Od 0, 11 megapixelov po asistentov neurónových sietí: ako sa fotoaparáty vyvinuli v smartfónoch

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 04:09

Krátky exkurz do histórie mobilnej fotografie.

Fotoaparát v smartfóne sa stal neoddeliteľnou súčasťou nášho života: s jeho pomocou môžete vždy zachytiť dôležitý moment a zdieľať ho s ostatnými. Aby sa to však stalo skutočnosťou, trvalo 20 rokov technického pokroku, prerozdelenia trhu s fotografickou technikou a mnohých inovácií. Rozhodli sme sa pripomenúť, ako sa mobilná fotografia dostala do nášho každodenného života a ktoré spoločnosti ju zjednodušili a sprístupnili.

Prvé telefóny s fotoaparátom

Prvýkrát sa fotoaparát objavil v telefóne v roku 1999: japonská spoločnosť Kyocera uviedla na trh model VP-210, ktorý umožňoval uskutočňovanie videohovorov. Kamera bola umiestnená vpredu a zachytávala tvár majiteľa rýchlosťou 2 snímky za sekundu. Dokázala robiť aj selfie s rozlíšením 0, 11 megapixelov a ukladať ich do pamäte zariadenia v množstve až 20 kusov.

V nasledujúcich rokoch sa mobilné fotoaparáty rýchlo rozvíjali pod náporom konkurencie a už v roku 2004 bol dosiahnutý míľnik 1 milión pixelov (1 megapixel). A v roku 2005 trh šokovali dva modely, ktoré možno nazvať prvými telefónmi s fotoaparátom: Nokia N90 a Sony Ericsson k750i. Majú 2-megapixelové fotoaparáty s automatickým zaostrovaním a zachytávajú ostré obrázky, nie rozmazané abstrakcie. Vtedy sa postoj používateľov k mobilnej fotografii začal meniť: na Flickri sa objavili tematické skupiny, ľudia si začali vymieňať obrázky prijaté na svojich telefónoch a diskutovali o nich.

S každým ďalším rokom počet ľudí fotiacich na telefón exponenciálne rástol. Vydanie iPhone v roku 2007 zmenilo postoj k monofunkčným zariadeniam: smartfóny začali nahrádzať prehrávače MP3 a potom amatérske fotoaparáty a videokamery.

Úsvit Instagramu

Trh s fotoaparátmi sa zrútil v roku 2010 so spustením Instagramu. Používatelia chceli čo najjednoduchšie a najrýchlejšie získať atraktívny obrázok a umiestniť ho na sociálne siete.

Zároveň sa zlepšila kvalita mobilných fotoaparátov. iPhone 4s, predstavený v roku 2011, dostal 8-megapixelový fotoaparát a optiku citlivú na svetlo s clonou f / 2, 4. Tieto vlastnosti pokryli väčšinu potrieb: stlačte tlačidlo, získajte jasný rám a nahrajte ho na Instagram.

Postupom času sa spracovanie obrázkov v smartfónoch stalo agresívnejším: prioritou je kontrast, sýtosť a ostrosť obrysu a prirodzenosť obrazu vybledla do pozadia. Objavili sa však aj pokusy priniesť profesionálnu technológiu do mobilných fotoaparátov. Nokia teda v roku 2012 vyrobila telefón s fotoaparátom 808 PureView.

Model sa vyznačoval vlastnosťami, ktoré boli na svoju dobu fenomenálne. Rozlíšenie fotoaparátu bolo 41 megapixelov a fyzická veľkosť snímača bola 1/1, 2 ″. Vybavený bol aj mechanickou uzávierkou, vstavaným ND - filtrom, objektívom Carl Zeiss s f/2, 4 clonou a xenónovým bleskom.

Žiaľ, ostatní výrobcovia sa s príkladom Nokie neponáhľali a stavili na filtre a iné ozdoby.

Viac fotoaparátov, dobrých a odlišných

V určitom okamihu sa spoločnosti rozhodli zvýšiť počet fotoaparátov v smartfónoch. V roku 2011 boli uvedené na trh HTC Evo 3D a LG Optimus 3D, ktoré na vytváranie stereoskopických fotografií používali dva objektívy. Ukázalo sa však, že technológia bola nevyžiadaná a výrobcovia na takéto experimenty na niekoľko rokov zabudli.

Na jar 2014 sa na trhu objavil HTC One M8. Smartfón dostal pomocný modul na meranie hĺbky a oddelenie objektu od pozadia. Spoločnosť teda zaviedla režim na výšku o dva roky skôr ako Apple.

Skutočný boom nastal v roku 2016, kedy svoje riešenia predstavili najväčší výrobcovia. Zároveň neexistoval jediný pohľad na to, prečo smartfón potrebuje dva fotoaparáty. Huawei napríklad propagoval monochromatickú fotografiu s modelom P9, ktorý vyvinul v spolupráci so spoločnosťou Leica. LG G5 stavilo na shirik a Apple v iPhone 7 Plus predstavil teleobjektív na portréty a optický zoom.

Ako sa ukázalo, dve kamery nie sú limitom. Teraz sú takmer všetky smartfóny na trhu vybavené tromi šošovkami s rôznou ohniskovou vzdialenosťou, ako aj fotoaparátmi na makrofotografiu a meranie hĺbky.

Zvyšujúce sa vlastnosti

Kvalita mobilných fotoaparátov bola vždy limitovaná fyzickými obmedzeniami: malá hrúbka puzdra neumožňovala vybaviť smartfóny kvalitnou optikou a veľkými snímačmi. Používatelia však požadovali vylepšenia, firmy sa snažili uspokojiť ich potreby.

Takže sme skončili s kamerami vyčnievajúcimi pár milimetrov z tela. Narástli aj fyzické rozmery snímačov: ak sa pred piatimi rokmi pohybovali v rozmedzí 1/3″, teraz sa na trhu objavili Samsung Galaxy S20 Ultra a Huawei P40 s 1/1,3″ snímačmi. Obrazové snímače boli zväčšené takmer deväťkrát, čo výrazne zlepšilo kvalitu fotografií.

Veľká plocha snímačov umožnila zvýšiť rozlíšenie. 48MP a 64MP mobilné fotoaparáty sa stali štandardom, zatiaľ čo Samsung a Xiaomi už dosiahli míľnik 108MP. Fotografie s takýmto rozlíšením však vážia priveľa, inžinieri preto zvolili trik: informácie zo susedných pixelov sa skombinujú. Tým sa zníži rozlíšenie, no na oplátku získame menej šumu a širší dynamický rozsah.

Čo bude ďalej

Všetky tieto inovácie urobili zo smartfónov ideálnu náhradu digitálnych fotoaparátov typu point-and-shoot. Napriek tomu majú stále kam rásť. A aj keď fyzikálne vlastnosti narazia na strop, softvér vždy príde na pomoc.

Teraz výpočtová fotografia naberá na obrátkach: fotoaparát nasníma sériu snímok a neurónové siete na nich založené zbierajú dokonalý záber, potláčajú šum, vyrovnávajú jas a korigujú farby. Metóda sa používa v Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 a mnohých ďalších smartfónoch. Spracovanie prebieha automaticky a pre používateľa nepostrehnuteľne – vidí len výsledok.

S rastúcim výkonom sa rozširujú možnosti fotoaparátov. Môžu už nahrávať video a vykonávať spracovanie v reálnom čase: rozmazať pozadie alebo ho urobiť čiernobielym, pričom objekty ponechajú farebné. Rozvíja sa aj smer rozšírenej reality: Apple už vybavil iPad Pro snímačom LiDAR pre prácu s AR aplikáciami a čoskoro sa technológia objaví aj v iPhone.

Mobilné kamery sa stávajú hardvérovo-softvérovým komplexom, ktorého schopnostiam úplne nerozumieme. Preto je zaujímavejšie sledovať najnovší vývoj v tejto oblasti a sami si ho otestovať.