HTC One: de ce patru megapixeli sunt uneori mai buni decât opt. Cameră pentru smartphone cu pixeli mari sau tehnologie Ultrapixel Noua tehnologie de cameră Ultrapixel de la HTC

01.09.2020 Programe

Una dintre „trăsăturile ucigașe” ale noului produs este camera sa cu „ultra-pixeli”, care, potrivit HTC, va oferi șanse oricăror camere de 13 megapixeli instalate pe smartphone-urile concurenților. Să încercăm să analizăm în detaliu caracteristicile acestei camere „ultrapixel”.

Noua tehnologie HTC ImageSense, implementată în HTC One, constă dintr-un Senzor UltraPixel, un nou procesor ImageChip, optică cu o deschidere maximă de f/2.0 și un sistem de stabilizare optică a imaginii cu două axe.

Senzorul UltraPixel are pixeli mai mari și captează cu 300% mai multă lumină decât camerele obișnuite de 8MP și 13MP. Dimensiunea fizică a senzorului UltraPixel este de 1/3”, iar dimensiunea „ultrapixelului” este de 2 microni. Dar într-o cameră cu o rezoluție de 8 și 13 megapixeli, care este echipată cu un senzor de 1/3”, dimensiunea pixelilor este de 1,4 și 1,1 microni.

Potrivit HTC, în loc să umple zona cu pixeli mai mici, au umplut-o cu pixeli mai mari. Comparația pixelilor din imaginea de mai jos.

Noul procesor de semnal video a extins capacitățile funcției HTC ImageChip. Principala inovație poate fi considerată o reducere a timpului necesar pentru verificarea distanței. Acest lucru nu necesită acum mai mult de 200 ms.

Următoarea inovație este o gamă HDR mai largă. În modul HDR, HTC One poate filma videoclipuri la rezoluție de 1080p.

În imaginea de mai sus, HTC arată superioritatea camerei HTC One Camere Samsung(f/2,6) și Apple iPhone 5 (f/2.4), care filmează mai bine în condiții de lumină scăzută.

HTC notează că camera smartphone-ului HTC One captează imagini la rezoluție maximă în doar 1/48 s. Modelul HTC One X și concurenții săi gama de prețuri caracterizat printr-un indicator de 1/30 s.

Sistemul de stabilizare optică a imaginii cu două axe face fotografiile clare, iar camera foto este imună la mâinile tremurate.

Pot fi vizualizate exemple de fotografii și videoclipuri realizate cu camera HTC One.

După cum știți, noul smartphone emblematic HTC One (de data aceasta chiar există unul, și nu trei, ca anul trecut) se laudă cu o cameră neobișnuită cu tehnologie UltraPixel și stabilizare optică a imaginii. Și dacă totul este mai mult sau mai puțin clar cu stabilizarea, atunci UltraPixel ridică anumite întrebări. Deci, haideți să ne dăm seama împreună ce este și cum diferă această tehnologie de camerele „obișnuite”.

Aspectul camerei în HTC One

Pentru a înțelege ce se află în spatele numelui de marketing UltraPixel, mai întâi să ne uităm la modul în care funcționează o cameră „obișnuită” cu o matrice de filtre color Bayer. Micul secret al unor astfel de camere (adică 99,9% din toate camerele de pe piață) este că ceea ce este indicat în specificatii tehnice rezoluția este o ficțiune și o ladă de joc. Mai exact, există într-adevăr exact la fel de multe elemente fotosensibile (senzori) pe matrice câte sunt scrise, dar problema este că fiecare dintre ele vede o singură culoare (albastru, verde sau roșu). Astfel, rezoluția totală declarată este atinsă numai în modul alb-negru, iar în modul color, culoarea fiecărui pixel final este interpolată din citirile mai multor senzori (de obicei patru).


Structura unei matrice cu o matrice Bayer de filtre de culoare

Un efect secundar al gamei de filtre de culoare Bayer este necesitatea de a utiliza un filtru anti-aliasing, care este instalat în fața senzorului și „untează” ușor imaginea. Acest lucru se face pentru a evita artefactele de culoare și moire. În același timp, rezoluția are de suferit - de aceea imaginea de la camerele „obișnuite” la scară de 100%, fără o claritate suplimentară prin software, arată întotdeauna oarecum neclară. (Există camere cu senzori Bayer fără filtru anti-aliasing, dar le poți număra pe degetele unei mâini.)

Matricea cu tehnologia UltraPixel are o structură fundamental diferită. Utilizează trei straturi de elemente fotosensibile. Elementele dintr-un strat sunt sensibile la albastru, în al doilea la verde și în al treilea la roșu. Un astfel de senzor cu trei straturi primește imediat informații complete de culoare, datorită cărora rezoluția de culoare a matricei UltraPixel este egală cu luminozitatea și pur și simplu nu este necesar un filtru anti-aliasing.


Sensel pe o matrice „cu trei straturi” în secțiune

Această idee nu este de fapt nouă - Foveon produce matrici Foveon X3 de mulți ani, care, la rândul lor, sunt folosite în camerele Sigma. La momentul apariției lor pe piață, matricele Foveon aveau cel mai mare indice metameric (adică cea mai corectă redare a culorii) dintre toate tipurile de matrice. În plus, după cum arată practica, matricele Foveon cu o rezoluție de N megapixeli nu sunt inferioare ca rezoluție față de matricele Bayer cu o rezoluție de N * 2 MP sau chiar le depășesc. Cu alte cuvinte, sunt mai puțini pixeli în imaginea finală, dar în același timp sunt „mai buni” decât în ​​cazul fotografierii cu matrice Bayer.

Cu toate acestea, matricele Foveon au dezavantajele lor. Printre acestea se numără zgomotul crescut al canalului roșu (care primește cea mai mică cantitate de lumină) și intensitatea resursei (construcția imaginii finale se realizează folosind algoritmi mai complecși decât demosaicing-ul matricei Bayer), care, în special, face filmarea video problematică. Cu toate acestea, aparent, HTC a depășit cu succes această problemă. Dar dacă compania a reușit să mențină avantajele matricelor cu trei straturi va deveni clar atunci când smartphone-ul va cădea în mâinile noastre pentru revizuire.

P.S. Mă întreb cine este producătorul matricei din HTC One? Din câte știu, Sony, Panasonic și Canon au brevete pentru diverse implementări de matrice „cu trei straturi”, pe lângă Foveon. Dintre toate aceste companii, doar Sony este producator major module de camere mobile. Concluzia se sugerează de la sine...

P.P.S. Am dat peste o carte albă de la HTC care descrie tehnologia UltraPixel. Nu există o matrice cu trei straturi acolo; se folosește un filtru Bayer obișnuit. Toate beneficiile, dacă există, se datorează excepțional de mari (după standarde camere mobile) dimensiuni de pixeli (pas 20 µm). Și să rămână aici acest articol ca o edificare pentru mine personal și pentru alți jurnaliști cărora le place să scrie texte pe baza unor informații care nu sunt în întregime verificate.

Cu câțiva ani în urmă, rezoluția optimă a camerei a fost stabilită printre smartphone-urile emblematice - 8 megapixeli, pentru o lungă perioadă de timp era considerată norma. Dezvoltarea infrastructurii mobile și servicii sociale a permis oamenilor să-și partajeze fotografiile prin internet direct de pe smartphone-ul lor, așa că la sfârșitul anului 2011, producătorii au stabilit un curs pentru îmbunătățirea calității imaginilor mobile. Din anumite motive, în cele din urmă, spre sfârșitul anului 2012, acest lucru a dus la o cursă de megapixeli - aproape toate companiile au anunțat crearea de flagship-uri cu camere de 13 megapixeli, dar creșterea rezoluției imaginilor nu le-a schimbat calitatea. Și HTC a decis să rezolve această problemă, echiparea flagship One cu o cameră cu tehnologie UltraPixel.

La prezentare, vorbitorii HTC au spus o mulțime de lucruri interesante despre camera inovatoare UltraPixel instalată în One, dar au evitat cu grijă problema rezoluției sale, spunând: „Cursa megapixelilor s-a încheiat”. De asemenea, materialelor promoționale lipsește cu desăvârșire orice mențiune despre imaginile cu rezoluție maximă de pe HTC One. Zvonurile care au apărut cu câteva săptămâni înainte de anunț au menționat matrice de 4 megapixeli, ceea ce a fost confirmat în curând de cei care dețineau prototipuri și copii de expoziție în mâini. Într-adevăr, HTC One face fotografii cu o rezoluție maximă de 2688 x 1520 pixeli, adică notorii 4 megapixeli.

Dar de ce a decis HTC să nu urmeze tendința instalând modulul obișnuit de 13 MP de la Sony, ci mai degrabă a făcut un pas destul de riscant din partea marketingului? Compania susține că nu are rost să faci poze cu rezoluție mare de calitate mediocră, deoarece majoritatea sunt vizualizate pe ecran dispozitive mobile sau în galeria serviciilor sociale, adică nu este pe ecran complet. Iar calitatea imaginilor, care nu s-a îmbunătățit în ultimul an, este mult mai importantă decât dimensiunea și rezoluția.

Caracteristica principală a UltraPixel este marime mare pixeli pe matrice: este de 2 µm, față de 1,1 µm pentru un concurent mediu cu o cameră de 13 MP. Acest lucru permite fiecare pixel al matricei captează de 300 de ori mai multă lumină. Împreună cu o diafragmă f/2.0 record care lasă să pătrundă multă lumină și cu coprocesorul ImageChip de a doua generație, acest lucru vă permite să faceți fotografii clare și de înaltă calitate chiar și în camere întunecate. Deși evaluarea finală a superiorității UltrPixel față de concurenții săi în condițiile vieții reale ale sălilor și sălilor nu iluminate ideal va apărea după lansarea HTC One pentru vânzare, majoritatea publicului care l-a ținut pe One în mâinile lor face deja clic pe limbi destul de multumit.

Un ajutor bun pentru UltraPixel este încorporat sistem de stabilizare optică (OIS). Folosind senzori de poziție în spațiu, evaluează mișcarea smartphone-ului față de axe și compensează șocurile puternice, datorită acestui fapt fotografiile de pe HTC One sunt foarte clare. Desigur, există o stabilizare software utilizată în majoritatea celorlalte smartphone-uri, dar nu este la fel de eficientă.

Acum, munca agenților de marketing și a specialiștilor de PR ai producătorului taiwanez va fi importantă; aceștia trebuie să demonstreze oamenilor că rezoluția camerei nu contează întotdeauna. Nu putem decât să avem încredere în geniul inginerilor HTC și să așteptăm ca HTC One cu minunata cameră UltraPixel să apară la vânzare. Din fericire, chiar și în Rusia produsul ar trebui să apară în a doua jumătate a lunii martie.

Utilizatorii s-au întrebat cum va fi camera noua smartphone și dacă așa-numiții „ultrapixeli” se vor justifica. Până acum, lucrurile nu au ajuns încă la imagini reale și la teste de către recenzenți independenți, dar primele detalii oficiale despre Camera HTC UltraPixel au apărut pe site-ul producătorului.

Cu noul flagship, compania taiwaneză a decis să renunțe la cursa megapixelilor. În credința ei fermă, calitatea imaginii este mult mai influențată de alți factori și rezoluția, deși importantă, este totuși fotografiile cu o rezoluție mai mică, dar realizate cu o optică mai bună și un senzor, va arăta vizual mai bine în comparație cu „multi-blurry”. cadre megapixeli” .

În general, tehnologia HTC ImageSense include: Senzor UltraPixel, care are pixeli mai mari și vă permite să captați cu 300% mai multă lumină în comparație cu camerele tipice de 13 megapixeli; HTC ImageChip, care oferă focalizare automată continuă, reducerea zgomotului, gamă HDR mai largă; optică de înaltă calitate cu o deschidere maximă de f/2 (cea mai rapidă optică dintre smartphone-uri, vă permite să captați cu 44% mai multă lumină în comparație cu optica iPhone 5); Stabilizarea optică a imaginii, care poate reduce semnificativ neclaritatea în fotografii și videoclipuri.

HTC spune că fotografiile făcute cu camera sa de 4 MP pot fi imprimate pe suporturi de 8" x 10". În același timp, utilizatorii vor fi cu siguranță mulțumiți de calitatea imprimării, care va depăși imaginile de la camerele „multi-megapixel”. Puteți vedea o comparație a dimensiunilor pixelilor în figura de mai jos.

Camerele UltraPixel vă permit să capturați imagini la rezoluție maximă în doar 1/48 de secunde. Pentru cei mai apropiați concurenți, inclusiv HTC One X, această cifră este de până la 1/30 s. Stabilizarea optică a imaginii cu două axe oferă imagini fără încețoșare la viteze de expunere de până la 1/7,5 secunde (pe baza testelor interne).

Iată câteva exemple de fotografii oferite de HTC. Din păcate, acestea nu sunt cadre de dimensiune completă. Așa că va trebui să așteptăm primele teste reale.

În cele din urmă, oferim și mai multe caracteristici detaliate dispozitive:

  • Senzor: BSI CMOS;
  • Dimensiunea senzorului: 1/3 inch;
  • Dimensiunea pixelilor: 2 x 2 mm;
  • Rezoluția maximă a imaginii: 2688 x 1520 pixeli;
  • Înregistrare video: Full HD 1080p la viteze de până la 30 fps, HD 720p - până la 60 fps, 1080p cu HDR - până la 28 fps, 768 x 432 pixeli la viteze de până la 96 fps;
  • Diafragma maximă: f/2.0;
  • Număr de elemente din lentilă: 5;
  • Fotografie continuă - până la 8 fps.

Samsung Galaxy S4 are o cameră de 13 megapixeli cu deschidere f/2.2, care este semnificativ mai bună decât camera de 8 megapixeli f/2.6 a lui Galaxy S3. Acest lucru vă va permite să capturați imagini mai detaliat. HTC One are o cameră cu o nouă abordare - pixelul este mărit la 2 microni, ceea ce îmbunătățește calitatea imaginilor în condiții de lumină scăzută în combinație cu un obiectiv cu unghi larg f/2.0.

În principiu, acesta este tot ce trebuie să știm în ceea ce privește hardware-ul, dar funcționalitatea nu este atât de ușor de înțeles. De aceea am pregătit o serie întreagă de poze folosind camerele HTC One (versiunea europeană cu update 1.29) și Galaxy S4 ( versiune internationala GT-i9505).

Notă: Veți vedea diferențe de dimensiuni ale fotografiilor în fiecare serie de fotografii. Fotografiile cu ecran lat de sus sunt de la HTC One, în timp ce fotografiile 4:3 sunt de la Galaxy S4 (de jos). Făcând clic, fotografiile vor fi mărite.

Prima noastră serie de fotografii este un test destul de dificil pentru camerele smartphone și există atât zone întunecate, cât și foarte luminoase în fotografii. HTC One a făcut o treabă grozavă de a distribui focalizarea uniform pe întreaga scenă. Păcat că HTC One filmează cu mult zgomot, dar cu distribuție normală a luminii.



Următoarea fotografie a fost realizată folosind HDR pe ambele camere. Ambele smartphone-uri sunt grozave la fotografierea în modul HDR, dar trebuie să fim de acord că Galaxy S4 a făcut o treabă mai bună. Culorile sale sunt mai saturate, mai naturale, iar imaginea este mai clară. Când sunt vizualizate în rezoluția originală, puteți vedea că în imaginile Galaxy S4 există mici halouri în jurul oamenilor în mișcare.



În aer liber, au fost făcute fotografii suplimentare ale primăriei din Manchester. Se observă imediat că fotografiile de pe camera Galaxy S4 sunt mai luminoase, deși cu culori mai puțin realiste. Dacă ne uităm în detaliu, unele artefacte se remarcă în pozele de pe camera HTC One, deși se folosesc algoritmi de reducere a zgomotului. Numărul mic de megapixeli are efect.



Să mărim fotografia de pe camera Galaxy S4:

Acum să mărim fotografia de pe camera HTC One:

Acum să facem fotografie macro. Ambele smartphone-uri sunt capabile de acest lucru și am fost încă mulțumiți de calitate. Pentru HTC One trebuie să-l porniți modul special fotografie macro, iar Galaxy S4 excelează la fotografia de prim-plan și în modul Auto. Alături de proporțiile diferite, există o diferență reală în culori. Galaxy S4 produce mai mult culori deschise, deși nu la fel de realist ca HTC One.



Toate pozele noastre făcute noaptea au fost, desigur, făcute în modul special de noapte. Nu am avut surprize. HTC One a învins cu ușurință Galaxy S4 în fotografii de noapte, deși S4 nu este chiar așa de rău. Adevărat, există mult mai mult zgomot și neclaritate în comparație cu camera ultrapixel a HTC One.





Acum un crab păianjen japonez uriaș a fost fotografiat printr-o vitrină. HTC One a produs culori mai precise, deși fotografiile lui Galaxy S4 au avut mult mai puțin zgomot, ceea ce este mai apreciat.



Panorama unei străzi în timpul zilei s-a dovedit grozavă atât în ​​fotografiile de la HTC One, cât și de la Galaxy S4. Dar HTC One poate capta mai mult spațiu cu obiectivul său cu unghi larg, în timp ce camera lui Galaxy S4 are limitări.



Și din nou, fotografia macro nu încetează să ne încânte cu imagini de înaltă calitate. Singura critică este într-un fel sau altul: HTC One filmează cu focalizare neclară, în timp ce culorile lui Galaxy S4 sunt distorsionate și suprasaturate. În opinia noastră, HTC One a oferit o calitate foto mai bună, cu culori mai precise și fundaluri mai moi.



O scenă strălucitoare, deschisă și încă o dată Galaxy S4 iese în frunte datorită lui Mai mult megapixeli. Fotografiile HTC One suferă de zgomot excesiv în zonele cu pete întunecate pe beton. Cald Culorile galaxiei S4 sunt percepute mai bine.



Aici vedem din nou beneficiile obiectivului cu unghi larg al HTC One, deoarece cea mai mare parte a clădirii este surprinsă în cadru dintr-un punct.



La fel de bonus mic Am făcut fotografii în modul portret.

Să verificăm din nou fotografia macro, ceea ce este o plăcere să faci pe ambele dispozitive. Cu toate acestea, HTC One filmează cu o expunere uniformă și cu o reproducere mai precisă a culorilor.


Am făcut fotografii și într-o zi înnorată, ceea ce înseamnă în mod firesc că fotografiile cu camera HTC One vor fi mai bune, deși focalizarea se pierde mai aproape de marginile fotografiei. Ca și înainte, Galaxy S4 a produs imagini mai luminoase și mai suprasaturate, care au distorsionat scena filmării - nici măcar norii nu erau vizibili în fotografii.


Filmarea unui râu într-o zi însorită, ca majoritatea fotografiilor din timpul zilei, necesită fotografii de aproape înainte de a putea aprecia diferențele. Galaxy S4 face fotografii mai detaliat. Diferența este prea vizibilă cu ochiul liber atunci când se uită la dimensiunea originală a fotografiilor - HTC One este foarte departe de câștigătorul Galaxy S4 chiar și cu o mică creștere a fotografiilor.


Când fotografiați cu HDR activat, situația nu este inversată când iluminarea din cadru este direcționată din dreapta. În modul HDR, fotografiile HTC One au margini mai moi, dar au încă zone luminoase și întunecate în fotografii fără efecte ciudate. Cu toate acestea, Galaxy S4 a făcut o treabă mai bună. De fapt, este destul de dificil de înțeles de ce au adăugat modul HDR atunci când fotografiile sunt de înaltă calitate fără acesta.


Am decis să mărim din nou fotografiile. Iată cum arată o fotografie de pe camera HTC One când este mărită:

Dar cu Galaxy S4:

Aici din nou cerul este vizibil în cadru, dar în fotografia HTC One terenul este ușor subexpus în comparație cu Galaxy S4.


Aceeași scenă filmată în modul HDR. Unele artefacte luminoase pot fi văzute în fotografiile HTC One, precum și neclaritatea în jurul marginilor. Galaxy S4 face cu siguranță fotografii mai bune.


Încă câteva fotografii pe timp de noapte când sunt iluminate de lumini de noapte și din nou victorie pentru HTC One. Smartphone-ul Samsung a prezentat imagini cu imagine neclarăși cu o reproducere a culorilor mai puțin precisă. S4 a luat, de asemenea, mai mult timp pentru a filma fotografii nocturne.



Fotografierea dintr-o locație neluminată în modul Auto și HTC One crește din nou luminozitatea în zonele iluminate, ceea ce în realitate nu ar trebui să fie cazul. Galaxy S4, dimpotrivă, prezintă imagini mai întunecate, dar mai detaliate.


În modul HDR diferențele sunt mai puțin evidente, deși HTC One supraexpune din nou zonele luminoase din tunel. Modul HDR permite camerei Galaxy S4 să surprindă mai multe detalii în locuri întunecate.


Filmând foarte aproape, am decis să facem fotografii cu mușchi pe un zid de cărămidă. Ambele telefoane au produs fotografii de foarte înaltă calitate, dar HTC One încearcă din nou să facă fundalul din imagini prea deschis.


Acum am selectat un obiect în umbră și în același timp există lumină naturală în cadru. Și în final, HTC One a prezentat o imagine mai realistă, în timp ce în imaginea de pe camera S4 semnul este supraexpus.



Ultima noastră fotografie de noapte și Galaxy S4 arată din nou bine. Este puțin mai mult zgomot în fotografie decât în ​​fotografia HTC One, dar se observă foarte mult că S4 filmează mai detaliat, deoarece diferența de megapixeli contează foarte mult. Mai multe detalii pot fi deslușite în fotografii, ceea ce este evident în semnele restaurantelor. Puteți citi chiar și numele stabilimentului în fotografia Galaxy S4.



Măriți o fotografie de pe camera HTC One:

Acum mărit din fotografia S4:

Încă o dată, există o diferență clară între camerele smartphone-urilor: camera cu unghi larg a HTC One captează mai mult spațiu, dar produce și culori mai realiste. Acest lucru este vizibil doar în comparație. Fotografiile de pe camera Galaxy S4 ies mai întunecate, iar culorile primare sunt mult mai vibrante, ceea ce nu este adevărat. De asemenea, vedem mai mult zgomot în fotografiile HTC One când ne uităm la fotografiile de aproape.



Câteva concluzii

În timpul fotografierii, HTC One a produs fotografii mai rapid decât Camera Galaxy S4. Nici măcar nu am observat vreo întârziere în declanșarea obturatorului. Galaxy S4 nu a făcut fotografii la fel de repede și au existat întârzieri evidente ale obturatorului în timpul fotografierii de noapte și în modul HDR.

În toate cazurile, Galaxy S4 a avut avantaj datorită spațiului său de megapixeli. U Smartphone Samsung Mai multe posibilități și potențial atunci când fotografiați în timpul zilei, prezentând imagini cu mai multe detalii. Datorită procesării software și a diverșilor algoritmi, fotografiile au mult mai puțin zgomot și o claritate îmbunătățită, ceea ce este mult mai potrivit pentru fotografierea frecventă. Acesta este motivul pentru care am început să observăm mai des artefacte și alte probleme în zonele întunecate ale fotografiilor atunci când filmăm în timpul zilei.

Pe de altă parte, HTC One l-a depășit pe Galaxy S4 în fotografie de noapteși în general în condiții de lumină scăzută. Este extrem de dificil să obții o fotografie neclară noaptea pe HTC One, datorită răspunsului rapid al declanșatorului și unei funcții de rafală mai sofisticate (trebuie doar să ții mai mult butonul declanșator).

Cu toate acestea, Galaxy S4 are o performanță generală mai bună, așa cum sa văzut în testul nostru, în ciuda problemelor de fotografiere în condiții de lumină scăzută. Dar camera HTC One nu este deloc rea. Pur și simplu face o treabă mai bună de a fotografia în interior și în lumină slabă. Galaxy S4 este mai plăcut de utilizat pentru fotografierea în aer liber în timpul zilei, precum și în modul HDR.

În cele din urmă, Galaxy S4 și HTC One sunt telefoane excelente cu cameră, dar în zone diferite. Ce aparat foto este cel mai bun pentru dvs. depinde de dvs. să decideți în funcție de ceea ce veți fotografia mai des.