Aparat w smartfonie z dużymi pikselami lub technologią Ultrapixel (ultrapixel). Jak to działa: UltraPixel Elementy światłoczułe w konwencjonalnych aparatach

Użytkownicy zastanawiali się, jaki będzie nowy aparat w smartfonie i czy tak zwane „ultrapiksele” będą się usprawiedliwiać. Jak na razie sprawa nie dotarła jeszcze do prawdziwych ujęć i testów niezależnych recenzentów, ale pierwsze oficjalne szczegóły dotyczące aparatu HTC UltraPixel pojawiły się na stronie producenta.

Wraz z nowym flagowcem tajwańska firma postanowiła zrezygnować z megapikselowego wyścigu. Zgodnie z jej stanowczym przekonaniem, znacznie większy wpływ na jakość obrazu i rozdzielczość mają inne czynniki, choć ważne, wciąż zdjęcia o niższej rozdzielczości, ale wykonane z lepszą optyką i sensorem, wizualnie będą wyglądać lepiej w porównaniu do „rozmytego multi”. -megapikselowe ramki”.

Ogólnie rzecz biorąc, technologia HTC ImageSense obejmuje: czujnik UltraPixel, który ma większe piksele i przechwytuje o 300% więcej światła niż typowe aparaty 13 MP; HTC ImageChip, który zapewnia ciągły autofokus, redukcję szumów, szerszy zakres HDR; wysokiej jakości optyka o maksymalnej przysłonie f/2 (najszybsza optyka wśród smartfonów, pozwala uchwycić o 44% więcej światła w porównaniu z optyką iPhone'a 5); Optyczna Stabilizacja Obrazu, która pozwala znacząco zmniejszyć rozmycie zdjęć i filmów.

HTC twierdzi, że zdjęcia zrobione aparatem 4 MP można drukować na nośnikach o wymiarach 8 x 10 cali. Jednocześnie użytkownicy na pewno będą zadowoleni z jakości wydruku, która przewyższy zdjęcia z „wielomegapikselowych” aparatów. Możesz zobaczyć porównanie rozmiarów pikseli na poniższym rysunku.

Aparat UltraPixel pozwala na uchwycenie obrazu o najwyższej rozdzielczości w zaledwie 1/48 sekundy. Dla najbliższych konkurentów, w tym HTC One X, liczba ta wynosi nawet 1/30 sekundy. Dwuosiowy optyczny stabilizator obrazu zapewnia nieporuszony obraz z ręki przy czasach otwarcia migawki do 1/7,5 s (testy wewnętrzne).

Oto kilka przykładowych ujęć oferowanych przez HTC. Niestety nie są to ujęcia pełnowymiarowe. Więc na pierwsze prawdziwe testy będziemy musieli poczekać.

Na koniec przedstawiamy więcej szczegółowe specyfikacje urządzenia:

• Czujnik: BSI CMOS;
• Rozmiar czujnika: 1/3 cala;
• Rozmiar piksela: 2 x 2 mm;
• Maksymalna rozdzielczość obrazu: 2688 x 1520 pikseli;
• Nagrywanie wideo: Full HD 1080p do 30 fps, HD 720p do 60 fps, 1080p z HDR do 28 fps, 768 x 432 piksele do 96 fps;
• Maksymalna przysłona: f/2,0;
• Liczba elementów w obiektywie: 5;
• Zdjęcia seryjne - do 8 kl./s.

W 2013 roku wypuszczono smartfon HTC One. Oprócz innych zalet urządzenie zostało wyposażone w niestandardowy aparat, który wykorzystywał technologię o nazwie Ultrapixel. Tajwański producent nazwał wprowadzenie ultrapikseli przełomem w tej dziedzinie zdjęcie mobilne, bo dzięki temu wydarzeniu inni producenci w końcu przestaną mierzyć jakość aparatów w smartfonach za pomocą liczby megapikseli.

Elementy światłoczułe w konwencjonalnych aparatach

Na początek przejrzyjmy krótką znajomość zasady rozmieszczenia filtrów świetlnych na matrycy według schematu Bayera, który stosowany jest w prawie wszystkich mobilnych modułach fotograficznych. Matryca zawiera elementy wrażliwe na światło. Nazywane są „zmysłami”. Te elementy wychwytują światło i przekształcają je w ładunek elektryczny. Każdy zmysł może odbierać jeden kolor - niebieski, zielony lub czerwony.

Wadą zestawu filtrów barwnych firmy Bayer jest pojawienie się na zdjęciu artefaktów barwnych i efektu mory. Aby temu zaradzić, stosowany jest specjalny filtr antyaliasingowy, który sprawia, że ​​obrazy wydają się lekko rozmazane (stąd nazwa „mydelniczka”). Widać to wyraźnie podczas przeskalowywania zdjęć wykonanych amatorskimi aparatami i mobilnymi fotomodułami.

W rzeczywistości większość producentów smartfonów stara się umieścić jak najwięcej pikseli na czujniku, aby zwiększyć oryginalną rozdzielczość wynikowego zdjęcia. Wraz ze wzrostem liczby megapikseli zmniejsza się obszar każdego piksela. W efekcie stają się mniej podatne na światło, zdjęcia stają się ciemniejsze, a na nich pojawia się szum. Aby zrekompensować brak odbieranego oświetlenia, otwór jest otwierany szerzej, a do zwalczania szumów stosuje się scalanie sąsiednich pikseli.

Istota technologii UltraPixel i jej zalety

HTC podeszło do kwestii ulepszenia aparatu od drugiej strony: zmniejszyło rozdzielczość do 4 megapikseli, ale zamieniło piksele w ultrapiksele, zwiększając ich rozmiar do 2 mikrometrów, w porównaniu do 1,1 mikrometra (mikrona) w 13-megapikselowych czujnikach.

Technologia UltraPixel przewiduje umieszczenie czujników na fotomacierzy w trzech warstwach, z których każda osobno odbiera kolory czerwony, niebieski i zielony. Jednocześnie powierzchnia elementów światłoczułych jest 3 razy większa (do 4 µm kwadratu) w stosunku do „zwykłych” sensów.

Podobna zasada jest od dawna stosowana w matrycach Foveona, z którymi są wyposażone lustrzanki Sigma.

W rzeczywistości to rozwiązanie ma kilka zalet jednocześnie:

• ultrapiksele odbierają odpowiednio około 300% więcej światła, można uzyskać lepsze zdjęcia w ciemności;
• znaczna redukcja hałasu podczas fotografowania w warunkach słabego oświetlenia;
• poruszające się osoby i przedmioty na powstałym zdjęciu praktycznie nie są rozmazane;
• dzięki szerszemu zakresowi HDR, ciemne obszary są podświetlane, a jasne przeciwnie, nie są prześwietlone;
• nie ma potrzeby stosowania filtra antyaliasingowego, który jest przyczyną rozmycia w matrycy Bayera.

Wady technologii UltraPixel

Teoretycznie pomysł ten ma solidne zalety. ale poważny błąd podjęto decyzję o zatrzymaniu się na 4 megapikselach. Z tego powodu podczas fotografowania odległych obiektów i krajobrazów zdjęcia mają słabą szczegółowość.

Ale dlaczego tylko 4 megapiksele, czy nie mogłoby być więcej? Oczywiście, że możesz. Należy jednak pamiętać, że ultrapiksele będą wymagały znacznie więcej miejsca niż „zwykłe”. W związku z tym fizyczny rozmiar fotomacierzy „powiększy się”, a wraz z nim sam moduł. Konsument masowy jest przyzwyczajony do małego, kompaktowego oka aparatu w smartfonach, więc nie każdy odczuje gwałtowną zmianę jego średnicy. Dlatego w HC, wprowadzając UltraPixel, postanowili ograniczyć się do niższej rozdzielczości na rzecz konstrukcji obudowy urządzenia mobilnego.

Być może w przyszłości telefony z aparatami będą wyposażone w znacznie większą niż dziś matrycę, gdzie zamiast „zwykłych” pikseli zostaną zastosowane ultrapiksele.

Gdzie jeszcze są używane ultrapiksele?

Słowo „UltraPixel” zostało wymyślone przez marketerów HTC, którzy jako pierwsi przetestowali technologię zwiększania pikseli na fotomacierzy aparatu w smartfonie. Pomysł okazał się obiecujący, a później znalazł zastosowanie w Urządzenia Apple (iPad Air 2), a także Google, który wraz z LG i Huawei wypuścił Nexusa 5X i Nexusa 6P. Nazwa UltraPixel nigdy się nie przyjęła, więc nie jest używana w opisach cech tych urządzeń.

Później Samsung pokazał się na wystawie nowy smartfon- Galaxy S7 edge, z matrycą o rozmiarze 1/2,5” i powiększonymi pikselami do 1,4 mikrona. Dla porównania: w Galaxy S6 rozmiar 16-megapikselowej fotomatrycy wynosi 1/2,6”, a każdy piksel ma 1,2 mikrona.

Patrząc na te przykładowe zdjęcia wykonane Note 5 (po lewej) i Galaxy S7 (po prawej), oba ujęcia wydają się być mniej więcej tej samej jakości.

Jednak przy 100% wzroście poszczególnych fragmentów od razu widoczna jest znaczna różnica w szczegółach.

Powiększone piksele są używane w profesjonalnym sprzęcie fotograficznym, czyli w lustrzankach cyfrowych. Dzięki temu nawet najbardziej przystępne cenowo lustrzanki ze standardowym (kompletnym) obiektywem znacznie wyprzedzają dość strome mydelniczki przy fotografowaniu w warunkach słabego oświetlenia. Przechwytują więcej światła, a gotowe ujęcia mają zwykle mniej szumów. Gdyby gęstość pikseli w lustrzankach była taka sama jak w konwencjonalnych aparatach kompaktowych, a także w smartfonach, rozdzielczość przekroczyłaby 120 megapikseli. Tymczasem najbardziej wyrafinowane modele na ten moment może strzelać z rozdzielczością 36, maksymalnie 51,4 megapiksela.

Różnica między fotografowaniem w aparatach o słabym oświetleniu z dużymi pikselami a zwykłymi

Spodoba Ci się również:

HTC ogłosiło swój długo oczekiwany flagowy HTC 10, który jest uosobieniem obsesji, nad którą firma pracuje przez cały rok. Koncepcja HTC One została ujawniona w zupełnie nowym świetle. Tak więc z przedniego panelu zniknęły podwójne głośniki stereo, a także listwa, która dla wielu nadal była irytująca. Zamiast tego wykorzystuje zaokrąglone szkło 2.5D, przycisk Home z wbudowanym skanerem linii papilarnych i dwa klawisze dotykowe. Obudowa wykonana jest z metalu, ale zastosowano specjalny fazowany panel. Grubość w skrajnym punkcie sięga 3 mm. Główną cechą są oczywiście aparaty. Wykorzystuje 12-megapikselowe i 5-megapikselowe moduły f/1.8 z optyczną stabilizacją obrazu (w obu przypadkach). Główny aparat jest wykonany w technologii Ultrapixel 2. Jest to szerokokątny (80 stopni) sensor BSI o wielkości piksela 1,55 mikrona. Jest laserowy autofokus i podwójna lampa błyskowa LED. Przedni aparat ma też szeroki kąt widzenia (86 stopni), może nagrywać wideo w formacie 4K oraz posiada zestaw efektów do selfie.

Następną rzeczą, którą firma miała obsesję na punkcie HTC 10, był dźwięk. Tajwańczycy wyposażyli flagowca w 24-bitowy przetwornik cyfrowo-analogowy z obsługą Hi-Res Audio. Ponadto zaimplementowano technologię BoomSound Hi-Fi Edition, która oddziela wysokie częstotliwości i głośniki niskotonowe, z których każdy ma swój własny wzmacniacz. To właśnie umożliwia osiągnięcie bogatego dźwięku bez tradycyjnego układu głośników linii HTC One. Potencjał sprzętowy, według HTC, pomoże ujawnić nowe słuchawki, które zostaną dołączone do HTC 10 w niektórych regionach. Akcesorium posiada certyfikat Hi-Res Audio, posiada membrany wykonane z polimeru o grubości 8 µm, który jest używany w przemyśle lotniczym.

A teraz o wydajności. Wzorem LG HTC 10 zostanie wydany w dwóch wersjach. W zależności od regionu urządzenie będzie dostępne w wersjach Snapdragon 820 (czterordzeniowy Kryo) oraz Snapdragon 652 (ośmiordzeniowy Qualcomm). Ten ostatni ma prefiks Lifestyle i będzie dostępny w Rosji w tej formie. Za szybkość odpowiadają również 3 lub 4 GB pamięć o dostępie swobodnym oraz Android 6.0.1 Marshmallow z powłoką Sense UI 8.0 z technologią Boost+ (system akceleracji, który dynamicznie zarządza zasobami smartfona, co pozwala wpływać na koszty energii do pracy programy działające w tle. Nawiasem mówiąc, w obu przypadkach urządzenie otrzymało niewymienna bateria 3000 mAh z technologią szybkie ładowanie Szybkie ładowanie Qualcomm 3.0. Według producenta zapewni to praca offline HTC 10 z wyświetlaczem 5,2” LCD5 (rozdzielczość 2560 x 1440 pikseli) na dwa dni.

HTC 10 jest już dostępny w przedsprzedaży w USA. Tam został wyceniony na 700 dolarów (wersja odblokowana z 4 GB RAM i 32 GB ROM), a paleta kolorów obejmuje czarny i srebrny. Premiera HTC 10 Lifestyle w Rosji zostanie ogłoszona później.

Dane techniczne HTC 10 / HTC 10 Lifestyle:

• Sieć: GSM/GPRS/EDGE (850/900/1800/1900MHz), UMTS/HSDPA (850/900/1900/2100MHz), LTE (800/900/1800/2600MHz)
• Platforma (w momencie ogłoszenia): Android 6.0.1 Marshmallow z Sense 8.0
• Wyświetlacz: 5,2", 2560 x 1440 pikseli, Super LCD5, 564 ppi, Szkło Gorilla Szkło 4
• Aparat: 12MP, Ultrapixel 2, BSI, 1,55 µm, f/1,8, laserowy autofokus, optyczna stabilizacja obrazu, podwójna lampa błyskowa LED, nagrywanie wideo 4K@30fps
• Przedni aparat: 5 MP, 1,34 µm, f/1,8, optyczna stabilizacja obrazu, nagrywanie wideo 1080p
• Procesor: 4 rdzenie, Kryo, do 2,2 GHz, Qualcomm Snapdragon 820 | 8 rdzeni, 64 bity, do 1,8 GHz, Snapdragon 652 (Lifestyle)
• Układ graficzny: Adreno 530
• RAM: 4 GB (3 GB dla Lifestyle)
• Pamięć wewnętrzna: 32/64 GB
• Karta pamięci: microSD (do 2 TB)
• GPS i GLONASS
• Bluetooth 4.2 z aptX
• Wi-Fi (802.11a/b/g/n/ac)
• USB typu C
• HDMI MHL 3.0
• nano SIM
• 24-bitowy przetwornik cyfrowo-analogowy, BoomSound Hi-Fi Edition z Dolby Audio
• Akcelerometr, czujnik zbliżeniowy, czujnik światła otoczenia, żyroskop, barometr, skaner linii papilarnych
• Bateria: nieusuwalna, 3000 mAh, Quick Charge 3.0
• Wymiary: 145,9 x 71,9 x 3,0-9,0 mm
• Waga: 161g

„Ultrapikselowy

Aparat fotograficzny HTC UltraPixel różni się nie liczbą pikseli, ale ich wielkością. Mówiąc najprościej, piksele są nieco większe niż reszta. kamery mobilne (2 mikrony vs 1,1-1,4 mikrona). Pozwala to na przechwytywanie przez aparat 300 % więcej światła w porównaniu do konwencjonalnych czujników nawet w najbardziej zaawansowanych czujnikach 13 -kamery megapikselowe. Dzięki temu aparat jest w stanie wykonywać wysokiej jakości zdjęcia w każdym świetle (nawet przy słabym oświetleniu).

Większe piksele przechwytują więcej światła

Aby zminimalizować rozmycie, HTC wykorzystuje wieloosiowy system optycznej stabilizacji obrazu zarówno w głównym, jak i przednim aparacie, dzięki czemu zdjęcia są wyraźniejsze. Przy okazji, 2,1 -megapikselowy przednia kamera w stanie tworzyć wideo w rozdzielczości 1080p, a nowy układ graficzny gwarantuje ciągły autofokus przy maksymalnie 200ms.

Różnica jest oczywista: HTC One (na górze), iPhone5 (na dole).

Przykład fotografowania w trybie HDR:

Przed wydaniem HTC One tylko krótki czas pozostał w sprzedaży i czekamy na porównanie „ultrapikselowy” aparat z Nokia 808 PureView lub Nokia Lumia 920. Ogólnie rzecz biorąc, można tylko powitać pragnienie tajwańskiej firmy, aby: innowacyjne technologie i odmowa „megapikselowe wyścigi”.

Cechy aparatu HTC UltraPixel:
- Typ czujnika: CMOS BSI
-Rozmiar czujnika: 1/3 cala
- Rozmiar piksela: 2mm x 2mm
- Rozdzielczość: 2688 x 1520 przy proporcjach 16:9 = = 4MP
- Szybkość migawki do 48 kl./s z ograniczonym rozmyciem ruchu
- Rozdzielczości wideo: 1080p do 30fps, 720p do 60fps, 1080p z HDR do 28fps, 768x432 do 96fps
- Ogniskowa: 3,82 mm
- Przysłona optyczna F/# F/2,0
- Liczba soczewek: 5P
- Optyczny stabilizator obrazu: 2 osie, +/- 1 stopień (średnio), 2000 cykli na sekundę
- Maksymalna liczba klatek na sekundę: do 8 klatek na sekundę w trybie ciągłym

W przedszkolu nauczono nas porównywać liczby, więc możemy śmiało powiedzieć, że 13 to więcej niż 4. HTC M8 otrzymał aparat 4 megapiksele, a HTC Jeden mini 2 na 13 megapikseli. Kto zrobi lepsze zdjęcia? I ten, którego technologia jest fajniejsza.

4 > 13

Pomimo liczbowej różnicy w liczbie pikseli, HTC M8 jest zauważalnie wyższy niż jego mini wersja. Spokojnie! Nie przegapiłeś reformy matematyki, a 13 to wciąż więcej niż 4. Ale jeśli chodzi o aparaty do smartfonów, porównując technologię, która na pierwszy rzut oka wygląda tak samo, musisz przyjrzeć się wszystkim szczegółom.

Z wizualnym porównaniem jakości Aparaty HTC M8, HTC One mini 2 i HTC Desire 816, wyższość 4-megapikselowego aparatu M8 nad jego przeciwnikami widać gołym okiem. Oferuje bardziej spójne i niezawodne działanie w szerokim zakresie scenariuszy oświetleniowych. Kamera M8 zapewnia bardziej naturalne kolory, kontrast i łatwość najlepsza jakość zdjęcia, podczas gdy 13-megapikselowe aparaty wyglądają na wyblakłe, prawie zamglone i nienaturalne. To jeden ze skutków ubocznych w tym kierunku budowy smartfonów.

A powód jest bardzo prosty.

Wszystko sprowadza się do rozmiaru samych pikseli. HTC One mini 2 nie korzysta z „technologii ultrapikselowej” HTC, ale jest wyposażony w konwencjonalny sensor, tylko o wyższej rozdzielczości. Jeden M8 otrzymał ten sam sensor, ale o niższej rozdzielczości, ale o większym rozmiarze piksela – 2 mikrony, w przeciwieństwie do 1,1 mikrona w 13-megapikselowym aparacie.

Różnica widoczna jest przede wszystkim w kwestii oświetlenia. M8 przechwytuje więcej światła, co oznacza więcej „danych”, co zapewnia lepszą jakość zdjęć niż One mini 2 i Desire 816. Dlatego w warunkach słabego oświetlenia One M8 Cię nie zawiedzie. Jedyne, co M8 jest gorszy od swoich odpowiedników, to ostateczna rozdzielczość zdjęcia, która będzie trzykrotnie mniejsza. Aby jednak udostępniać zdjęcia w w sieciach społecznościowych, gdzie wysoka rozdzielczość po prostu nie jest wymagana, a często zdjęcia są kompresowane wręcz przeciwnie, wystarczy aparat M8.