Как работают камеры смартфонов?

Потребители часто выбирают смартфоны, оценивая их фото и видеовозможности. От чего же зависит качество фотографии? Во-первых, от того, насколько качественный сам модуль камеры. Насколько много деталей данный модуль способен получить. Во-вторых, многое зависит от обработки изображения (наука о цвете).

Как же работают камеры? Фотоны света проходят через объектив. Диафрагма определяет, сколько света должна получить камера. Далее затвор перед сенсором (матрицей) контролирует, сколько по времени сенсор должен принимать свет. Далее матрица преобразует свет в цифровое изображение. На каждый пиксель матрицы попадают фотоны, и чем больше фотонов, тем ярче будут выходные пиксели матрицы.

Для того, чтобы матрица понимала цвет, используется фильтр Байера, он располагается перед матрицей и фильтрует фотоны по длине волны. Каждый цвет (синий, зеленый и красный) имеет свою длину волны. С помощью дебайеринга, который представляет собой сложные математические вычисления, происходит процесс восстановления полноцветного изображения.И это лишь часть работы, которую проделывает камера смартфона. Далее в дело вступает программная обработка изображений, ведь если бы финальный результат был в RAW-формате, он бы понравился, мягко говоря, не всем. Процесс обработки изображений и является наукой о цвете.

Производители могут настраивать баланс белого, цвета, контраст, насыщенность и другие параметры. В последнее время часто прибегают к помощи искусственного интеллекта. С помощью него программа распознает объекты на фотографии и применяет отдельно к каждому объекту определенные цветовые параметры.

Например, Apple в iPhone очень любит использовать теплые тона. Как правило, теплые тона приятнее глазу. В Pixel 3 Google использует агрессивный режим HDR+, который сильно увеличивает контрастность и четкость изображения, а также делает изображение более холодным.

Samsung ранее любила использовать повышенную насыщенность и контрастность. В последнее время корейцы изменили свою науку о цвете, в Note 9 упор сделан на реалистичных цветах и повышенной яркости изображения.

Все производители используют камеры Sony, но смартфоны Sony имеют худшие фотографии на рынке. Причина этому — плохая обработка. Данный материал лишь поверхностно охватывает работу камеры и обработку изображений, однако надеюсь, многим он будет полезен. Источник