Давайте поговорим о пикселях. В частности, iPhone 14 пикселей. Точнее, пикселей iPhone 14 Pro. Потому что, хотя в заголовках новостей говорится о том, что последние модели Pro предлагают 48-мегапиксельный сенсор вместо 12-мегапиксельного, на самом деле это не самое важное улучшение, которое Apple внесла в камеру в этом году.
Действительно, из четырех самых больших изменений в этом году 48-мегапиксельный датчик для меня наименее важен. Но потерпите меня здесь, так как нам нужно многое распаковать, прежде чем я смогу объяснить, почему я думаю, что 48-мегапиксельный датчик гораздо менее важен, чем:
Размер сенсора Биннинг пикселей The Photonic Engine
Один сенсор на 48 Мп, два на 12 Мп
В просторечии мы говорим о камере iPhone в единственном числе, а затем ссылаемся на три разных объектива: основной, широкоугольный и телеобъектив. Мы делаем это, потому что это знакомо — так работают цифровые зеркальные фотокамеры и беззеркальные камеры, один датчик, несколько (сменных) объективов — и потому что это иллюзия, которую Apple создает в приложении камеры для простоты.
Реальность, конечно, другая. У iPhone на самом деле три модуля камеры. Каждый модуль камеры является отдельным, и каждый имеет свой датчик. Когда вы нажимаете, скажем, кнопку 3x, вы не просто выбираете телеобъектив, вы переключаетесь на другой датчик. Когда вы скользите, приложение камеры автоматически и незаметно выбирает соответствующий модуль камеры, а затем выполняет необходимую обрезку.
Только модуль основной камеры имеет датчик 48MP; два других модуля по-прежнему имеют 12MP.
Apple полностью заявляла об этом, когда представляла новые модели, но это важная деталь, которую некоторые, возможно, упустили (выделено нами):
Впервые линейка Pro оснащена новой основной камерой на 48 МП с четырехпиксельным датчиком, который адаптируется к снимаемой фотографии, и имеет оптическую стабилизацию изображения со сдвигом датчика второго поколения.
Датчик 48MP работает неполный рабочий день
Даже когда вы используете основную камеру с ее 48-мегапиксельным датчиком, по умолчанию вы все равно снимаете только 12-мегапиксельные фотографии. И снова Apple:
Для большинства фотографий четырехпиксельный датчик объединяет каждые четыре пикселя в один большой четырехпиксельный.
Единственный раз, когда вы снимаете в 48 мегапикселях, это когда:
Вы используете основную камеру (не телефото или широкоугольную) Вы снимаете в формате ProRAW (по умолчанию он отключен) Вы снимаете при хорошем освещении
Если вы хотите сделать это, вот как. Но в основном вы не будете…
Подход Apple имеет смысл
Вы можете спросить, зачем давать нам 48-мегапиксельный датчик, а потом в основном его не использовать?
Подход Apple имеет смысл, потому что, по правде говоря, очень мало случаев, когда съемка в 48MP лучше, чем в 12MP. И поскольку при этом создаются файлы гораздо большего размера, поглощающие ваше хранилище с ненасытным аппетитом, нет никакого смысла использовать это по умолчанию.
Я могу придумать только два сценария, в которых полезно снимать 48-мегапиксельное изображение:
Вы собираетесь распечатать фотографию в большом размере. Вам нужно сильно обрезать изображение.
Эта вторая причина также немного сомнительна, потому что, если вам нужно сильно кадрировать, вам может быть лучше использовать 3-кратную камеру.
Теперь поговорим о размере сенсора.
При сравнении любой камеры смартфона с зеркальной камерой или высококачественной беззеркальной камерой есть две большие разницы.
Одним из них является качество линз. Автономные камеры могут иметь гораздо лучшие объективы как из-за физических размеров, так и из-за стоимости. Для профессионального фотографа или увлеченного фотографа-любителя нет ничего необычного в том, чтобы потратить четырехзначную сумму на один объектив. Камеры смартфонов, конечно, не могут конкурировать с этим.
Второе — размер сенсора. При прочих равных, чем больше сенсор, тем лучше качество изображения. Смартфоны, по самой природе своего размера, и все другие технологии, в которые они должны вписываться, имеют гораздо меньшие сенсоры, чем автономные камеры. (Они также имеют ограниченную глубину, что накладывает еще одно существенное ограничение на размер сенсора, но нам не нужно вдаваться в подробности.)
Датчик размером со смартфон ограничивает качество изображения, а также затрудняет достижение малой глубины резкости — вот почему iPhone делает это искусственно, с портретным режимом и кинематографическим видео.
Большой сенсор Apple + ограниченный мегапиксельный подход
Несмотря на то, что существуют очевидные и менее очевидные ограничения на размер сенсора, который вы можете использовать в смартфоне, Apple исторически использовала сенсоры большего размера, чем смартфоны других брендов, что является одной из причин, по которой iPhone долгое время считался лучшим телефоном с качеством камеры. . (Samsung позже тоже переключился на это.)
Но есть вторая причина. Если вы хотите получать изображения наилучшего качества со смартфона, вы также хотите, чтобы пиксели были как можно больше.
Вот почему Apple свято придерживается 12MP, в то время как такие бренды, как Samsung, втиснули целых 108MP в датчик того же размера. Сжатие большого количества пикселей в крошечный датчик существенно увеличивает шум, что особенно заметно на фотографиях при слабом освещении.
Хорошо, мне потребовалось некоторое время, чтобы добраться туда, но теперь я могу, наконец, сказать, почему я думаю, что больший сенсор, объединение пикселей и фотонный движок гораздо важнее, чем 48-мегапиксельный сенсор…
№1: сенсор iPhone 14 Pro/Max на 65% больше
В этом году сенсор основной камеры в iPhone 14 Pro/Max на 65% больше, чем в прошлогодней модели. Очевидно, что это все еще ничто по сравнению с автономной камерой, но для камеры смартфона это (каламбур) огромно!
Но, как мы упоминали выше, если бы Apple втиснула в четыре раза больше пикселей в матрицу размером всего лишь на 65% больше, это на самом деле дало бы худшее качество! Именно поэтому вы в основном по-прежнему будете снимать 12-мегапиксельные изображения. И это благодаря…
# 2: Пиксельное объединение
Для съемки 12-мегапиксельных изображений на основную камеру Apple использует метод объединения пикселей. Это означает, что данные из четырех пикселей преобразуются в один виртуальный пиксель (усреднение значений), поэтому 48-мегапиксельный сенсор в основном используется как более крупный 12-мегапиксельный.
Эта иллюстрация упрощена, но дает основную идею:
Что это значит? Размер пикселя измеряется в микронах (одна миллионная метра). Пиксели большинства Android-смартфонов премиум-класса составляют от 1,1 до 1,8 микрона. iPhone 14 Pro/Max при использовании сенсора в режиме 12 Мп фактически имеет пиксели размером 2,44 микрона. Это действительно значительное улучшение.
Без объединения пикселей 48-мегапиксельный сенсор в большинстве случаев был бы понижением.
# 3: Фотонный двигатель
Мы знаем, что камеры смартфонов, конечно, не могут конкурировать с автономными камерами с точки зрения оптики и физики, но где они могут конкурировать, так это в вычислительной фотографии.
Вычислительная фотография использовалась в SLR буквально десятилетиями. Например, когда вы переключаете режимы замера, это указывает компьютеру внутри вашего DLR интерпретировать необработанные данные с датчика по-другому. Точно так же в потребительских цифровых зеркальных фотокамерах и во всех беззеркальных камерах вы можете выбирать из множества режимов фотосъемки, которые снова сообщают микропроцессору, как настроить данные с датчика для достижения желаемого результата.
Таким образом, вычислительная фотография уже играет гораздо большую роль в автономных камерах, чем многие думают. И Apple очень, очень хороша в вычислительной фотографии. (Хорошо, он еще не очень хорош в кинематографическом видео, но дайте ему несколько лет…)
Photonic Engine — это специальный чип, который поддерживает подход Apple Deep Fusion к вычислительной фотографии, и я уже вижу огромную разницу в динамическом диапазоне фотографий. (Примеры для подражания в дневнике iPhone 14 на следующей неделе.) Не только сам диапазон, но и разумные решения, которые принимаются о том, какую тень выделить, а какую подсветку приручить.
В результате получаются значительно более качественные фотографии, которые в большей степени связаны с программным обеспечением, чем с аппаратным обеспечением.
Вывод
Значительно больший сенсор (по меркам смартфонов) имеет большое значение, когда речь идет о качестве изображения.
Пиксельное объединение означает, что Apple фактически создала 12-мегапиксельный датчик гораздо большего размера для большинства фотографий, что позволяет реализовать преимущества большего датчика.
Photonic Engine означает специальный чип для обработки изображений. Я уже вижу реальные преимущества этого.
Подробнее читайте в дневнике iPhone 14, когда я подверг камеру более тщательному тестированию в течение следующих нескольких дней.
