По каким параметрам выбрать смартфон с хорошей камерой. Что такое апертура камеры в смартфоне

Одной из главных полезных возможностей современного смартфона является функция фотографирования. Для получения хорошего фото, необходимо чтобы камера обладала определенными качествами и характеристиками. Сегодня, в рамках данной статьи, мы поговорим о том, что такое апертура камеры, за что она отвечает, и как она влияет на качество снимков.

Практически каждый из нас делает как минимум 2-3 снимка в день с помощью камеры мобильного телефона. Кто-то после их выкладывает в Instagram или Facebook, делится в мессенджерах, размещает на досках объявлений. Всех нас объединяет одно желание — чтобы камера смартфона снимала лучше, фотографии были четче, насыщенней, детализированней, чтобы было меньше шумов и т.д. Как этого добиться? На это влияет очень много различных факторов, характеристик и настроек:

• Количество мегапикселей и их размер
• Баланс белого
• Качество сжатия и формат снимка
• Аппретура камеры

О последней характеристике мы сегодня как раз и поговорим — апертура камеры что это? Как она влияет на качество фотографии?

Все любят фотографировать на мобильный телефон, но встроенная фотокамера в каждом имеет свои различия, поэтому важно понимать, что означает каждая спецификация. Тогда вы выберите смартфон, фотокамера в котором удовлетворит ваши потребности.

В этой статье мы углубимся в значения многих функций, чтобы вы могли судить о возможностях камеры, читая описание или обзор технических характеристик.

Диафрагма

Диафрагма объектива - это отверстие, через которое свет проходит к датчику и оно обозначено числовой величиной F (например, f/2.0 или F/2.8). Чем меньше диафрагменное число, тем крупнее отверстие и тем больше света проходит через объектив, и тем лучше производительность фотокамеры во время съёмки в условиях с низким освещением. Число F, которое вы видите в спецификациях, это максимально возможное значение диафрагмы для данного фокусного расстояния (о фокусном расстоянии ниже).

К примеру, если камера снимает при F/5.6, то она захватывает меньше света, чем при F/2.0. Объектив 29 мм F/2.2 в iPhone 6 можно назвать «светосильным», это означает, что с ним вы сможете снимать при более высокой скорости затвора. Чем выше светосила объектива (чем меньше диафрагменное число), тем лучше он приспособлен для съёмки недостаточно освещённых сцен. Поэтому выбирайте фотокамеру, у которой наименьшее диафрагменное число (F/2.2 лучше, чем F/2.8).

В таких зуммирующих фотокамерах как в смартфонах Galaxy K Zoom и Galaxy S4 Zoom, чаще всего вы получаете две пары чисел с фокусным расстоянием. При этом иногда в них указана постоянная апертура, но это больше характерно для обычных цифровых фотоаппаратов, а не для смартфонов.

Фотокамера в Samsung Galaxy K Zoom оснащена объективом 24-240 мм F/3.1-6.4. Это называется переменная диафрагма. Первое диафрагменное число (F/3.1) означает максимальную диафрагму при съёмке с максимально широким углом (24 мм), а второе значение F (F/6.4) говорит о максимальном открытии диафрагмы при съёмке на теле-конце (240 мм). При масштабировании, изменении фокусного расстояния, диафрагма тоже изменяется.

Так же важно отметить, что в фотокамерах с большим датчиком, значение диафрагмы влияет на глубину резкости. Так на большой диафрагме можно получить небольшую глубину резкости, сделав таким образом красивый размытый фон, так называемое "боке". К сожалению, с маленьким датчиком, который в большенстве мобильных устройств, такой эффект получить практически невозможно.

Диафрагма F/2.8.

При увеличении диафрагменного числа до F/11, отверстие уменьшается и глубина резкости увеличивается, как на примере ниже.

Фокусное расстояние

Фокусным называют расстояние от оптического центра объектива до плоскости изображения, в телефонных камерах это означает до датчика изображения.

При масштабировании изменяется оптический центр зум-объектива, поэтому изменяется и значение фокусного расстояния. ФР также говорит нам об угле зрения, что особенно важно. Для простоты, смотрите на эквивалентное фокусное расстояние объектива, которое учитывает размер датчика и даёт вам ФР в 35 мм эквиваленте. Такой показатель можно сравнить среди различных фотокамер.

Эквивалентное фокусное расстояние говорит о том, насколько широк объектив. Вы можете использовать этот конвертер , чтобы понимать о каком угле обзора идёт речь при определённом ФР в 35-мм эквиваленте. Чем короче фокусное расстояние, тем шире поле зрения.
Так, например:

IPhone 6 / iPhone 6 Plus: 29 мм (в 35 мм эквиваленте)
Galaxy S5: 31 мм (в 35 мм эквиваленте )

Можно сказать, что с iPhone 6 и iPhone 6 Plus поле зрения шире, так как 29 мм переводится в 73.4 градуса, а 31 мм – в 69.8 градусов.

При меньшем значении фокусного расстояния фотокамера может охватывать более широкую область сцены (по вертикали и горизонтали). Это очень удобно для съёмки групповых кадров, интерьеров, архитектуры, селфи и т.д. Вот почему производители смартфонов наделяют объектив фронтальной камеры меньшим фокусным расстоянием, – чтобы сделать её более подходящей для автопортретов.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием называют «фиксами». Это означает, что в фотокамере нет масштабирования.

В смартфонах Galaxy Zoom переменное фокусное расстояние. Например, Galaxy S4 Zoom оснащён объективом 24-240 мм F/3.1-6.4. Таким образом, 24 мм – это фокусное расстояние на широком угле, а 240 мм – на теле-конце. Конечно, диафрагма, как мы упоминали выше, максимально открыта в широкоугольном положении и минимально на теле-конце.

Видео Майка Брауна.

К слову, оптический зум рассчитывают путём деления максимального фокусного расстояния на кратчайшее. Например, в случае S4 Zoom мы делим 240 на 24 и получаем 10. Другими словами, S4 Zoom обладает 10-кратным оптическим зумом.

Размер датчика

Размер сенсора играет ключевую роль в производительности фотокамеры. Принято считать, что чем больше датчик, тем выше качество изображения. Почти всегда так оно и есть. К крупному сенсору производители могут применить больше технологических достижений, которые невозможно либо дорого внедрить в небольшие датчики. Тем не менее, среди исключительно важных спецификаций сенсора находится размер пикселей.

Пиксели измеряются в микрометрах (мкм) или микронах (μ). Некоторые производители смартфонов предоставляют этот показатель, поскольку всё больше людей осознают влияние размера пикселя на качество изображения и производительность при низкой освещённости.

Чем больше размер пикселя (фотодиод, светосила пикселей), тем выше его способность собирать свет.

Вы можете найти две камеры, сенсоры которых одинакового размера, но с различным разрешением. Здесь вам нужно определиться, выбираете ли вы низкое разрешение с крупными пикселями (например, HTC One UltraPixel) или более высокое разрешение, но с пикселями помельче. В разных фотокамерах размеры датчиков и их разрешение будут различаться.

Возможно, вам попадётся фотокамера с большими пикселями, которая при этом будет уступать в производительности при низком освещении другой камере, так как здесь важное место занимают сенсорные технологии и обработка изображений.

Например, датчики с технологией задней подсветки BSI (Back Side Illuminated) используют уникальный дизайн, значительно повышающий чувствительность к свету. В датчике BSI проводки, ответственные за передачу данных, расположены позади светочувствительной области, что позволяет производителям создавать маленькие сенсоры с большим количеством пикселей. На датчиках FSI (Front illuminated) проводки находятся спереди, занимая пространство, на котором могли разместиться крупные фотодиоды.

Датчики нового поколения демонстрируют своё превосходство над более ранними, сенсорная технология продолжает улучшаться. Смартфон HTC One UltraPixel с пикселями в 2.0 микрона не всегда приводит к более высокой производительности при низком освещении по сравнению с датчиками, чьи пиксели мельче. В настоящее время первое место занимает iPhone 6 Plus с датчиком разрешением 8 Мп и пикселями в 1.5 мкм на DxOMark. TheHTC One M8 находится на 18-ом месте, значительно уступая даже фотокамере в Samsung Galaxy S5 (3-е место), в которой 16-мегапиксельный сенсор с пикселями размером 1.12 микрон.

Размер сенсора в связке с характеристиками объектива влияет на глубину резкости. При одинаковой диафрагме более крупный датчик даст возможность достигать меньшей глубины резкости, то есть более выраженного боке. Эффект расфокусированного фона поможет выделить объект съёмки от элементов заднего фона.

Чтобы получить более размытый фон, вам нужен смартфон, в фотокамере которого крупный сенсор и большая апертура.

Размер сенсора указывают в списке спецификаций, он может быть 1/2.3", 1/2.5", 2/3" и т.д. Это означает, что такова его диагональ, но не всем легко таким образом сравнить размеры датчиков. Вы можете обратиться к онлайн-инструменту для сравнения размеров сенсоров cameraimagesensor.com или открыть статью на сайте Википедия , в которой перечислены самые популярные типы датчиков с их эквивалентной шириной и высотой в миллиметрах.

Вы можете увидеть, что Nokia Lumia 1020 имеет сравнительно очень крупный датчик (2/3-дюймовый = 8.80x6.60 мм); Nokia Lumia 720 (1/3.6-дюймовый = 4.00×3.00 мм).

В следующий раз, когда вы соберётесь покупать смартфон, просматривая спецификации фотокамеры, не забудьте взглянуть на размер пикселя и габариты сенсора. Большинство современных камерофонов оснащены сенсорами BSI. В некоторых более передовые технологии, чем в других.

Стабилизация изображения

Стабилизация изображения – один из важнейших аспектов многих современных телефонных камер. Есть цифровая стабилизация изображения и оптическая. С системой оптической стабилизации фотокамера компенсирует движения рук и дрожь путём смещения элементов объектива в сторону, противоположную направлению движения, что приводит к более чётким изображениям.

Изображения из патентной заявки от Apple, в которой описывается метод для интеграции оптической стабилизации в миниатюрных камерах.

При съёмке с рук неизбежны мелкие движения, которые могут привести к смазанному снимку. Если вы установите телефон на устойчивую поверхность, такое беспокойство отпадёт. Но с мобильным телефоном большую часть времени вы снимаете с рук. Для того, чтобы получить чёткое изображение, придерживайтесь эмпирического правила выдержки, которое гласит: знаменатель выдержки должен быть не меньше числа, обозначающего фокусное расстояние в 35-милиметровом эквиваленте. То есть, чтобы получить резкое изображение при съёмке с 30-мм объективом (в эквив.), вам нужно установить скорость затвора на 1/30 сек.

Как узнать светочувствительность камеры на смартфоне, и какое значение стоит выбрать, чтобы впоследствии наслаждаться качественными фотографиями?

Одним из наиболее важных моментов в смартфоне является его камера. Сейчас практически каждый пользователь имеет страницы в различных социальных сетях, куда периодически заливает фотографии с собой, путешествиями, едой, покупками, домашними питомцами и т. д. Некоторые люди даже зарабатывают на публикации снимков в Instagram и других сетях. Современные смартфоны способны заменить цифровые фотоаппараты, что иногда существенно облегчает багаж в поездках. Но как выбрать аппарат с хорошей камерой?

Благодаря развитию технологий, количество пикселей уже не играет такой решающей роли, как раньше. Если вы хотите получить качественную камеру, то при выборе смартфона стоит обратить внимание на наличие оптической стабилизации изображения, размер сенсора и пикселей. Еще одной значимой характеристикой является апертура.

Что такое апертура?

Апертура характеризует способность камеры захватывать свет. Важной деталью в устройстве камеры является апертурная диафрагма - отверстие, через которое световые лучи проходят к датчику. Принцип работы напоминает строение нашего глаза, где зрачок и радужная оболочка контролируют количество света, достигаемое сетчатки. Более крупное отверстие апертуры позволяет собирать больше света, что необходимо для получения качественных изображений.

Для обозначения используется буква f, где показатель f равен фокусному расстоянию, поделенному на диаметр апертуры (f/1.7, f/2.2 и т. д.).

Больше - значит лучше?

На самом деле это не так. Чем меньше число, стоящее после f, тем больше апертура и крупнее отверстие объектива. Это значит, что камера является светочувствительной и может захватывать больше света. Таким образом, даже при плохом освещении вы сможете сделать качественную и четкую фотографию с минимальным количеством шумов.

Пожалуй, здесь наиболее привлекательным вариантом становятся прошлогодние флагманы Samsung Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge с максимальной апертурой f/1.7. Также можно отметить HTC 10, LG V20, LG G5 и LG G6 со значением f/1.8. Ну а наиболее часто можно встретить мобильные устройства с апертурой f/2.0 или f/2.2.

Переменная апертура

Обычно это фиксированное значение, но иногда может указываться переменная апертура. Это характерно для устройств с камерой, которая позволяет пользователю применять оптическое увеличение, изменять глубину резкости или скорость затвора.

Например, в недавно поступившем в продажу смартфоне с двойной камерой присутствует режим широкой диафрагмы с диапазоном f/0.95-f/16. В этом режиме можно изменять фокусировку на уже сделанных фотографиях и создавать эффект размытого фона, как на зеркальных фотоаппаратах. При большем значении апертуры камера будет фокусироваться на ближайшем объекте, при меньшем - делать фон более резким.

Еще одним примером может стать ASUS ZenFone Zoom. Хотя аппарат оборудован одинарной камерой, здесь предусматривается поддержка оптического зума. Диафрагма может меняться от f/2.7 до f/4.8, где первое значение соответствует нормальному состоянию камеры, а второе - при максимальном приближении.

Вывод

Апертура является одной из важнейших характеристик мобильной камеры. Именно она отвечает за способность смартфона делать качественные снимки даже в условиях недостаточного освещения. При этом важно помнить, что у светочувствительной камеры с большой апертурой будет указываться меньшее значение f.

Мы писали ранее.) Ее важнейшей функцией является глубина резкости: так, например, благодаря апертуре можно сделать фон размытым, выделив при этом объект, или же наоборот, оставить все в фокусе.

1. Что такое апертура?

Выражаясь простым языком, апертура это отверстие в объективе, через которое проходит свет, попадающий на сенсор. По принципу работы она в каком-то роде похожа на человеческий глаз. И если проводить подобную аналогию с самой камерой, то получается, что линза выполняет функцию роговицы – она собирает весь видимый свет, отправляя его через радужную оболочку, которая в свою очередь расширяется или уменьшается в зависимости от количества поступающего света, контролируя таким образом диаметр зрачка. Сам же зрачок это нечто вроде дыры, через которую и проходит свет дальше, вглубь глаза, где и попадает на сетчатку. Так, получается, что апертура и зрачок выполняют одинаковую функцию: свет проходит через апертуру и попадает на сенсор камеры, аналогично зрачку и сетчатке. Чем больше диаметр апертуры – тем больше света попадает на сенсор. И точно так же, чем больше диаметр зрачка, тем больше света попадает на сетчатку.

2. Диаметр апертуры

Аналогом радужной оболочки, контролирующей размер апертуры, в оптике называется диафрагмой. Функция диафрагмы заключается в том, чтобы благодаря увеличению и уменьшению диаметра апертуры, ограничивать количество света, попадающего на фотосенсор.
В фотографии апертура измеряется в f-числах или в f-стопах, и чем меньше значение f-стопа, тем больше размер апертуры. Многие люди находят это сбивающим с толку, ведь обычно большее число подразумевает большее значение, но не в этом случае. Так, f/1.4 больше, чем f/2.0 и еще больше, чем f/8.0.
Для четкого понимания лучше взглянуть на иллюстрацию ниже:

Взаимоотношение размера апертуры к значению f-стопа.

3. Глубина резкости

Еще одна вещь, которую нужно знать об апертуре, это глубина резкости - область фотографии, которая находится в фокусе:
Если f-число равно f/32, то в фокусе будут находиться как передний, так и задний планы. Если же выбрать значение f/1.4, то задний план окажется размытым, оставляя в фокусе лишь объекты переднего плана. Это явно видно на изображениях ниже:

Левая фотография сделана с f-числом равным f/2.8, а правая с f/8.0

Как видно из этого примера, даже небольшое изменение f-числа с f/2.8 до f/8.0 довольно сильно влияет на глубину резкости. И если бы я использовал f-стоп, равный f/32, то фон оказался бы таким же четким, как и WALL-E на втором снимке.
Еще один пример:

Почтовые ящики – апертура равна f/2.8

На фотографии выше, благодаря малой глубине резкости, лишь слово «Cougar» оказалось в фокусе, оставив пространство впереди и позади надписи размытым. Если же в данном случае использовалось f-число, равное f/1.4 и камеру бы сфокусировали на буквах, то только одна буква и была бы в фокусе.

4. Диафрагма объектива: Максимум и минимум

У каждого объектива есть свой лимит максимального и минимально возможного диаметра апертуры. Увидеть эти значения можно в спецификациях вашего устройства, они обычно обозначаются как Lowest f-number (Наименьшее f-число) и Highest f-number (Наивысшее f-число).

Внимание стоит обратить на максимальное значение, так как оно показывает насколько быстр ваш объектив. Так, объектив с наивысшим f-числом, равным где-то f/1.2 или f/1.4 считается быстрым, так как может пропустить больше света, чем, например, объектив с диафрагмой f/4.0. Поэтому объективы с большой апертурой более пригодны для фотографии в условиях недостаточной освещенности. Кроме того, широкая апертура позволяет лучше изолировать предметы переднего плана от заднего фона. Так что при покупке объектива следует внимательно отнестись к этим параметрам.

Наименьшее же значение диафрагмы не настолько важно, так как почти все современные фотоаппараты имеют апертуру равную как минимум f/16 – чего вполне достаточно для обыкновенной каждодневной съемки.

Это значит, что маркетологи в Samsung не зря едят свой хлеб. Чем производители смартфонов занимались последние годы? Они методично расширяли диафрагму, чтобы на микроскопический сенсор телефона попадало больше света. Они пришли к пониманию, что высокое разрешение (16-21 Мп) с маленькими пикселями (0,9-1,1 мкм) работает хуже среднего разрешения (12-13 Мп) с пикселями побольше (1,25-1,4 мкм) – при 12-13 Мп детализация сохраняется, но света увеличенные пиксели собирают больше. Также почти все компании успешно освоили систему оптической стабилизации, что, в частности, позволило выставлять больше выдержку, дабы матрица успевала захватить больше света. То есть компании делали все для того, чтобы малюсенький сенсор получал как можно больше света.

Передовые фотофлагманы 2017 года имеют светосилу f/1.6 (LG V30, Huawei Mate 10), f/1.7 (Samsung Galaxy S8, HTC U11), f/1.8 (iPhone X, Pixel 2). По последним слухам, в Galaxy S9 будет механически регулируемая диафрагма со значениями f/1.5 и f/2.4. Несмотря на предположения, промежуточные значения выставлять будет нельзя, то есть в распоряжении пользователя будет два режима – для дня и для ночи. Аналогичное решение применяется в раскладушке Samsung W2018, которая продается эксклюзивно в Китае. Посмотрите гифку:

То, что камеры смартфонов эволюционируют, безусловно, радует. И я рад, что Samsung, чьи флагманы Galaxy легко входят в Топ-3 лучших смартфонов для фото-, видеосъемки, взяла на себя роль лидера направления (или пытается взять). Однако радость по ожидаемому скачку в качестве фото, как мне кажется, преждевременная. Во-первых, между f/1.5 и текущим f/1.7 у того же Galaxy Note 8 не такая уж и большая разница, если учесть размеры модуля камеры. Да и где восторженные возгласы по камере LG V30 с f/1.6? Их нет, потому что светосила радикально не изменила качество фото в сравнении с тем же G6 (f/1.8). Во-вторых, я вижу очень мало сценариев, где f/2.4 будет показывать себя лучше f/1.5. Ночные клубы, дом, макро, ночные пейзажи, портреты, съемка подвижных объектов и динамичных сцен? Для всех этих сюжетов предпочтительнее f/1.5, то есть действует правило «чем больше света (меньше выдержка, меньше ISO) – тем лучше».

Если у вас есть на руках iPhone X, то можете провести небольшой тест – снять что-то в помещении (или даже на улице) на разные камеры (ширик и телевик), попытавшись выстроить одинаковое фокусное расстояние. Вы удивитесь, насколько фото с камеры с f/2.4 более шумные в сравнении с f/1.8 даже при хорошем свете.