Почему айфон снимает лучше при меньшем количестве пикселей

Обновлено: 04.07.2024

Несмотря на рост количества камер и повышение их технологичности, конечная цель Apple в развитии фотографических возможностей iPhone состоит в том, чтобы просто делать качественные снимки в одно нажатие. Об этом рассказал Джон МакКормик, глава отдела разработки и проектирования мобильных камер Apple. По его словам, в Купертино всегда старались сделать так, чтобы результат фотографирования выходил как можно лучше, а сил для этого приходилось тратить как можно меньше. Ведь именно это, как полагают в компании, и отличает мобильную съёмку от профессиональной.

iPhone делают фото на уровне профессиональных камер благодаря особому подходу к проектированию

Apple стремится скопировать все действия, которые выполняют профессионалы, готовясь к съёмке, признался МакКормик. Но, в отличие от них, в фотографировании на iPhone почти все процессы приходится по максимуму автоматизировать. Ведь пользователю некогда заниматься подстройкой разных параметров, как думают производители Android-смартфонов, да и съёмка, как правило, ведётся не со штатива, а с рук по принципу: достал – нажал – убрал. Поэтому ручное конфигурирование тут попросту не нужно. Добиться намеченного инженерам Apple очень помогают нейросети, которые учатся у настоящих фотографов, а потом применяют полученные знания при съёмке на iPhone.

Почему iPhone снимает лучше Android

Дизайнеры Apple рассказали, как, кем и сколько разрабатывался iPhone 12

Может показаться, что МакКормик – фантазёр и говорит много лишнего. Но, если оценить фотографии, которые получаются на iPhone, то становится понятно, что это не так. Для меня в этом смысле хорошей лакмусовой бумажкой является портретная съёмка. Большинству смартфонов на Android она даётся довольно плохо, потому что они начинают размывать фон раньше, чем нужно. Из-за этого длинные волосы, уши, шапки и другие выпирающие элементы оказываются в расфокусе. Выглядит это, откровенно говоря, так себе. А у iPhone ничего подобного никогда не было.

Чем уникальна камера iPhone

iPhone одинаково хорошо умеет и в видео, и в фото. В отличие от устройств конкурентов

В целом подход Apple к проектированию камер можно назвать гениальным. В Купертино не пытаются снабдить свои смартфоны множеством настроек, как другие производители, а делают так, чтобы iPhone просто классно фотографировал. Многие не знают, что та же портретная съёмка была запланирована к реализации ещё в 2009 году. Уже тогда Apple выпустила несколько прототипов iPhone с двумя камерами, которые были должны создавать перспективу и размывать задний фон на фотографиях, но были вынуждены отложить эту идею до лучших времён, когда нейросети и процессоры достигнут необходимого уровня развития.

В закладки

Разработчик Android-приложения mcpro24fps поделился своими наблюдениями, почему iPhone снимает видео лучше, чем любой другой смартфон на Android.

По его мнению, проблема вовсе не в операционной системе, а в том, как производители предоставляют доступ к функциям своих устройств. Сама ОС предоставляет необходимый доступ, но какие-то опции так или иначе оказываются недоступны в ходе создания приложения.

Профессиональная видеосъёмка – это съёмка с максимальным количеством ручных регулировок, анализаторов и прочих решений, позволяющих оператору и режиссеру добиться нужного кадра. Все то, что, как правило, отсутствует или реализовано откровенно плохо в стоковых приложениях от производителей аппаратов.

В мире мобильного кино существует несколько признанных лидеров среди подобного рода приложений. Однако даже те из них, у кого всё вроде бы прекрасно с работоспособностью на iOS, начинают конкретно спотыкаться и падать, при попытке создать свои Android-версии.

Самые лучшие приложения часто существуют только на iPhone. И это касается почти всех приложений, относящихся к категории творчества. Будь то звук, будь то видео, будь то рисование.

Вся трагедия мира Андроид заключается в ненадлежащем отношении производителей телефонов к документации Android API.

Они игнорируют все возможности, с упорным стремлением подменяя уже имеющиеся механизмы своими собственными «костылями», которые они также не стремятся документировать и вообще афишировать разработчикам сторонних приложений.

Apple, в отличие от других производителей, не ограничивает доступ к своим устройства. Наоборот, компания даёт разработчикам волю к творчеству и созданию уникальных программ. Пускай они будут даже лучше встроенных.

Любая функция камеры доступны всем желающим. Такого нет в мире Android.

Переходим к конкретике

Здесь разработчик привёл уже более наглядные аргументы.

Есть редкие исключения, но они все равно дают доступ к этой возможности только «костылями».

2. Цифровая стабилизация. Apple позволяет включать цифровую и оптическую стабилизацию в любом приложении. В мире Android эта возможность доступна только у Sony и Huawei.

У других компаний доступ к этим опциям получить можно только при наличии самих устройств на руках.

Самое смешное заключается в том, что данный функционал обозначен в Camera2 API как предоставленный и рабочий, а по факту имеем, что имеем.

3. Запись HDR-видео. iPhone позволяет записывать HDR-видео 10 бит, позволяет отключить метаданные и оставить только 10 бит. Android не всегда позволяет записать 10 бит. Даже в ситуациях, когда есть нужный аппаратный кодек в девайсе.

Для активации HDR далеко не всегда предусмотрены задокументированные настройки. Иногда и вовсе нет таких функций.

4. Отключение шумодава и резкости. Apple не позволяет регулировать эти функции, однако не все производители Android разругают ими пользоваться. Например, Samsung и Huawei.

5. Ручная настройка экспозиции. В iPhone присутствует ручная настройка экспозиции, но есть проблема с автоматической работой HDR. Её сторонний разработчик регулировать не может.

Однако и у Android-производителей такое встречается:

Часто даже не понять, почему так неожиданно меняется изображение. То ли система решила подсветить кадр для лучшей фокусировки, то ли баланс белого сцены так резко поменялся, то ли это работает тот самый HDR. Проблема чаще всего встречается на аппаратах Xiaomi.

Есть ещё одна проблема в стане «зелёного робота» — работа автофокуса. На некоторых китайских аппаратах автофокус перестает работать, как только включается режим ручной настройки экспозиции. Плюс ко всему, автофокус оказывается хуже в сторонних приложениях, чем в нативных.

6. Фокус. У Apple с этим нет никаких проблем: у разработчиков есть доступ к автоматическому и ручному фокусу.

В Android частая проблема в том, автофокус решит зафиксироваться «в бесконечности». а в режиме ручной настройки фокуса она просто недоступна, и сфокусироваться на дальних объектах не представляется возможным.

Ошибка наблюдается на всех китайских Android-гаджетах, кроме Huawei. У Samsung она вообще не работает.

7. Ручной баланс белого. Здесь ситуация сложилась не в пользу Huawei из-за решения с сенсорами RYYB. Им пришлось отключить настройку для сторонних приложений, потому что Android не знает, что такие сенсоры существуют.

8. Второстепенные камеры. Apple даёт доступ ко всем камерам сразу же после релиза, а производители Android-гаджетов стараются спрятать к ним доступ.

Так, Samsung скрывает телевик много лет, потому что он сильно ограничен в возможностях. OnePlus закрыл доступ ко всем камерам, кроме основной. Xiaomi официально не дает доступа до второстепенных сенсоров, но в то же время их не блокирует намертво. Только Sony поступает так же, как Apple.

9. Запись 24/25 кадров в секунду. Устройства от Huawei могут заявить поддержку и не поддерживать по факту. Аппараты OnePlus игнорируют эти частоты как ненужные. Xiaomi официально ничего не поддерживает.

И здесь снова выделилась Sony, у которой есть соответствующая поддержка.

В итоге у Android все плохо с камерами для сторонних разработчиков

У каждой компании в мире Android найдутся те или иные ограничения. Они не будут давать доступа к ряду функций или попытаются скрыть их при создании приложений. Это касается даже Google.

Единственная, кто соответствует документации Android API — это Sony. Но и у неё есть некоторые послабления на фоне купертиновцев. [Habr]

(50 голосов, общий рейтинг: 4.46 из 5)

В закладки

Просто немного непонятен этот факт, ведь по сути, когда делаешь фото на это устройство, качество кадров шикарное. В чем же дело? От чего это зависит?

Первый месяц продаж iPhone 11/11 Pro и Pro Max показал, что Apple дала убедительный ответ недоброжелателям, критиковавшим компанию за отсутствие инноваций в ее флагманском продукте. Первые партии 11-й линейки в России были распроданы так быстро, что образовался даже временный дефицит в магазинах. Если говорить об уровне мирового спроса на iPhone, то компанией было принято решение увеличить производство новых телефонов на 10 процентов, чтобы насытить торговые сети.

В чем секрет успеха новых iPhone? Наверное, это магия. А если серьезно, то, помимо волшебства, есть и более очевидные причины. Во-первых, камера. Во-вторых, дизайн и сила бренда.

съемка ещё зависит от кучи факторов, например процессора, диафрагмы и тд

Ты из тех, кто думает, типа вот у того смартфона 12 мп, значит он снимает хуже, чем тот у которого 64 мп? Мегапиксели то разные бывают. Многие производители ради маркетинга их делают меньше и из-за этого качество фото либо не изменяется, либо (чаще всего) становится хуже.

Количество Мегапикселей не самое важно, важен размер самого пикселя и размер матрицы, но могу сказать что мой Honor 30 pro plus снимает получше айфона 11

"всего 12 мп" - а куда еще больше-то? Это примерно 4000х3000 и при нынешних разрешениях мониторов фото будет выводиться на экран уже с искажениями, хоть и незаметными на глаз. А для распечатки фотографий его более, чем достаточно, эти 12 миллионов точек соответствуют зернистости профессиональной 35-миллиметровой фотопленки.

Мегапиксели нужны только для печати плакатов . Качество фото практически от них не зависит . Нужна хорошая матрица, светосильная оптика, ну и грамотное ПО, которое всё это обрабатывает . Короче за лохов народ держат

Sergey Morozov Оракул (80534) Виталий Артемьев, у тебя монитор имеет какое разрешение? И какое разрешение снимка 12 мп

64 мегапиксиля тебе пригодятся если ты захочешь сделать фотку размером с небоскреб в других случаях хватит и 12 мегапиксилей одним словом качество камеры зависит не только от мегапиксилей

Потому что для поклонников Эппл она будет хорошей всегда, даже если в следующем айфоне будет три мегапикселя.

На этой неделе компания Samsung представила трио флагманских смартфонов Galaxy S20. Старшая модель получила камеру с разрешением 108 Мп. У многих при виде такой цифры наверняка округлятся глаза. А кто-то и вовсе брезгливо посмотрит на свой последний iPhone с 12 Мп. И зря. Ведь количество мегапикселей — не главный показатель. Про то, что важно на самом деле, рассказываем ниже.

Давайте по порядку. Разрешение фотографии — это количество пикселей на полотне. Камера с разрешением 48 Мп делает полотно с 48 миллионами цветных кубиков. Камера с 64 Мп даёт полотно с 64 миллионами точек, а сенсор с 108 Мп — 108 миллионов.

Единственная польза от количества пикселей — это количество объектов, которое рисует на полотне изображение. Последнее влияет на детализацию. То есть на 12-мегапиксельном снимке при приближении можно разглядеть меньше мелких объектов, чем на снимке в 108 Мп.

Так это ведь самое важное?

Нет. Самое важное в мобильной камере — количество сценариев, при которых она окажется полезной. "Много пикселей" не равно "много сценариев". Главным фактором, влияющим на гибкость камеры, является свет. Его либо много, либо мало. Чем больше света, тем лучше фотография. "Лучше" — значит чётче, с хорошим динамическим диапазоном и правильным балансом белого. Поэтому многопиксельные камеры сильно зависят от количества света.

Чем больше пикселей, тем они, как правило, меньше. А это плохо. Представьте, что пиксель — это маленькое полотно, в которое врезаются фотоны, частицы света. Если пиксель большой — в него попадает много фотонов. Если маленький — мало.

108 Мп Xiaomi Mi Note 10. Фото © Фото © LIFE / Татьяна Руденко

То есть нужна просто большая матрица?

И (или) большие пиксели. Что такое матрица фотоаппарата? Матрица — это микросхема со светочувствительными фотодиодами, пикселями. Фотодиод под действием света создаёт электрический сигнал, который впоследствии преобразуется в цифровой сигнал. Он поступает в процессор, который уже задаёт пикселям нужные цвета, после чего получается изображение.

И как определить размер сенсора и пикселя в камере смартфона?

О, это задача нетривиальная. Потому что производители смартфонов предпочитают не оглашать эти параметры, если там нечем хвалиться. Впрочем, двумя годами ранее ситуация во флагманском сегменте начала меняться в лучшую сторону. Huawei со своими P20 Pro и P30 Pro навязала конкуренцию остальным вендорам и в размерах сенсоров.

Вопреки неразговорчивости брендов в большинстве случаев размеры сенсоров всё же узнать можно. Дело в том, что сегодня есть два поставщика фотоматриц на рынке смартфонов — Samsung и Sony. А уж в презентациях этих компонентов разработчики раскрывают все параметры, включая размеры матрицы и пикселя.

Размер матрицы — это диагональ светочувствительного сенсора, которая указывается в так называемых видиконовых дюймах. Последние вычисляются по специальной формуле, не зная которой, в числовых значениях можно запутаться довольно просто. Как бы там ни было, мы перевели для вас в нормальные миллиметры диагонали самых популярных на рынке мобильных матриц.

Если на крышке смартфона из Поднебесной красуется надпись 48MP, с вероятностью на 90% речь идёт о камере Sony IMX 586. Этот сенсор используется как в бюджетниках вроде Redmi Note 7 Pro, так и в условных флагманах типа OnePlus 7. Её размер — 1/2", или примерно 8,4 мм. Размер каждого из 48 Мп — 0,8 микрометра (мкм).

Всю нишу 64-мегапиксельных сенсоров занял сенсор Samsung ISOCELL Bright GW1. Он используется в основном в устройствах среднего ценового сегмента вроде Realme XT и Vivo NEX 3. И физический размер уже 1/1,72", или примерно 9,8 мм. При этом размер пикселя такой же, как Sony IMX 586, — 0,8 мкм.

Теперь перейдём к Huawei. Эти ребята используют матрицы Sony. В Mate 30 Pro стоит сенсор IMX 608 с номинальным разрешением 40 Мп и размером 1/1,54", или примерно 12 мм. Размер пикселя, по разным данным, от 1,15 мкм.

В iPhone 11 используется классический 12-мегапиксельный сенсор от, скорее всего, компании Sony. Сама Apple не раскрывает эту информацию. Впрочем, как и Huawei. За них проблему решают разборщики. Тем не менее известно, что размер сенсора равен 1/2,55", или примерно 6,7 мм. Да, матрица маленькая, зато размер пикселя — 1,4 мкм.

А теперь посмотрим на датчик Galaxy S20. Он называется Samsung ISOCELL Bright HM1. Размер — 1/1,33", или примерно 12,7 мм. ISOCELL Bright HM1 — самый большой на сегодня мобильный сенсор в мире. Но! Истинный размер пикселя при этом всё равно остаётся маленьким — 0,8 мкм.

То есть камера Samsung заочно плохая?

Только с точки зрения физики. Хоть физические параметры важны, не менее ценно и программное обеспечение, которое обслуживает датчик. ПО можно условно поделить на две категории: алгоритмы первичной обработки изображения и алгоритмы постобработки.

Первые отвечают за то, чтобы информация, которая попадает на сенсор, для начала просто сложилась в корректное изображение. Вторые нужны для улучшения снимка, наложения эффектов. Так вот, сейчас — про первичные алгоритмы.

Самых важных два. Первый — фильтр Байера. Он назван в честь Брайса Байера, изобретателя алгоритма. Нужен для раскраски изображения, полученного с цифровой матрицы. Ведь по умолчанию они собирают монохромное изображение из пикселей, которые "поймали" свет и которые не поймали.

Фильтр Байера берёт ячейку из четырёх монохромных пикселей (2 х 2) и раскрашивает одну точку красным, одну точку синим и две — зелёным. Такой фильтр называется RGGB (Red, Green, Green, Blue). Зелёный доминирует, потому что он якобы лучше и приятнее для трихроматического зрения человека. Но это, судя по всему, условность, поскольку существуют и другие комбинации. Huawei, например, предпочитает RYYB (Red, Yellow, Yellow, Blue). Так снимки получаются теплее и светлее.

Второй алгоритм отвечает за разделение исходного изображения на большие или маленькие пиксели в зависимости от сценария съёмки. Помните про размер пикселя 0,8 мкм? Так вот, Samsung и Sony придумали программы, которые искусственно увеличивают пиксели.

У корейцев их уже два — Tetracell и Nanocell. Первый склеивает истинные пиксели размером 0,8 мкм в большой цифровой пиксель размером 1,6 мкм. Второй работает аналогично, но превращает маленькие истинные пиксели с цифрой на 2,4 мкм. Японцы пока что носятся только с алгоритмом Quad Buyer, который по аналогии с Tetracell превращает 0,8 мкм в 1,6 мкм.

Сложно. Просто скажите, что всё это значит для простого пользователя

Это значит, что снимки всех многопиксельных смартфонов автоматически проходят мощную цифровую обработку на первичном этапе формирования изображения. С одной стороны, это хорошо. Samsung и Sony уверяют, что синтетическое увеличение пикселей — это благо, которое позволяет получать более светлые снимки в условиях плохой освещённости. С другой — плохо. Поскольку склейка пикселей не всегда проходит гладко. Нет-нет, но на снимках можно обнаружить артефакты в виде неправильной текстуры кожи, смазанной кирпичной кладки здания или кроны деревьев.

А что же со съёмкой в 108 Мп?

С суперразрешением ситуация комичная. Дело в том, что съёмка в 108 Мп (или 40, 48, 64 Мп) требует включения отдельного режима в интерфейсе смартфона. Причём зачастую нужная кнопка прячется в дебрях настроек. Такое решение является либо следствием невостребованности режима, либо умышленным огораживанием его от пользователя.

И то и другое легко объяснить. Потому что в разрешении от 40 до 108 Мп фотографировать бессмысленно. Во-первых, в этом режиме отключаются все вспомогательные алгоритмы: HDR, боке, ночная съёмка и не только. Как следствие, снимать остаётся лишь пейзажи при идеальном свете. Во-вторых, даже при съёмке в искусственных 27 Мп смартфон Xiaomi Mi Note 10 рендерит изображение две-три секунды. Это немного, но любая задержка в фотосессии — это плохо. При съёмке в 108 Мп смартфон замирает дольше. Процессор захлёбывается в обработке гигантского массива данных. В-третьих, по причине всё ещё большого количества входящей информации затвор камеры срабатывает медленно. Поэтому желательно фотографировать со штативом.

На все три критерия обычному пользователю просто чихать. Он хочет достать смартфон, нажать кнопку и получить красивый снимок. Без танцев с бубном.

О, iPhone хорошо фоткает без танцев с бубном!

Вообще, существует убеждение, что, чем больше обработок (особенно на раннем этапе формирования) проходит изображение, тем оно дальше от истинного. Это тонкая грань, поскольку в таком случае очень легко свалиться в субъективизм как какому-нибудь воинствующему аудиофилу, который прогревает наушники перед прослушиванием FLAC. Однако в мире мобильных фотографий всё же есть объективные причины согласиться с высказыванием выше.

Вовсе нет. Во-первых, в обоих случаях размер пикселя у матриц почти вдвое выше, чем у конкурентов. Как следствие, с захватом света они справляются если не лучше, то точно не хуже. То есть физика всё ещё решает.

Читайте также: