Почему нас обманывают, предлагая 48 МП, 64 и 108 МП камеры? Обзор всех сенсоров и их разоблачение

Камерофоны 2019

2019-й стал годом открытий в мобильной индустрии. Помимо наращивания мощности процессоров, диагоналей экранов и тотального уменьшения рамок, появились также и камеры с очень большим числом мегапикселей. Казалось бы, пользователи давно поняли, что не в мегапикселях счастье, особенно на столь крохотных фотоматрицах, но маркетологи были непреклонны - маркетинг одержал победу. А как еще объяснить повальное использование 48 МП, 64 МП, а под конец еще и появление 108 МП фотоматриц? Спрос рождает предложение и производители смартфонов стараются использовать только эти сенсоры, так как использование 12 МП и 16 МП уже вызывает какое-то недоверие у тех же самых пользователей, - дескать, маловато будет! Но сегодня мы решили более подробно разобраться во всех этих новомодных датчиках изображения, а также рассказать вам, что с ними не так. Где обман и почему качество фото так и не возросло в 4 раза.

Как развивались камеры в смартфонах в 2019 году - основные тенденции

Гонка мегапикселей

• В начале 2019 года появился сначала Redmi Note 7 с 48 МП камерой Samsung ISOCELL Bright S5KGM1, затем пошли аппараты с сенсором Sony на 48 МП (сенсор IMX586), следом Samsung выпустил сенсор на 64 МП (Bright GW1), потом еще Sony выкатила IMX686 на 64 МП, а также Samsung представила 108 МП датчик изображения, который трудится сейчас в Xiaomi Mi Note 10. Но это не все, на мероприятии CES 2020 компания Omnivision представила свою матрицу на 48 МП (OV48C) - советуем почитать о нем в этой статье, ведь этот сенсор превосходит все, что успели выкатить Sony и Samsung на данный момент.

Абсурдность использования 48 МП камер

• Камеры с разрешением 40 МП (используются в смартфонах Huawei) и выше не нужны - это все уловки маркетологов. Несмотря на то, что большинство последних гаджетов оборудуется все чаще сенсорами с разрешением от 48 МП и выше, по умолчанию все они снимают в разрешении 12 МП (16 МП для 64 МП сенсора и 27 МП для 108 МП). Все потому, что фотографировать в полном разрешении без объединения пикселей 4-в-1 можно только при ручных настройках, чего не делает процентов 99 пользователей. Да и само объединение пикселей 4-в-1 не дало революции, чуда не случилось. Увы, но при сравнении качества фото со стандартными 12 МП камерами, которые стоят во флагманах Pixel 3, Samsung S10, iPhone 11, последние могут выдавать результат даже лучше. Потому как суть не в МП, а в программном обеспечении и линзах, а матрицы стоят в этой цепочке на последнем месте.

Три и более фотомодулей

• iPhone 7 Plus в 2016 году задал тренд на многокамерность. Сначала Android-производители активно пытались повторить успех яблочного гаджета, а после и вовсе пошли в наступление. Так, на смену связке стандарт + телевик, пришла связка стандарт + датчик глубины + широкоугольник + телевик. В конце китайские вендоры вообще сошли с ума и начали втирать нам дичь в виде макрокамер, фокусирующихся на расстоянии от 1,5 до 10 см - мертворожденная технология, которая пока еще остается актуальной среди производителей. Ничего плохого в этом нет, да вот только реализация всего этого находится на плачевном уровне, особенно в сегменте бюджетных смартфонов. Еще сильно страдает качество на широкоугольных камерах и при съемке с размытием заднего фона.

Наличие множества камер там, где это не нужно

• Заметили, что нет таких смартфонов, в которых не делался бы упор на камеры. А ведь пользователи не все поголовно мобильные фотографы - большинству хочется иметь неплохую камеру в смартфоне, но не более того. А в итоге те, кому нужен просто хороший смартфон или игровой аппарат, гаджет для просмотра мультимедиа и т.п. приходится переплачивать за ненужные им 2, 3, а то и 4 камеры. То есть, производители попросту не дают свободы выбора: или плати за все, или не имей ничего.

Что не так с сенсорами на 48, 64 и 108 МП

На самом деле желание производителей сделать мобильную фотографию лучше, дело похвальное. И идея с использованием большого числа мегапикселей также имеет право на жизнь. Даже реализовано все примерно на достойном уровне, но в чем же тогда проблема? Почему мы не получаем качество фото выше в 4 раза по сравнению с 12 МП, 16 МП и 27 МП камерами? Ответ на этот вопрос не то чтобы прост, но ничего мудреного там нет. Тут играет роль и программное обеспечение, и линзы (особенно линзы), и сама структура 48, 64 и 108 МП матриц. Более детально об этом мы расскажем в экспресс обзоре каждого из сенсоров, но самыми главными злодеями во всей этой истории являются маркетологи. Это они рассказывают, что вы получите качество снимков в 4 раза лучше, опираясь исключительно на разрешение сенсоров, забывая о ПО, качестве линз, структуре сенсоров. Это они вводят пользователей в заблуждение, а так как большинство не вникает в особенности мобильных фотомодулей, то им не остается ничего, как верить красивым сказкам. Конечно, со временем люди станут более подкованными в этих делах, но тогда маркетологи будут рассказывать нам уже совсем другие сказки.

Сенсор Samsung S5KGM1 на 48 МП

• Характеристики: разрешение 8000х6000 пикс., размер сенсора 1/2", физический размер матрицы 6,4х4,8 мм, размер пикселя 0,8 мкм (1,6 мкм при объединении 4-в-1 = 12 МП), макс ISO 9600, съемка видео 4К @30fps или 1080p до 240 fps.

Первый сенсор, на котором начали спекулировать производители, маркетологи, а в конце и продавцы смартфонов. Дебютировал данный сенсор в аппарате Redmi Note 7 в начале 2019 года. Тогда представители Xiaomi уверяли, что увеличив количество пикселей в 4 раза, пользователи получат едва ли не в 4 раза лучше картинку: выше детализацию, динамический диапазон, лучшую светочувствительность и т.д.

Но несмотря на то, что сенсор Samsung S5KGM1 предлагает 48 МП, по умолчанию Redmi Note 7 и прочие снимают в разрешении 12 МП. Выжать од полтинник миллионов пикселей можно только при использовании ручных Pro-настроек в приложении Камера. А почему так? Почему фотографии не стали лучше в 4 раза, зачем все эти объединения пикселей, где обман?

А ответ на этот вопрос таков: в Samsung S5KGM1 используется фильтр Quad Bayer, который одной цветовой ячейкой покрывает сразу 4 субпикселя сенсора. Поэтому даже при съемке в разрешении 48 МП вы не получаете полного разрешения, так как на 48 МП монохромную картинку приходится всего лишь 12 МП цветная картинка. В итоге, при объединении этих двух изображений ни о каких чистокровных 48 МП не может быть и речи - чудес не бывает. Именно поэтому в стандартном режиме смартфоны снимают в разрешении 12 МП, при этом имея солидный размер пикселей 1,6 мкм по каждой стороне, что дает возможность уменьшить шум и увеличить светочувствительность в темное время суток. То есть задумка хорошая и это работает, пусть и не так, как должно в идеале. Но ведь проблема в том, что все спекулируют и паразитируют на 48 МП разрешении и акцентируют внимание пользователей именно на этом аспекте.

Второе: качество линз. Многие из вас могут сказать, что при съёмке в режиме ч/б цветной фильтр как бы не должен учитываться и мы можем получить что-то похожее на 48 МП. Да, в этом есть логика, но не забывайте, что разрешение картинки зависит еще и от разрешающей способности линз в фотомодулях. Чтобы было понятно - для обеспечения полных 48 МП линза смартфона должна обладать разрешением объектива от 625 пар линий на мм, что в бюджетном и среднем сегментах просто невозможно - слишком дорого. Не факт, что столь продвинутые линзы стоят и во флагманских моделях. Ведь размеры линз в фотомодулях крохотные и обеспечение им должной разрешающей способности дело недешевое. Это снова приводит к целесообразности объединение 4 пикселей в 1, а тогда о каких 48 МП можно говорить? О каком возросшем в 4 раза качестве снимков нам вообще имеют право твердить производители, маркетологи и прочие заинтересованные лица? Одна ложь и манипуляции.

Сенсор Sony IMX586 Exmor RS на 48 МП

• Характеристики: разрешение 8000х6000 пикс., размер сенсора 1/2", физический размер матрицы 6,4х4,8 мм, размер пикселя 0,8 мкм (1,6 мкм при объединении 4-в-1 = 12 МП), макс ISO 9600, съемка видео 4К @90fps или 1080p до 240 fps.

Матрица на 48 МП от Sony является во многом аналогом самсунговского сенсора, но при этом есть и особенности, не позволяющие говорить, что это одно и то же. Поэтому, чтобы не повторяться, сразу перейдем к отличиям: сенсор Sony IMX586 Exmor RS оснащен аппаратной функцией дескремблирования цветного фильтра. В чем суть технологии? Если у Samsung GM1 цветофильтр Байера покрывает одним цветом сразу 4 ячейки, то у Sony возможно восстановление сигнала, что позволяет каждому пикселю иметь свой цветовой фильтр. Отсюда Sony IMX586 Exmor RS может предложить честные 48 МП в цветных изображениях... Однако это только на бумаге все красиво, а на практике снова нет той самой улучшенной в 4 раза детализации и снова чувствуется эта интерполяция, которой вообще не должно быть. А это значит, что здесь вина больше уже производителей смартфонов, которые скупятся на дорогие линзы. А иначе никак: кто будет покупать дорогой смартфон, вся дороговизна которого заключается лишь в его камере? Нет, легче сэкономить на линзах, написать на корпусе смартфона 48 МП от Sony и купаться в деньгах. А пользователи как получали мыльные фото, так и продолжают их получать, хотя платят за все эти мнимые пиксели памятью на смартфоне - вес фото то увеличился, особенно при съемке в полном разрешении.

В общем, Sony IMX586 Exmor RS лучше аналога от Samsung, но особой разницы между ними нет, особенно для искушенного пользователя. Да и вообще становится понятно, что лучше приобрести более старый флагман, но с честными 12 - 16 МП, у которых и линзы более или менее опрятные, и ПО более продвинутое, и никаких махинаций с пикселями нет.

Сенсор Samsung S5KGM2 на 48 МП

Это все тот же сенсор S5KGM1, только, как и в случае с сониевским IMX586, появилась технология дескремблирования цветных ячеек и возможность выдачи полноценных 48 МП. И хотя качество фото по сравнению с GM1 подросло, все равно ни о какой революции или хотя бы превосходстве над IMX586 речи не идет вовсе.

Сенсор Samsung S5KGW1 на 64 МП

• Характеристики: разрешение 9280х6944 пикс., размер сенсора 1/1.72", размер пикселя 0,8 мкм (1,6 мкм при объединении 4-в-1 = 16 МП), макс ISO 9600, съемка видео 4К @60fps или 1080p до 240 fps.

Если честно, то рассказывать о данном сенсоре и смысла никакого нет. Все потому, что построен он по той же технологии, что и Sony IMX586 или S5KGM2, только увеличилась площадь матрицы. Все тот же размер пикселей, та же технология дескремблирования, объединения ячеек, но на этот раз на выходе мы имеем до 64 МП в полном разрешении и до 16 МП в режиме 4-в-1. Единственное, что стоит отметить, так это наличие технологии ISOCELL Plus, когда свет, попадающий на ячейки матрицы (пиксели), не только не пересекается со светом из других ячеек, но еще и отражается от перегородок между пикселями. Это позволяем в конечном счете максимально уменьшить количество артефактов и шумов - сигнал получается чистым и пиксели вбирают как можно больше фотонов света.

При этом сенсор не лишился всех тех проблем, которые наблюдаются у 48 МП датчиков изображения. Мыльность картинки никуда не исчезла, а прироста качества не то что в 4 раза, даже в 1,5-2 раза не наблюдается.

Сенсор Sony IMX686 на 64 МП

• Характеристики: разрешение 9248х6944 пикс., размер сенсора 1/1.7" (9.3 мм по диагонали), размер пикселя 0,8 мкм (1,6 мкм при объединении 4-в-1 = 16 МП), макс ISO 9600, съемка видео 4К @60fps или 1080p до 240 fps.

В ноябре 2019 года компания Sony, поняв, что 48 МП датчики расхватывают, как горячие пирожки, да оглянувшись на конкурента в лице Samsung, выпустила аналогичный датчик изображения на 64 МП. Но рассказывать о нем нечего - это все тот же 48 МП IMX586, который увеличили в габаритах и на появившуюся площадь добавили пикселей. Вот и вся магия.

Сенсор Samsung ISOCELL Bright HMX на 108 МП

• Характеристики: разрешение 12032х9024 пикс., размер сенсора 1/1.33", размер пикселя 0,8 мкм (1,6 мкм при объединении 4-в-1 = 27 МП), макс ISO 9600, съемка видео 6К @30 fps, 4К @60fps или 1080p до 148 fps.

Компании Самсунг оказалось мало 64 МП и она пошла дальше - представила 108 МП датчик изображения. Однако и на этот раз в компании не удосужились хоть что-то поменять в сенсоре: увеличилась площадь, добавили больше пикселей - готово! Единственный плюс этого сенсора в том, что он позволяет без использования телеобъектива сильнее приближать картинку за счет цифрового зума и практически без потери качества. Картинка попросту кропается со 108 МП до 12 МП, оставляя центральную часть и обрезая края. Это единственное достоинство сенсора по сравнению с 48 МП и 64 МП сенсорами. При этом все те же болезни нечеткости картинки остались, плюс добавилась проблема с размером файлов, которые стали весить по несколько десятков МБ.

Сенсор OmniVision OV48C на 48 МП

Эту новенькую фотоматрицу, представленную на CES 2020 мы решили расположить отдельно, а не между самсунговскими и сониевскими датчиками. Все потому, что компания OmniVision не просто скопировала решение конкурентов, а предложила что-то новенькое, а именно:

• Размер пикселей увеличился. Без объединения их 4-в-1 их размер составляет 1,2 мкм (против 0,8 у конкурентов), а в режиме Tetracell размер увеличивается до 2,4 мкм (против 1,6 мкм у конкурентов). Если считать площади пикселей, то она возросла в 2,25 раза по сравнению с тем, что предлагают решения Sony и Samsung.

• Размер сенсора OmniVision OV48C составляет 1/1.3". Для сравнения, почти такой же размер матрицы имеет датчик Samsung на 108 МП, а здесь у нас только 48 МП;

• Наличие демозаичного аппаратного алгоритма. В сенсорах Sony и Samsung используется алгоритм дескремблирования (восстановления) сигнала цвета для каждой ячейки. У OmniVision используется нечто похожее, только более продвинутое - такого еще нет ни у кого. На аппаратном уровне сенсор OmniVision OV48C позволяет пикселям иметь разную выдержку: Long и Short. В итоге это позволяет сделать HDR-снимок при наличии всего одного кадра, где соединяются воедино не три сигнала RGB (красный + зеленый + синий), а сразу шесть (RGB Long + RGB Short).

• Напоследок, OmniVision OV48C предлагает еще и аналог самсунговского разделения пикселей специальными перегородками для получения более чистого и сильного сигнала. Здесь это называется PureCell Plus-S HDR (аналог ISOCELL Plus). Еще OV48C оснащён технологией (Dual Conversion Gain HDR, DCG), которая позволяет датчику более эффективно использовать поступивший на матрицу свет, особенно в условиях яркой освещённости, расширяя динамический диапазон. Многокадровый режим HDR (Staggered HDR) тоже работает эффективнее за счёт реализации на аппаратном уровне.

Но как будет вести себя датчик в реальной жизни, никто не знает. На бумаге снова все красиво, но совпадет ли это все с реальностью. Если честно, то не верится в подобный вариант развития событий. Впрочем, если при все тех же "болячках", что и у Sony с Samsung, OmniVision OV48C все сможет дать более светлые, яркие и насыщенные снимки за счет огромных пикселей и демозаичного аппаратного алгоритма.

< Предыдущая		Следующая >