Galaxy S20 Ultra — это такой показательный жест всем врагам, напоминание корейцев о своем могуществе в хайтеке. Получилось действительно грозно и внушительно. Фанаты компании и мобильной фотографии оценят.
За уникальные технологии камер и потрясающий дисплей редакция Hi-Tech Mail.ru присуждает Samsung Galaxy S20 Ultra награду «Инновация»
- Шикарный Dynamic AMOLED дисплей 120 Гц
- Отличная основная камера с кучей режимов для творчества
- Отличное качество фото на 10-кратном гибридном зуме
- Много ОЗУ, все современные интерфейсы
- Мощный процессор, работает без троттлинга
- Быстрая зарядка за час
Большой, тяжелый, блок камер выпирает — непрактично
Среднее качество видео при съемке в темноте
Мало постоянной памяти, в России нет версий на 256 и 512 ГБ
Цена как зум — космическая
Загрузка...
