Waarom meer megapixels niet altijd betere foto's op Android-telefoons betekenen: dit is wat er echt toe doet bij foto's

De megapixelrace in smartphonecamera's is een van de meest hardnekkige marketingverhalen in de consumententechnologie. Elk lanceringsseizoen brengt een nieuwe marketinggolf op mijn bureau.

Deze keer is het belangrijkste getal 200. De nieuwste Android-vlaggenschiptelefoons van Samsung, Honor, Vivo en Motorola zijn voorzien van camera's van 200 megapixels.

Je zou zomaar kunnen denken dat groter ook beter betekent en dat deze sprong ervoor zal zorgen dat telefooncamera's niet meer te onderscheiden zijn van professionele apparatuur.

Na jarenlang telefoons in verschillende prijsklassen te hebben getest, heb ik geleerd verder te kijken dan de belangrijkste specificaties. Het aantal megapixels interesseert me niet meer.

Kleine sensoren, kleine pixels en de ware grenzen van telefooncamera's

De concurrentie om het aantal megapixels heeft zijn limiet bereikt vanwege Grootte van smartphonesensorDe sensoren van telefoons zijn veel kleiner dan die van DSLR- of systeemcamera's.

Omdat fabrikanten ernaar streven om 12 megapixels, 48 ​​megapixels, 108 megapixels of zelfs 200 megapixels in extreem kleine sensoren te proppen, wordt elke pixel (fotoreceptor) gedwongen kleiner te worden. Deze opeenhoping van pixels verandert de manier waarop de sensor licht opvangt.

Grotere pixels vangen meer licht op en produceren een helderder signaal. Kleinere pixels vangen minder fotonen op en produceren een zwakker signaal.

Bij weinig licht moet dit zwakke signaal elektronisch worden versterkt om een ​​goed belicht beeld te creëren.

Met augmentatie wordt digitale ruis toegevoegd, die zichtbaar is als korrel of spikkels, vooral in schaduwen en vlakke kleuren. Met andere woorden: hoe groter de versterking, hoe groter de vervormingen.

Bovendien verbetert het extra licht in grotere sensoren het dynamisch bereik, waarmee de mogelijkheid wordt gecreëerd om details vast te leggen in de heldere highlights en donkere schaduwen van een scène. Een groter dynamisch bereik betekent realistischere beelden.

Daarom kan een DSLR met een grote 16MP-sensor schonere, rijkere beelden produceren dan een 200MP-telefoon. Kwaliteit is belangrijker dan kwantiteit als het om sensorgrootte gaat.

Het geheim achter geweldige foto's met je telefoon is de software, niet de sensoren.

De grootste sprong voorwaarts in mobiele fotografie is gemaakt op het gebied van software. Telefooncamera's gebruiken kleine sensoren die last hebben van ruis en een beperkt dynamisch bereik, dus ingenieurs hebben vertrouwd op computationele fotografie Om dat goed te maken.

In plaats van het beeld als een enkele belichting te behandelen, behandelden de pioniers het als Marc Levoy Bij Google wordt data vastgelegd en verbeterd.

De telefoon legt meerdere frames vast, lijnt ze uit en gebruikt algoritmen om details te extraheren, ruis te verminderen en hooglichten en schaduwen in balans te brengen. Dit wordt computationele fotografie genoemd en vormt de kern van de beeldkwaliteit van moderne smartphones.

Het werd een serie telefoons Google Pixel Het is het definitieve bewijs. Hij stond bovenaan de cameraranglijst met een bescheiden 12-megapixelsensor, terwijl concurrenten op zoek waren naar 48-megapixel- en 108-megapixelsensoren.

De les is duidelijk: een goed afgestelde sensor gecombineerd met een krachtige computer kan betere prestaties leveren dan grotere apparaten met meer megapixels zonder even capabele software. Software maakt het echte verschil., niet alleen de sensorgrootte.

Produceren 200MP-telefoons echt 12MP-foto's?

Pixelbinning is het onomstotelijke bewijs dat de race om meer megapixels slechts een marketingtruc is. Ingenieurs gebruiken deze techniek om de nadelen van kleine, overvolle pixels te ondervangen.

Met pixelbinningtechnologie kan de beeldsignaalprocessor (ISP) aangrenzende pixels combineren tot één grote pixel.

Veelvoorkomende patronen zijn 2×2 (4→1, vierhoekig), 3×3 (9→1, niet-niet-unilateraal) en 4×4 (16→1). Een 108MP-sensor met 9-op-1-binning produceert bijvoorbeeld standaard 12MP-afbeeldingen (108/9=12).

Veel 200MP-sensoren gebruiken een 16-op-1-binning om beelden van ~12.5MP te produceren (200/16=12.5). Deze techniek bootst de lichtbinning na die wordt gegenereerd door minder, maar grotere pixels.

Superpixel verhoogt de gevoeligheid en verbetert de signaal-ruisverhouding door de waarden van aangrenzende pixels op te tellen of te middelen.

Het doel is niet om 200MP-beelden te leveren, maar om 200MP-sensoren te gebruiken om betere 12MP-beelden te produceren. De essentie van het spel zit in de kwaliteit van de pixels, niet in het aantal.

Deze cursus laat zien dat de focus op meer pixels afleidt van het werkelijke doel, namelijk het verkrijgen van betere pixels.

Hoe beïnvloeden Instagram en TikTok onze perceptie van de kwaliteit van telefooncamera's?

Cameraspecificaties zijn slechts een deel van de vergelijking. De perceptie van een gebruiker van de camerakwaliteit wordt niet alleen bepaald door de hardwarecomponenten van de telefoon, maar ook door de volledige softwareketen waarmee het beeld wordt verwerkt.

Gebruikers delen en bekijken de meeste foto's die ze met hun smartphone maken op platforms als Instagram, TikTok en Facebook.

Deze diensten verwerken dagelijks enorme hoeveelheden downloads en moeten hun snelheid op miljarden apparaten en bij wisselende netwerksnelheden handhaven.

Dit gebeurt door afbeeldingen aanzienlijk te comprimeren. Een ander knelpunt is de optimalisatie van apps van derden voor iOS ten opzichte van Android.

Android-apparaten zijn ontzettend divers: er zijn duizenden modellen van tientallen verschillende merken, die allemaal verschillende sensoren, lenzen en beeldprocessors combineren.

Voor teams als Instagram of Snapchat is het niet realistisch om voor elke Android-configuratie te optimaliseren. Veel teams kiezen daarom voor een one-size-fits-all-aanpak.

Apple daarentegen brengt slechts een paar iPhone-modellen per jaar uit. Deze consistentie stelt ontwikkelaars in staat om apps zo te verfijnen dat ze de camera's efficiënt kunnen gebruiken.

Hierdoor zien foto's die via sociale apps worden geüpload er vaak beter uit op een iPhone dan op een Android-telefoon, zelfs als het Android-apparaat een beter camerasysteem heeft. Dit betekent dat Gebruikerservaring Op de iPhone is de beeldkwaliteit in populaire apps vaak vloeiender.

De ware kracht van uw camera ligt nog steeds in uw handen.

Na al dat gepraat over sensoren, software en sociale algoritmen heb je misschien het gevoel dat je geen controle hebt over de beeldkwaliteit. Maar niets is minder waar.

De krachtigste eigenschap van elke camera is degene die hem vasthoudt. In plaats van te streven naar meer megapixels, concentreer je je op de essentie. Ware creativiteit schuilt in het oog van de fotograaf en zijn vermogen om de camera te sturen.

Leer eerst hoe je licht kunt zien. Licht is de grondstof van elke foto, en zelfs de beste sensor ter wereld kan een foto die bij slecht licht is genomen niet redden. Goede belichting is de basis van een geweldige foto, of het nu natuurlijk is of vakkundig kunstmatig is aangestuurd.

Gebruik waar mogelijk natuurlijk licht. Smartphonesensoren hebben het binnenshuis nog steeds moeilijk, ondanks computerverbeteringen. Natuurlijk licht geeft beelden een levendigheid en realisme die niet gemakkelijk te evenaren zijn.

Ten tweede, beheers de compositie. Een goed gecomponeerde foto van een eenvoudig onderwerp is veel beter dan een rommelige foto gemaakt met een telefoon van € 2000. Een goede compositie trekt de aandacht van de kijker en creëert een visueel aantrekkelijk beeld, ongeacht de kwaliteit van de camera.