De la 0, 11 megapixeli la asistenți de rețele neuronale: cum au evoluat camerele în smartphone-uri

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 04:09

O scurtă excursie în istoria fotografiei mobile.

Camera dintr-un smartphone a devenit o parte integrantă a vieții noastre: cu ajutorul ei, puteți surprinde întotdeauna un moment important și îl puteți împărtăși cu ceilalți. Totuși, pentru ca acest lucru să devină real, au fost nevoie de 20 de ani de progres tehnic, redistribuire a pieței de echipamente fotografice și multe inovații. Am decis să ne amintim cum fotografia mobilă a izbucnit în viața noastră de zi cu zi și care companii au făcut-o simplă și accesibilă.

Primele telefoane cu cameră

Pentru prima dată camera a apărut în telefon în 1999: compania japoneză Kyocera a lansat modelul VP-210, care permitea efectuarea de apeluri video. Camera era amplasată în față și surprindea fața proprietarului cu o rată de 2 cadre pe secundă. De asemenea, ar putea să facă selfie-uri cu o rezoluție de 0, 11 megapixeli și să le stocheze în memoria dispozitivului într-o cantitate de până la 20 de bucăți.

În anii următori, camerele mobile s-au dezvoltat rapid sub atacul concurenței și deja în 2004 a fost luată reperul de 1 milion de pixeli (1 megapixel). Și în 2005 piața a fost șocată de două modele care pot fi numite primele telefoane cu cameră: Nokia N90 și Sony Ericsson k750i. Au avut camere cu focalizare automată de 2 megapixeli și au capturat imagini clare, nu abstracții neclare. Atunci a început să se schimbe atitudinea utilizatorilor față de fotografia mobilă: pe Flickr au apărut grupuri tematice, oamenii au început să facă schimb de poze primite pe telefoanele lor și să le discute.

Cu fiecare an următor, numărul de persoane care fac poze la telefon a crescut exponențial. Lansarea iPhone-ului în 2007 a schimbat atitudinea față de dispozitivele monofuncționale: smartphone-urile au început să înlocuiască playerele MP3, iar apoi camerele foto și video pentru amatori.

Zorii de Instagram

Piața camerelor s-a prăbușit în 2010 odată cu lansarea Instagram. Utilizatorii doreau să obțină o imagine atractivă cât mai ușor și rapid posibil și să o posteze pe rețelele de socializare.

În același timp, calitatea camerelor mobile s-a îmbunătățit. Introdus în 2011, iPhone 4s a primit o cameră de 8 megapixeli și o optică sensibilă la lumină cu o deschidere de f/2, 4. Aceste caracteristici au acoperit majoritatea nevoilor: apăsați un buton, obțineți un cadru luminos și încărcați-l pe Instagram.

De-a lungul timpului, procesarea imaginilor în smartphone-uri a devenit mai agresivă: contrastul, saturația și claritatea conturului în prioritate, iar naturalețea imaginii a dispărut în fundal. Dar au existat și încercări de a aduce tehnologie profesională camerelor mobile. Deci, Nokia în 2012 a făcut telefonul cu cameră 808 PureView.

Modelul se distingea prin caracteristici care erau fenomenale pentru vremea sa. Rezoluția camerei a fost de 41 de megapixeli, iar dimensiunea fizică a senzorului a fost de 1/1, 2 ″. De asemenea, a fost echipat cu un obturator mecanic, filtru ND - încorporat, obiectiv Carl Zeiss cu deschidere f/2, 4 și blitz cu xenon.

Din păcate, alți producători nu s-au grăbit să urmeze exemplul Nokia, bazându-se pe filtre și alte ornamente.

Mai multe camere, bune și diferite

La un moment dat, companiile au decis să mărească numărul de camere din smartphone-uri. În 2011, au fost lansate HTC Evo 3D și LG Optimus 3D, care au folosit câte două lentile pentru a crea fotografii stereoscopice. Cu toate acestea, tehnologia s-a dovedit a fi nerevendicată, iar producătorii au uitat de astfel de experimente timp de câțiva ani.

În primăvara lui 2014, piața a văzut HTC One M8. Smartphone-ul a primit un modul auxiliar pentru măsurarea adâncimii și separarea obiectului de fundal. Astfel, compania a implementat modul portret cu doi ani mai devreme decât a făcut-o Apple.

Un adevărat boom a avut loc în 2016, când cei mai mari producători și-au prezentat soluțiile. În același timp, nu a existat o vedere unică a motivului pentru care un smartphone are nevoie de două camere. De exemplu, Huawei a promovat fotografia monocromă cu P9, pe care l-a dezvoltat împreună cu Leica. LG G5 s-a bazat pe shirik, iar Apple a introdus un teleobiectiv pentru portrete și zoom optic în iPhone 7 Plus.

După cum sa dovedit, două camere nu sunt limita. Acum aproape toate smartphone-urile de pe piață sunt echipate cu trei lentile cu distanțe focale diferite, precum și camere pentru fotografia macro și măsurarea adâncimii.

Creșterea caracteristicilor

Calitatea camerelor mobile a fost întotdeauna limitată de limitări fizice: grosimea mică a carcasei nu a permis echiparea smartphone-urilor cu optică de înaltă calitate și senzori mari. Cu toate acestea, utilizatorii cereau îmbunătățiri, companiile încercau să-și satisfacă nevoile.

Așa că am ajuns să avem camere proeminente la câțiva milimetri de corp. Au crescut și dimensiunile fizice ale senzorilor: dacă în urmă cu cinci ani fluctuau cu 1/3 ″, acum au apărut pe piață Samsung Galaxy S20 Ultra și Huawei P40 cu senzori de 1/1, 3 ″. Senzorii de imagine au fost măriți de aproape nouă ori, ceea ce a îmbunătățit semnificativ calitatea fotografiilor.

Suprafața mare a senzorilor a permis creșterea rezoluției. Camerele mobile de 48MP și 64MP au devenit norma, în timp ce Samsung și Xiaomi au atins deja pragul de 108MP. Cu toate acestea, fotografiile cu o astfel de rezoluție cântăresc prea mult, așa că inginerii au mers pe un truc: informațiile de la pixelii vecini sunt combinate. Acest lucru scade rezoluția, dar în schimb obținem mai puțin zgomot și o gamă dinamică mai largă.

Ce urmeaza

Toate aceste inovații au făcut din smartphone-urile un înlocuitor ideal pentru camerele digitale de tip point-and-shoot. Cu toate acestea, au încă loc să crească. Și chiar dacă caracteristicile fizice ating plafonul, software-ul va veni întotdeauna în ajutor.

Acum fotografia computațională câștigă amploare: camera realizează o serie de imagini, iar rețelele neuronale bazate pe acestea colectează cadrul perfect, suprimând zgomotul, egalând luminozitatea și corectând culoarea. Metoda este folosită în Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 și multe alte smartphone-uri. Prelucrarea are loc automat și imperceptibil pentru utilizator - acesta vede doar rezultatul.

Pe măsură ce performanța crește, capacitățile camerelor devin mai largi. Ei pot deja să înregistreze videoclipuri și să efectueze procesări în timp real: estompează fundalul sau îl fac alb-negru, lăsând obiectele în culoare. Se dezvoltă și direcția realității augmentate: Apple a echipat deja iPad Pro cu un senzor LiDAR pentru lucrul cu aplicații AR, iar în curând tehnologia va apărea și pe iPhone.

Camerele mobile devin un complex hardware-software, ale cărui capabilități nu le înțelegem pe deplin. De aceea este mai interesant să urmăriți cele mai recente evoluții în acest domeniu și să le testați singur.