Привет, Хабр.
Как и наверно почти все фотолюбители, я с некоторым скепсисом отношусь к фотосъемке на мобильные телефоны. Все знают про маленькие матрицы, простую оптику, и все такое. С другой стороны, нельзя не признать, что возможности мобильной фотографии совершенствуются, матрицы становятся менее шумными, в смартфонах появляются оптическая стабилизация, и так далее. И наконец, когда Samsung анонсировала новый смартфон с тремя камерами (широкоугольной, обычной и теле), я таки не удержался и решил что «пора брать».
Nokia 9 PureView — тремя камерами смартфоны уже не ограничиваются
Как это работает, и какие возможности дает фотолюбителю современный смартфон, подробности под катом. Осторожно траффик.
Для начала, посмотрим что доступно пользователю в плане «железа» (все дальнейшее будет относиться к Galaxy S10).
Основная камера: 12Mpx, переключаемая диафрагма F1.5/2.4, угол обзора 77˚, оптическая стабилизация (OIS), супер-быстрый (так заявлено в рекламе:) автофокус, размер пиксела 1.4μm.
Телефото камера: 12Mpx, диафрагма F2.4, быстрый фазовый автофокус (PDAF), OIS, угол обзора 45˚, размер пиксела 1.0μm.
Широкоугольная камера: 16MPx, диафрагма F2.2, угол обзора 123˚, размер пиксела 1.0μm.
(в комментариях был вопрос про ЭФР объективов — в спецификации они не приведены)
В целом, вполне неплохо. Не идеально конечно, но понятно, что полноценную диафрагму например, в толщину смартфона засунуть сложно.
Посмотрим теперь какие возможности дает нам софт.
Встроенное в смартфон приложение «Камера», как ни удивительно, имеет довольно много настроек. Предустановленные сцены типа «Еда», «Коты», «Собаки» (да, есть 2 разных режима, хотя чем они отличаются, не знаю), не так интересны, посмотрим так называемый «про»-режим:
Здесь можно настроить следующие параметры:
ISO — 50-800.
Выдержка — 1/24000 — 10с, переключение диафрагмы F1.5/2.4.
Баланс белого — авто или ручной.
Фокус — авто или ручной (в ручном режиме резкие области подсвечиваются зеленой рамкой)
Формат записи: JPEG или JPEG + RAW.
Все выглядит вполне неплохо, и вполне на уровне продвинутых «цифромыльниц». К сожалению, есть ложка дегтя — про-режим доступен только для «основной» камеры. Или это аппаратное ограничение (может быть, только «основная» матрица поддерживает смену ISO), или просто недоделан софт, пока сказать сложно.
Кстати, желающие могут скачать из Google Play альтернативную программу Open Camera, которая предоставляет также довольно много настроек:
Итак, приступим к тестам. Для первого теста выберем типичный «туристический» сценарий — съемка достопримечательностей в солнечный день.
Для тех, кто захочет посмотреть самостоятельно, полноразмерные фото доступны в виде архива целиком.
Широкоугольный объектив:
Среднее фокусное:
Телевик («теле» тут конечно условное, всего 2х):
В качестве условного «эталона» возьмем не новую, но вполне достойную камеру, Canon EOS 7D с объективом 18-135:
Понятно что сравнение не совсем корректное (7D больше заточена под другие задачи — если нужна съемка в студии, или спортивная съемка, или управление внешним светом, то DSLR вне конкуренции), но в данном случае нас будет интересовать исключительно разрешение и цветопередача.
Посмотрим кропы в 100% разрешении (на картинках левый угол, центр и правый угол соответственно).
Ширик S10:
По краям видны все прелести — и падение разрешения и аберрации. У всех шириков впрочем, по краям часто довольно посредственное изображение — есть определенные физические сложности изготовления широкоугольных объективов.
А вот основная камера приятно удивила — все более-менее четко:
Не «кристально четко» и не L-фикс конечно, но учитывая что мы смотрим картинку в 4032пкс шириной, это вполне нормально.
Телевик:
Кстати, EOS 7D не показал какого-либо значительного перевеса в микроконтрасте.
Понятно, что по углам у всех бюджетных объективов неидеально, да и байеровская матрица по своему принципу не очень передает детали в один пиксел, так что мелкие ветки это сложный объект для любой камеры.
Зато на максимальном зуме у смартфона разумеется, нет шансов против 135мм. Съемка с той же точки:
(зато и такого широкого угла на этом объективе тоже нет)
Ширик, кстати, у S10 вполне себе широкоугольный, им можно снять что-то типа такого:
Скажу сразу — на широкоугольный объектив надо уметь снимать и выбирать композицию, чтобы было художественно. Я лично не умею. Но возможность такая есть, что уже приятно.
Цветопередача
На S10 все вполне неплохо, и картинка выглядит примерно такой, как и было в момент съемки:
Зато EOS 7D позволяет получить боке, недоступное маленьким матрицам:
Вечерняя/ночная съемка
Наконец, самый сложный для любой камеры жанр — съемка при недостатке света. Разумеется, у крупной матрицы здесь есть колоссальное преимущество в виде размера и меньшей шумност пиксела. С другой стороны, маленький размер матрицы дает возможность легко делать светосильную оптику — объективы шире чем F2.0 для DSLR стоят весьма негуманных денег, а на смартфоне F1.5 + OIS в итоге даст практически тот же выигрыш в светосиле, чем какой-нибудь бюджетно-китовый F4.5 без стабилизатора.
По личному опыту, даже на зеркалках ночная съемка с рук весьма затруднена — шумы весьма велики. На S10 ситуация примерно та же — c рук снимать в принципе можно, но даже на превью на небе виден шум:
1/10 F1.5 ISO1250
Если же взять штатив (мини-штативы для смартфонов можно найти в продаже) и вручную установить ISO50, кадр заметно чище, но и выдержка разумеется, дольше:
2c, F1.5 ISO 50
В целом, по цветопередаче кадр вполне неплох, и вполне соответствует тому, что было видно невооруженным глазом.
Судя по статьям, появляющимся в том числе и на Хабре, мобильная фотография — очень активно развивающийся сегмент рынка. И результат в общем, налицо, можно сказать, что для непрофессиональной любительской съемки, топовые смартфоны практически догнали «зеркалки» начального уровня (особенно если их использовать с дешевыми и темными китовыми объективами).
Что нас ждет дальше? Перспективными можно назвать ряд направлений.
Портретная съемка
Разумеется, физически маленькая матрица смартфона не может отобразить полноценное боке. Однако его вполне можно отобразить программно, и тут есть 2 метода. Первый чисто софтовый — современные алгоритмы вполне умеют выделить человека на фоне всего остального и размыть фон. Второй способ — использование двух камер (с одним или разным фокусным расстоянием), что позволяет за счет параллакса построить «карту глубин», и в итоге, сделать размытие более точным.
Еще раз можно повторить, что идеального боке со смартфона не будет никогда — его там физически нет, может быть лишь программный Blur в той или иной степени. С другой стороны, мелкие артефакты, которые видны только при 100% увеличении, да и то если знать на что смотреть, большинство пользователей просто не заметит. Хотя конечно огрехи иногда бывают и заметными:
(источник — обзор youtube)
Кстати, поскольку размытие делается программно, съемка в RAW дает таким камерам уникальную возможность — выбрать место и зону резкости после съемки. Пример можно посмотреть в обзорах Nokia PureView.
Динамический диапазон и HDR
Динамический диапазон матриц современных смартфонов и сам по себе вполне неплох. Более многообещающим является использование второго объектива — делая два снимка одновременно, можно получать картинку с гораздо бОльшим ДД. Разумеется, плата за это — необходимость наличия двух одинаковых объективов. Посмотрим, что получится у Nokia с таким подходом.
Даже без второго объектива, высокая скорость съемки позволяет комбинировать снимки в один, уменьшая шумы. Так работает ночная съемка на Google Pixel. Технология разумеется не нова, астрофотолюбители используют ее много лет, просто вычислительная мощность позволяет делать это практически на автомате.
Shutter lag
Еще одна частая претензия к «мыльницам» — долгий спуск затвора. Проблема решена в Google Pixel — камера сохраняет снимки постоянно в кольцевой буфер памяти, и при нажатии на «спуск» кадр фактически уже готов, осталось только достать его из буфера. Также есть большое пространство для постобработки, например можно автоматически выбирать самый резкий кадр из нескольких.
Разумеется, есть ряд недостатков, которые в смартфонах вряд ли будут устранены.
Неудобство управления. Современный тонкий смартфон удобно лежит в кармане, но настолько же неудобно лежит в руке. Если говорить о фотосъемке, то отсутствие полноценного ручного управления, быстрого переключения режимов, ремешка для вешания на шею, наконец — для продолжительной съемки проф.камера все же удобнее.
Лимиты оптики. Понятно, что большой зум не разместить в тонком корпусе, также есть конструктивные ограничения на размер матрицы. Про портретную съемку тоже было сказано.
Технологии меняются. Еще совсем недавно съемка со смартфона годилась только на то, чтобы переснять объявление на двери подъезда. Сегодня мы уже обсуждаем съемку в RAW, оптическую стабилизацию и HDR. Да впрочем, людей с цифромыльницами уже сейчас на улице практически не видно. Что будет дальше, посмотрим…
Разумеется, все вышесказанное относится к любительской съемке. Профессиональная фотография разумеется, останется — спорт, репортаж, студийная съемка и прочие жанры, они никуда не денутся. А для тех фотолюбителей, кто до сих пор пользуетсяNokia 3310 старым смартфоном, но хотел бы иметь камеру, которая всегда с собой — наверно уже имеет смысл задуматься об апгрейде.
Несколько видеообзоров фотовозможностей современных смартфонов под спойлером.
Как и наверно почти все фотолюбители, я с некоторым скепсисом отношусь к фотосъемке на мобильные телефоны. Все знают про маленькие матрицы, простую оптику, и все такое. С другой стороны, нельзя не признать, что возможности мобильной фотографии совершенствуются, матрицы становятся менее шумными, в смартфонах появляются оптическая стабилизация, и так далее. И наконец, когда Samsung анонсировала новый смартфон с тремя камерами (широкоугольной, обычной и теле), я таки не удержался и решил что «пора брать».
Nokia 9 PureView — тремя камерами смартфоны уже не ограничиваются
Как это работает, и какие возможности дает фотолюбителю современный смартфон, подробности под катом. Осторожно траффик.
Железо
Для начала, посмотрим что доступно пользователю в плане «железа» (все дальнейшее будет относиться к Galaxy S10).
Основная камера: 12Mpx, переключаемая диафрагма F1.5/2.4, угол обзора 77˚, оптическая стабилизация (OIS), супер-быстрый (так заявлено в рекламе:) автофокус, размер пиксела 1.4μm.
Телефото камера: 12Mpx, диафрагма F2.4, быстрый фазовый автофокус (PDAF), OIS, угол обзора 45˚, размер пиксела 1.0μm.
Широкоугольная камера: 16MPx, диафрагма F2.2, угол обзора 123˚, размер пиксела 1.0μm.
(в комментариях был вопрос про ЭФР объективов — в спецификации они не приведены)
В целом, вполне неплохо. Не идеально конечно, но понятно, что полноценную диафрагму например, в толщину смартфона засунуть сложно.
Посмотрим теперь какие возможности дает нам софт.
Софт
Встроенное в смартфон приложение «Камера», как ни удивительно, имеет довольно много настроек. Предустановленные сцены типа «Еда», «Коты», «Собаки» (да, есть 2 разных режима, хотя чем они отличаются, не знаю), не так интересны, посмотрим так называемый «про»-режим:
Здесь можно настроить следующие параметры:
ISO — 50-800.
Выдержка — 1/24000 — 10с, переключение диафрагмы F1.5/2.4.
Баланс белого — авто или ручной.
Фокус — авто или ручной (в ручном режиме резкие области подсвечиваются зеленой рамкой)
Формат записи: JPEG или JPEG + RAW.
Все выглядит вполне неплохо, и вполне на уровне продвинутых «цифромыльниц». К сожалению, есть ложка дегтя — про-режим доступен только для «основной» камеры. Или это аппаратное ограничение (может быть, только «основная» матрица поддерживает смену ISO), или просто недоделан софт, пока сказать сложно.
Кстати, желающие могут скачать из Google Play альтернативную программу Open Camera, которая предоставляет также довольно много настроек:
Тестирование
Итак, приступим к тестам. Для первого теста выберем типичный «туристический» сценарий — съемка достопримечательностей в солнечный день.
Для тех, кто захочет посмотреть самостоятельно, полноразмерные фото доступны в виде архива целиком.
Широкоугольный объектив:
Среднее фокусное:
Телевик («теле» тут конечно условное, всего 2х):
В качестве условного «эталона» возьмем не новую, но вполне достойную камеру, Canon EOS 7D с объективом 18-135:
Понятно что сравнение не совсем корректное (7D больше заточена под другие задачи — если нужна съемка в студии, или спортивная съемка, или управление внешним светом, то DSLR вне конкуренции), но в данном случае нас будет интересовать исключительно разрешение и цветопередача.
Посмотрим кропы в 100% разрешении (на картинках левый угол, центр и правый угол соответственно).
Ширик S10:
По краям видны все прелести — и падение разрешения и аберрации. У всех шириков впрочем, по краям часто довольно посредственное изображение — есть определенные физические сложности изготовления широкоугольных объективов.
А вот основная камера приятно удивила — все более-менее четко:
Не «кристально четко» и не L-фикс конечно, но учитывая что мы смотрим картинку в 4032пкс шириной, это вполне нормально.
Телевик:
Кстати, EOS 7D не показал какого-либо значительного перевеса в микроконтрасте.
Понятно, что по углам у всех бюджетных объективов неидеально, да и байеровская матрица по своему принципу не очень передает детали в один пиксел, так что мелкие ветки это сложный объект для любой камеры.
Зато на максимальном зуме у смартфона разумеется, нет шансов против 135мм. Съемка с той же точки:
(зато и такого широкого угла на этом объективе тоже нет)
Ширик, кстати, у S10 вполне себе широкоугольный, им можно снять что-то типа такого:
Скажу сразу — на широкоугольный объектив надо уметь снимать и выбирать композицию, чтобы было художественно. Я лично не умею. Но возможность такая есть, что уже приятно.
Цветопередача
На S10 все вполне неплохо, и картинка выглядит примерно такой, как и было в момент съемки:
Зато EOS 7D позволяет получить боке, недоступное маленьким матрицам:
Вечерняя/ночная съемка
Наконец, самый сложный для любой камеры жанр — съемка при недостатке света. Разумеется, у крупной матрицы здесь есть колоссальное преимущество в виде размера и меньшей шумност пиксела. С другой стороны, маленький размер матрицы дает возможность легко делать светосильную оптику — объективы шире чем F2.0 для DSLR стоят весьма негуманных денег, а на смартфоне F1.5 + OIS в итоге даст практически тот же выигрыш в светосиле, чем какой-нибудь бюджетно-китовый F4.5 без стабилизатора.
По личному опыту, даже на зеркалках ночная съемка с рук весьма затруднена — шумы весьма велики. На S10 ситуация примерно та же — c рук снимать в принципе можно, но даже на превью на небе виден шум:
1/10 F1.5 ISO1250
Если же взять штатив (мини-штативы для смартфонов можно найти в продаже) и вручную установить ISO50, кадр заметно чище, но и выдержка разумеется, дольше:
2c, F1.5 ISO 50
В целом, по цветопередаче кадр вполне неплох, и вполне соответствует тому, что было видно невооруженным глазом.
Перспективы
Судя по статьям, появляющимся в том числе и на Хабре, мобильная фотография — очень активно развивающийся сегмент рынка. И результат в общем, налицо, можно сказать, что для непрофессиональной любительской съемки, топовые смартфоны практически догнали «зеркалки» начального уровня (особенно если их использовать с дешевыми и темными китовыми объективами).
Что нас ждет дальше? Перспективными можно назвать ряд направлений.
Портретная съемка
Разумеется, физически маленькая матрица смартфона не может отобразить полноценное боке. Однако его вполне можно отобразить программно, и тут есть 2 метода. Первый чисто софтовый — современные алгоритмы вполне умеют выделить человека на фоне всего остального и размыть фон. Второй способ — использование двух камер (с одним или разным фокусным расстоянием), что позволяет за счет параллакса построить «карту глубин», и в итоге, сделать размытие более точным.
Еще раз можно повторить, что идеального боке со смартфона не будет никогда — его там физически нет, может быть лишь программный Blur в той или иной степени. С другой стороны, мелкие артефакты, которые видны только при 100% увеличении, да и то если знать на что смотреть, большинство пользователей просто не заметит. Хотя конечно огрехи иногда бывают и заметными:
(источник — обзор youtube)
Кстати, поскольку размытие делается программно, съемка в RAW дает таким камерам уникальную возможность — выбрать место и зону резкости после съемки. Пример можно посмотреть в обзорах Nokia PureView.
Динамический диапазон и HDR
Динамический диапазон матриц современных смартфонов и сам по себе вполне неплох. Более многообещающим является использование второго объектива — делая два снимка одновременно, можно получать картинку с гораздо бОльшим ДД. Разумеется, плата за это — необходимость наличия двух одинаковых объективов. Посмотрим, что получится у Nokia с таким подходом.
Даже без второго объектива, высокая скорость съемки позволяет комбинировать снимки в один, уменьшая шумы. Так работает ночная съемка на Google Pixel. Технология разумеется не нова, астрофотолюбители используют ее много лет, просто вычислительная мощность позволяет делать это практически на автомате.
Shutter lag
Еще одна частая претензия к «мыльницам» — долгий спуск затвора. Проблема решена в Google Pixel — камера сохраняет снимки постоянно в кольцевой буфер памяти, и при нажатии на «спуск» кадр фактически уже готов, осталось только достать его из буфера. Также есть большое пространство для постобработки, например можно автоматически выбирать самый резкий кадр из нескольких.
Недостатки
Разумеется, есть ряд недостатков, которые в смартфонах вряд ли будут устранены.
Неудобство управления. Современный тонкий смартфон удобно лежит в кармане, но настолько же неудобно лежит в руке. Если говорить о фотосъемке, то отсутствие полноценного ручного управления, быстрого переключения режимов, ремешка для вешания на шею, наконец — для продолжительной съемки проф.камера все же удобнее.
Лимиты оптики. Понятно, что большой зум не разместить в тонком корпусе, также есть конструктивные ограничения на размер матрицы. Про портретную съемку тоже было сказано.
Выводы
Технологии меняются. Еще совсем недавно съемка со смартфона годилась только на то, чтобы переснять объявление на двери подъезда. Сегодня мы уже обсуждаем съемку в RAW, оптическую стабилизацию и HDR. Да впрочем, людей с цифромыльницами уже сейчас на улице практически не видно. Что будет дальше, посмотрим…
Разумеется, все вышесказанное относится к любительской съемке. Профессиональная фотография разумеется, останется — спорт, репортаж, студийная съемка и прочие жанры, они никуда не денутся. А для тех фотолюбителей, кто до сих пор пользуется
Несколько видеообзоров фотовозможностей современных смартфонов под спойлером.
Спойлер