Типы экранов. В чем разница между IPS, AMOLED и TFT

Типы экранов. В чем разница между IPS, AMOLED и TFT Карманный ПК

Что такое ips экраны

Смартфон Xiaomi-mi-mix-3

Первый активный матричный IPS TFT ЖК-дисплей был разработан компанией Hitachi в 1996 году. Такая матрица решала проблему недостатков TN TFT ЖК-дисплеев. IPS означает “In-Plane Switching” (плоскостное переключение). И по ряду причин является наиболее популярным типом ЖК-панелей не только в смартфонах, но и в телевизорах и мониторах.

Недостатки у IPS дисплеев тоже есть. Время отклика у таких экранов меньше, чем у TN TFT. Плюс энергопотребление тоже выше. Но производители развивают технологию.

Разновидности IPS:

  • PLS-матрицы была разработана вездесущим Samsung. Является аналогом IPS. И это весьма неплохо. Насыщенные цвета, хорошие углы обзора, высокая яркость – это все про дисплей.
  • Супер-IPS (S-IPS) для свободного цветового сдвига и улучшения времени обновления пикселей.
  • Усовершенствованный супер-IPS (AS-IPS) для высокой пропускной способности.
  • Усовершенствованная IPS (E-IPS) для улучшенного диагонального угла обзора и сокращения времени отклика.
  • Горизонтальная IPS (H-IPS) улучшает контрастность и более естественный цвет белого.
  • Профессиональная IPS (P-IPS) для более точной глубины цвета.

На данный момент, IPS-экраны одни из самых популярных. Используются в смартфонах, телевизорах, мониторах и даже умных часах.

Что таят в себе матрицы

В современных смартфонах наиболее распространены три технологии производства матриц — AMOLED, в которой используются органические светодиоды, и еще две, основанные на жидких кристаллах (LCD) — IPS и TN film. Во всех типах экранов применяется технология TFT: для работы каждого субпикселя используются тонкопленочные транзисторы.

Как правило, матрицы TFT используют аморфный кремний, однако в последнее время производители начали внедрять новую технологию LTPS-TFT, где используется поликристаллический кремний. Размер транзисторов меньше — плотность пикселей больше, даже 500 ppi не предел. Такие смартфоны уже есть, одним из первопроходцев был OnePlus One с 401 ppi.

Все LCD работают по одному принципу. Ток прикладывается к молекулам жидких кристаллов, задает угол поляризации света, после чего последний проходит через светофильтр и окрашивается в цвет нужного субпикселя. В бюджетных смартфонах до сих пор используют матрицы TN с малым углом обзора (не более 60 градусов), низким уровнем контрастности и цветопередачи.

LCD-дисплеи подразделяются на активные и пассивные. Пассивные матрицы — это STN, технология скрученных кристаллов, и ее продвинутые собратья — CSTN, FSTN и DSTN. Последняя отличается тем, что в такой матрице двухслойная ячейка состоит из двух ячеек STN.

Поэтому на смену TN пришла технология IPS (SFT). Хотя у IPS-матриц и 20-летняя история, сейчас они остаются очень технологичными. Угол обзора у них достигает 180 градусов, высокий уровень цветопередачи и плотности пикселей. IPS тоже бывают как дешевыми, так и дорогими, причем разница между ними видна сразу: чем дешевле, тем угол обзора меньше, а цвета блеклые.

В IPS-матрицах управляющие электроды распределены на одной поверхности так, что силовые линии электрического поля могут принять горизонтальную форму. Как только подается напряжение, жидкие кристаллы разворачиваются в одной плоскости. Поскольку ячейка IPS заперта, она пропускает меньше света, а цветопередача происходит без провалов.


IPS-матрицы уже на протяжении нескольких лет популярны среди производителей смартфонов. Их можно встретить как у того же

, так и у

или даже флагманов вроде

. Одним из смартфонов, который сочетает IPS-матрицу и высокий показатель ppi, является Lenovo K5 Note: есть в

($153.99 по промокоду

LK5GB

) и

($150.99 по промокоду

LKGB

) цветах.

Матрицы OLED, в основе которых органические светодиоды, сильно отличаются от IPS. В данном случае источником света являются сами субпиксели, соответственно отпадает необходимость во внешней подсветке, за счет этого такие экраны тоньше жидкокристаллических.

Одна из разновидностей OLED — AMOLED, и применяется в современных флагманах. Управление субпикселями (причем каждым в отдельности) осуществляется при помощи активной TFT-матрицы. AMOLED дисплеи очень хороши для отображения глубокого черного цвета, поскольку для него достаточно лишь отключить светодиоды. Черные участки экрана просто не потребляют энергию, так что такие матрицы еще и довольно экономичные.

AMOLED отличается высоким уровнем насыщенности цветов — порой даже настолько насыщенными, что они кажутся нереальными, и приходится регулировать данный параметр при помощи настроек. Нынешние смартфоны такой болезнью уже не страдают, но некоторые производители по-прежнему предоставляют пользователям возможность приблизить картинку к IPS-экранам.

Очевидно, AMOLED имеет ряд преимуществ по сравнению с IPS: высокую яркость и контрастность, компактность, меньшую толщину дисплея, цветопередачу. Поэтому OLED-дисплеи дороже и сложнее в производстве, нежели LCD. На первых порах AMOLED-экраны отличались неодинаковым сроком службы светодиодов разных цветов: через некоторое время субпиксели выгорали, откуда возникало остаточное изображение.

Сейчас все идет к тому, что в будущем все смартфоны будут оснащаться OLED-дисплеями. Даже Apple, по слухам, планирует отказаться от IPS и использовать OLED (может даже гибкий) в iPhone 8. Вот только производителей соответствующего оборудования можно пересчитать по пальцам — на данный момент его едва хватает для потребностей вендоров. Что будет, если к ним присоединится Apple с ее сотнями миллионов iPhone в год? Подумать страшно.

⇡#съемка ночью

Сцена 14 – широкий угол обзора, ночной режим не активирован

Эта сцена – самый яркий пример выдающихся способностей Huawei в ночной съемке даже при неактивированном ночном режиме с многокадровой экспозицией. Картинка отлично прорисована, радует и динамический диапазон, и детализация. Какие-либо претензии предъявить вообще сложно.

Samsung более-менее справляется со сценой, прописывая не только подсвеченные объекты на доме, однако переулок уже оказывается просто черным пятном. Ну а iPhone и Xiaomi несчастны по-своему – смартфон Apple весь акцент сделал на светлых местах, «убив» все остальное, тогда как Xiaomi попытался поискать баланс, но допустил очень серьезные засветы, да и с детализацией все не очень.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 2 балла;
  • Huawei P50 Pro – 5 баллов;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 3 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 2 балла.

Сцена 15 – стандартный угол обзора, ночной режим не активирован

Huawei снова впереди, но уже не с таким отрывом: во-первых, остальные участники тестирования подтянулись, во-вторых, смартфон перестарался со сглаживанием цветов и теней и сделал картинку чуть более бледной, чем она есть на самом деле.

В этой сцене iPhone и Samsung выступили похожим образом – не блестяще, но и не ужасно. И кое-какая детализация в тенях есть, и света переданы детализированно. Xiaomi более-менее справился с тенями, но грешит с пересветами.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 5 баллов;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 4 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 3 балла.

Сцена 16 – стандартный угол обзора, ночной режим активирован

В ночном режиме Huawei по детализации и общему балансу выдает почти такую же картинку, как и без ночного режима, но перебирает с насыщенностью цветов – и отрыв от конкурентов уже тает. В первую очередь его сжирает Xiaomi, проигрывающий в резкости, но дающий такую же общую яркость и более честные цвета.

Samsung демонстрирует неплохую сбалансированную картинку, но чуть больше проваливает тени. Ну а iPhone полностью сосредотачивается на светлых участках – то есть делает примерно то же, что и Samsung, но в большей степени. При этом изображение тоже весьма гладкое и резкое.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 3 балла;
  • Huawei P50 Pro – 5 баллов;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 4 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 5 баллов.

Сцена 17 – зум, ночной режим активирован

При различном зуме (и, соответственно, разной светосиле оптики) казалось, что Xiaomi здесь точно должен уступить конкурентам, но вышло ровно наоборот – смартфон выдал при активированном ночном режиме бледную по цветам, но при этом очень резкую и детализированную картинку.

Снимок на Samsung смотрится наиболее атмосферно, но яркости и насыщенности ему в целом не хватает. Huawei, увы, здесь перестарался, в попытках сделать максимально читаемую и яркую картинку убив все детали.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 5 баллов;
  • Huawei P50 Pro – 2 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 4 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 5 баллов.

Дополнительный материал – примеры съемки той же сцены с 10-кратным зумом на Huawei P50 Pro и Samsung Galaxy S22 Ultra.

⇡#съемка при дневном свете

Сцена 1 – город, пасмурная погода, широкий угол обзора

Сцена только кажется простой из-за солнца, которое выглядывает из-за туч, но на самом деле это очень хорошая проверка на динамический диапазон. В этом отношении лучше всего себя проявляют iPhone (верхний слева) и Samsung (нижний слева). Huawei (вверху справа)

и Xiaomi (внизу справа) не справились с самыми яркими участками сцены. По цветопередаче совсем нет претензий к Huawei, у iPhone цвета чуть зеленоваты, а у Samsung они откровенно ушли в фиолетовый. Цвета Xiaomi можно назвать бледноватыми, но это уже скорее дело вкуса.

При рассмотрении мелких деталей заметно, что iPhone и Samsung перебарщивают с контурной резкостью, а Huawei заметно «мылит» картинку, пытаясь справиться с шумами. Лучше всех себя здесь проявляет по итогу Xiaomi, которому удается сохранить баланс между четкостью и «гладкостью» изображения.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 4 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 3 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 4 балла.

Сцена 2 – город, пасмурная погода, стандартный угол обзора

Здесь ситуация похожа на ту, что мы видели при съемке на широкий угол. Правда, Xiaomi чуть подправил динамический диапазон (но все равно не блещет), а Huawei, наоборот, — слегка завалил. Samsung и iPhone в лидерах. Цветопередача в этот раз лучшая у Xiaomi – iPhone и Huawei «зеленят», а Samsung снова увел цвета в фиолетовый. На общем плане более выигрышно по совокупности смотрятся снимки, сделанные на iPhone и Xiaomi.

При рассмотрении кропов мы получаем ту же картину, что и в прошлый раз, – слишком агрессивную работу с деталями у iPhone и Samsung, приемлемый «перешарп» у Huawei и аккуратный подход к резкости у Xiaomi.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 3 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 4 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 4 балла.

Сцена 3 – город, пасмурная погода, зум

Про мини ПК:  Обзор смартфона Infinix Hot 11s - Еще один лидер в бюджетном сегменте

Флагманы потому и флагманы, что даже с приличным зумом выдают изображение очень высокого качества – не проваливается здесь никто. Но при этом нет и такого разброса, как в прошлых сценах, где у кого-то лучше динамический диапазон, у кого-то цвета поприятнее, а кто-то не балуется с чрезмерной контурной резкостью.

Несмотря на по-прежнему иную, нежели у конкурентов, цветопередачу, лучше всех по балансу динамического диапазона и резкости проявляет себя Samsung – и даже его цвета сцене идут. При этом iPhone и Huawei держатся примерно наравне и по балансу светов и теней, и по цветопередаче – но кому-то нравится чуть «подмыленная» картинка, а кому-то, наоборот, по душе повышенная резкость.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 4 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 5 баллов;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 3 балла.

Сцена 4 – портрет, солнечная погода, стандартный угол обзора

С этим сюжетом все смартфоны справились одинаково хорошо… да и просто, по сути, одинаково. Нормальное программное боке с чуть вырженной линией перехода из зоны резкости в зону размытия, отличная резкость на модели, качественная цветопередача.

Да, минимальные различия есть – у Huawei картинка чуть потеплее, а у iPhone чуть контрастнее, к примеру. Но в данном случае это действительно мелочи. Все участники тестирования получают одинаковый, максимальный балл.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 5 баллов;
  • Huawei P50 Pro – 5 баллов;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 5 баллов;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 5 баллов.

Сцена 5 – портрет, солнечная погода, зум

У всех участников тестирования есть опция съемки портретов с искусственным размытием и зумом. Причем у Huawei – с тремя фокусными расстояниями на выбор: стандартным, двукратным и трехкратным зумом. Но у подобной щедрости есть и обратная сторона – обе опции по масштабированию программные.

Программный двукратный зум использует и Xiaomi, но на другом уровне – по качеству картинка не отличается от той, что мы видим на смартфонах с оптическими зум-модулями. Правда, размывает фон Xiaomi чуть хуже, эффект разделения объекта и фона заметен средне.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 3 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 5 баллов;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 4 балла.

Сцена 6 – съемка домашнего животного, в помещении, стандартный угол обзора

Кошка позировала на фоне окна с дневным светом, что позволило оценить динамический диапазон камер смартфонов и то, как они расставляют акценты. Наиболее явно акценты расставил Xiaomi: пушистая модель у него получилась максимально проработанной — обратите внимание на шерсть на спине, которая не сливается в единое черное пятно. При этом окно полностью засвечено.

Остальные смартфоны попытались найти баланс между объектом и фоном – то, что в окне, везде хорошо различимо, при этом кошка смотрится очень контрастно. Особенно перестарался с контрастом Samsung, но при этом справился по резкости. Huawei же выдал картинку с хорошим динамическим диапазоном, но мыльную и при этом неестественную.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 5 баллов;
  • Huawei P50 Pro – 3 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 4 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 4 балла.

Сцена 7 – съемка крупным планом (макросъемка)

Как таковой макрокамеры нет ни на одном из смартфонов, а минимальная фокусная дистанция у всех немного разная. И тут в откровенные лидеры выбивается Samsung – на него можно снимать если не настоящее макро, то что-то близкое к тому. При этом обратите внимание на очень хорошо выраженное боке и превосходную детализацию. Цвета также в порядке.

Huawei и iPhone позволяют делать снимки примерно с одинаковой минимальной дистанции, но при этом очень разные по характеру: у Huawei насыщенная, яркая, сочная картинка, а у iPhone она может показаться бледноватой, зато прекрасно переданы полутона и есть красивое размытие. Xiaomi, увы, не позволяет снимать крупным планом по-настоящему – здесь этот смартфон откровенно уступает.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 4 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 5 баллов;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 2 балла.

⇡#съемка при закатном свете

Сцена 11 – пейзаж при закатном свете, широкий угол обзора

Самый широкий угол обзора – у Xiaomi, но по качеству снимков он как раз уступает конкурентам: картинка одновременно и бледная, и достаточно мыльная, а с пространственными искажениями по краям кадра смартфон ничего особо не делает.

Huawei и iPhone по-своему хороши – Huawei чуть почестнее, но смотрится эта «честность» бледновато, тогда как iPhone добавляет красок и выдает эффектный результат, но сильно шумит. Samsung здесь вырывается в лидеры – на общем плане картинка смотрится одновременно ярко, насыщенно и детализированно. На кропе уже видно программное повышение контурной резкости, но здесь оно не идет картинке во вред.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 4 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 5 баллов;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 3 балла.

Сцена 12 – пейзаж при закатном свете, стандартный угол обзора

При съемке на главную камеру Samsung неожиданно слишком сглаживает баланс цветов и теней – да, изображение детализированное и приятное по динамическому диапазону, но ощущение заката не передается, снимок бледноват.

Huawei выдает очень теплую картинку, подчеркивая суть закатного света, но при этом местами чуть замыливает изображение. Впрочем, ничего критичного, на общем плане смотрится в любом случае очень эффектно. iPhone выдает чуть холодноватое, но тоже очень яркое и выразительное изображение.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 5 баллов;
  • Huawei P50 Pro – 5 баллов;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 4 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 3 балла.

Сцена 13 – пейзаж при закатном свете, зум

Пятикратная зум-камера Xiaomi в закатной сцене с ярко выраженной геометрией проявила себя лучше всех, да еще и с отрывом. Причем благодаря как большему фокусному расстоянию, так и действительно выдающейся детализации. И даже с цветами нет никаких проблем – картинка сочная и яркая.

iPhone, пожалуй, выдал результат, наиболее приближенный к реальности, но смотреть на эту картинку не так приятно, как на «утепленные» искусственным интеллектом цвета Huawei. По резкости – примерный паритет и опять же дело вкуса: кому-то милее легкое замыливание, кому-то, наоборот, повышенная резкость.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 4 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 3 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 5 баллов.

Дополнительный материал – примеры съемки той же сцены с 10-кратным зумом на Huawei P50 Pro и Samsung Galaxy S22 Ultra.

⇡#съемка при искусственном свете

Сцена 8 – предметная съемка при искусственном свете (лампы накаливания), стандартный угол обзора

Довольно яркое и теплое освещение не может оказаться препятствием для получения хорошей картинки даже для недорогих смартфонов, флагманы же должны щелкать эти сцены как орешки. Но и здесь есть нюансы.

Обратите внимание на баланс светов и теней – наиболее выразительно смог передать игру света iPhone со своим характерным «перешарпом», а Samsung, в свою очередь, зачем-то убрал контраст со снимка вовсе – также сцене не идет фирменная цветопередача корейского смартфона.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 5 баллов;
  • Huawei P50 Pro – 4 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 3 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 3 балла.

Сцена 9 – портрет при искусственном свете, стандартный угол обзора

Тест при искусственном желтом свете полностью не выдержал никто – все участники выдали слишком оранжевую картинку, даже не попытавшись передать реальный оттенок кожи. При этом iPhone здесь оказался «первым учеником», сделав максимально желтую картинку и параллельно убив детали. Изображение резкое, размытие качественное, но картинка самая плоская.

И Huawei, и Samsung, и Xiaomi тоже не блеснули, но смогли передать фактуру кожи и игру света и тени. Xiaomi даже перестарался – снимок темноват, но в данном случае сюжету это идет.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 3 балла;
  • Huawei P50 Pro – 4 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 4 балла;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 4 балла.

Сцена 10 – портрет при искусственном свете, зум

При съемке портрета с зумом при искусственном свете с Huawei выходит та же история, что и при естественном, разве что качество картинки из-за более слабого освещения оказалось еще более низким. Увы, это неадекватный уровень для флагмана.

Xiaomi и iPhone выдали очень похожую картинку – с отличной резкостью и сильным размытием (у iPhone, на мой вкус, -– чересчур сильным), но с некорректной цветопередачей, у каждого по-своему. Samsung же справился лучше всех – бьютификатор тут по умолчанию выключен, поэтому кожа не сглажена совсем, но при этом отлично подчеркнута фактура, лучшая игра света и тени, а также приближенный к реальности баланс белого.

  • Apple iPhone 13 Pro Max – 4 балла;
  • Huawei P50 Pro – 2 балла;
  • Samsung Galaxy S22 Ultra – 5 баллов;
  • Xiaomi Mi 11 Ultra – 4 балла.

Видеосъёмка

Говоря о съёмке видео, в качестве главной характеристики называют разрешение ролика. Например, HD — это 1280 на 720 точек, Full HD — 1920 на 1080 и 4K — 3840 на 2160. Однако так же, как и «мегапиксельность» при фотографировании, высокое разрешение вовсе не обязательно означает выдающийся результат.

На видеосъёмку, как и на фото, влияют все ранее перечисленные параметры, матрица и качество объектива. Но помимо этого видеосъёмка на современных смартфонах сильно зависит от скорости центрального процессора гаджета. Дело в том, что кроме разрешения (HD, Full HD, 4K) у видео есть известный многим параметр fps (количество кадров в секунду), а также битрейт.

Записывать видео одновременно с высоким битрейтом, с высоким FPS и в 4K-разрешении способны лишь смартфоны с мощным процессором, так как они должны обсчитывать параметры для каждого из миллионов пикселей.

Бывает и так, что установленный в гаджете модуль камеры поддерживает более качественную съёмку видео, но из-за ограничений процессора производителю приходится искусственно снижать настройки изображения. Кроме того, если смартфон планируется использовать для видеосъёмки, стоит избегать девайсов, склонных к перегреву и троттлингу — такие устройства попросту не дадут долго снимать видео и будут отключать камеру после 15-20 минут видеозаписи.

Выявить нехватку мощностей для качественного кодирования видео получится путём тестовой съёмки в максимальном разрешении (4K) с максимальными настройками качества в полутьме. Если на видео fps резко снижается, значит, мощности «железа» не хватает для полноценной съёмки в сложных условиях. Придётся понижать разрешение либо вовсе отказаться от покупки такого гаджета.

Производители обычно не указывают битрейт, с которым смартфоны записывают видео, но узнать его можно самостоятельно, заглянув в свойства файлов оригиналов тестовых записей (заодно стоит выяснить, с каким битрейтом идёт запись звука).

Про мини ПК:  👍 ТОП-6 лучших смартфонов для селфи (с хорошей фронтальной камерой) 2020

Вообще скорость видеопотока при записи видео производители, конечно, устанавливают оптимальную, отталкиваясь от реальных возможностей платформы аппарата, и его обычно нельзя поменять. Тем не менее на некоторых смартфонах при установке сторонних приложений, скажем, Snap Camera HDR, есть возможность выйти за рамки заводских настроек и попробовать постепенно увеличивать битрейт, подбирая значения, которые сможет «переварить» ваш гаджет.

При увеличении значений качество картинки становится выше, уменьшается количество артефактов на изображении (например, по контуру мелких объектов на контрастном фоне). Однако при этом нередко проседает fps, а камера и вовсе может отказаться работать при завышенных настройках.

Вспышки

Самые яркие вспышки — ксеноновые. Такие используются в фотоаппаратах, а раньше встречались в некоторых камерофонах. В современные смартфоны их не ставят из-за дороговизны, сильного расхода аккумулятора и риска перегрева.

Анатомия камеры смартфона. Часть 2В Nokia Lumia 1020, выпущенном в 2022 году, была ксеноновая вспышка.

Чаще всего сегодня применяются светодиодные вспышки (LED) — либо простые одинарные, либо двойные (их названия могут варьироваться в зависимости от производителя). Последние обычно отличаются от первых вовсе не «дальнобойностью», а тем, что используют два диода с разными цветовыми температурами. Это позволяет улучшить цветопередачу и снижает вероятность пересвечивания снимков.

Анатомия камеры смартфона. Часть 2В Moto X Play двухтоновая вспышка называется Dual CCT flash (Color Correlated Temperature).Анатомия камеры смартфона. Часть 2У Apple технология называется True Tone: в iPhone 6 она предполагала два диода, в новых iPhone 7 — целых четыре (для увеличения яркости).

Если абстрагироваться от маркетинга, то, строго говоря, все вспышки в смартфонах не слишком яркие и способны осветить лишь небольшой объект на расстоянии до полутора-двух метров. Поэтому, какой бы ни была вспышка, в большинстве случаев из-за своих малых размеров и направленности только вперёд она всё равно пригодится лишь для «технической» съёмки, когда нужно чётко и качественно сфотографировать какую-нибудь деталь в авто посреди ночи, запечатлеть страницу документа либо попросту воспользоваться ей как фонариком.

Как выбрать смартфон с лучшей камерой

Идеальная смартфонная камера состоит из большого «фундамента» (матрицы/сенсора) с большими пикселями на нём. Только вот делать смартфоны толще или выделять для камеры половину корпуса сзади никто не собирается. Поэтому «застройка» будет такой, чтобы камера не торчала из корпуса и не занимала много места, мегапиксели были крупногабаритными, пусть даже их будет всего 12-13, а матрица была максимально крупной, чтобы все их вместить.

Размер пикселя в камере измеряется в микрометрах и обозначается как мкм в русском языке или µm в латинице. Перед тем, как купить смартфон, убедитесь, что пиксели в нём достаточно крупные – это косвенный признак того, что камера снимает хорошо. Вбиваете в поиск, например, «Xiaomi Mi 5S мкм» или «Xiaomi Mi 5S µm» – и радуетесь характеристикам камеры смартфона, который вы себе заприметили. Или огорчаетесь – зависит от цифр, которые вы увидите в результате.

Насколько большим должен быть пиксель в хорошем камерафоне?

Размерами пикселей в «новейшем» времени особенно прославился… Google Pixel – смартфон, который вышел в 2022 году и «показал Кузькину мать» конкурентам за счёт сочетания огромной (1/2.3”) матрицы и очень крупных пикселей порядка 1,55 мкм. С таким набором он почти всегда выдавал детальнейшие фотографии даже в пасмурную погоду или в тёмное время суток.

Почему бы производителям не «обрезать» мегапиксели в камере до минимума и расставить на матрице минимум пикселей? Такой эксперимент уже был – HTC в флагмане One M8 (2022 год) сделала пиксели настолько огромными, что их в тыловую камеру поместилось… четыре на 1/3”-матрице! Таким образом, One M8 получил пиксели размером аж 2 мкм! В итоге по качеству снимков в тёмное время суток смартфон «порвал» практически всех конкурентов. Да и фотографий в разрешении 2688×1520 пикселей было достаточно для Full HD-мониторов того времени. Но всесторонним чемпионом камера HTC не стала, потому что тайваньцев подвели HTC точность цветопередачи и «тупые» алгоритмы съёмки, которые не умели «правильно готовить» настройки для сенсора с необычным потенциалом.

Сегодня все производители «перебесились» гонкой за максимально крупными пикселями, поэтому:

  • В хороших бюджетных камерафонах размер пикселя должен быть от 1,22 мкм и больше
  • В флагманах хорошим тоном принято считать пиксели размером от 1,25 мкм до 1,4 либо 1,5 мкм. Больше – лучше.

Смартфонов с хорошей камерой и относительно мелкими пикселями мало, но они существуют в природе. Это, конечно же, Apple iPhone 7 с его 1.22 мкм и OnePlus 5 с 1.12 мкм – они «выезжают» за счёт очень качественных сенсоров, очень хорошей оптики и «умной» автоматики.

Без этих слагаемых маленькие пиксели губят качество фото в флагманских смартфонах. Например, в LG G6 алгоритмы творят непотребство при ночной съёмке, а сенсор, хоть и облагорожен хорошими «стёклами», но сам по себе дешёвый. В

итоге 1,12 мкм портят ночные снимки всегда, кроме случаев, когда вы вступаете в бой с «ручным режимом» взамен тупой автоматики и исправляете её огрехи самостоятельно. Такая же картина царит и в съёмке на Sony Xperia XZ Premium или XZ1. А в шедевральной, «на бумаге», камере Xiaomi Mi 5S соперничать с флагманами iPhone и Samsung мешает отсутствие оптической стабилизации и всё те же «кривые руки» разработчиков алгоритмов, из-за чего смартфон хорошо справляется со съёмкой только днём, а ночью уже не очень впечатляет.

Для того, чтобы было понятно, сколько вешать в граммах, взгляните на характеристики камер в одних из лучших камерафонов современности.

Какие бывают сенсоры в комбинированной камере

Современные смартфоны стараются выделиться своими фотосвойствами. Основные камеры включаются в общее дизайнерское оформления тыльной панели, выделяются различным образом, привлекают внимание. Если не брать в расчет элементы дизайна, а говорить конкретно о функциональности, то выделю основную и вспомогательные сенсоры комбинированной камеры.

Вспомогательные сенсоры могут служить для телефото, макрофото, широкоугольные, сенсоры для создания эффектов (боке), датчики глубины сцены (для увеличения резкости снимка и фокусировки). Основные камеры используются высокого разрешения, причем позволяют снимать как в HighRes (например, 48 Мп, 64 Мп, 108 Мп и т.д.), так и одновременно снимать в стандартном режиме (12 Мп, 16 Мп и т.д.).

Последний режим получается в результате объединения информации с соседних пикселей. Информация высокого разрешения с основного сенсора, иногда в комбинации с вспомогательными сенсорами, используется для получения цифрового увеличения (10х, 100х и т.д.).

Ультраширокоугольные сенсоры предназначены для групповых снимков и характеризуются широким углом зрения (FOV ~ 120°). Обратите внимание, ультраширокоугольные сенсоры достаточно заметно искажает изображение по углам кадра и при приличном удалении от объектива.

Если речь идет про оптическое увеличения, то могут встречаться отдельные сенсоры для 2х, 5х, 10х с соответствующей линзовой системой. Макросенсоры, как правило, имеют линзы с маленьким фокусным расстоянием. Для фокусировки могут применяться монохромные сенсоры с низким разрешением.

В качестве примера можно рассмотреть бюджетный камерофон POCO M4 Pro. Мы видим оформленную в единый блок комбинированную камеру, состоящую из основного сенсора (в самом верху) на базе сенсора Samsung ISOCELL S5KJN1 на 50 Мп (f/1.8), Чуть ниже и левее — ультраширокоугольный сенсор на 8 Мп (f/2.2, FOV 119°). Правее расположена вспышка.

Объектив и электроника: системы фокусировки

Автофокуса у основной камеры сегодня нет разве что в совсем бюджетных смартфонах, хотя среди фронтальных камер его отсутствие до сих пор не редкость. Когда камера не оснащена автофокусом, объектив устройства настроен на «бесконечность». Это позволяет фотографировать общие планы и различные объекты на большом расстоянии, но лишает возможности наводки на резкость с близкого расстояния, не говоря уже про макросъёмку.

Система автофокусировки бывает пассивная и активная. Пассивная полагается на электронику и анализ изображения, то есть по сути не оперирует расстоянием до объекта. Активная — та, которая использует различные датчики и способна измерить расстояние до объекта, чтобы правильно сфокусироваться на нём.

Итак, первая система — это «контрастный» автофокус, который есть в большинстве камер смартфонов.

Когда вы наводите камеру на человека, находящегося на фоне светлой стены, устройство обнаружит контраст, например, на границе одежды и стены, и на основе этого наведётся на резкость. При этом линзы будут двигаться туда-сюда, чтобы электроника могла сравнить контраст при их различных положениях.

Активная система с помощью дополнительного «железа» вычисляет расстояние до объектов, чтобы точнее и быстрее поймать на них фокус. Например, смартфоны с фазовой системой фокусировки используют расположенные ближе к краям дополнительные датчики на матрице, чтобы проанализировать «раздвоенное» изображение объектов, постоянно подстраивая фокус таким образом, чтобы две проекции слились в единое целое (оказались в фазе).

Данная система хороша в первую очередь высокой скоростью работы, помогает фокусироваться на быстро движущихся объектах при дневном освещении, но в то же время она может спасовать ночью.

Имплементация фазовой фокусировки может отличаться на разных смартфонах и иметь различные фирменные названия. Так, в аппаратах Apple используется технология Focus Pixels, а у Samsung — Dual Pixel. И то, и другое по сути является усовершенствованной реализацией фазовой фокусировки.

Улучшение происходит за счёт увеличения количества специальных датчиков на матрице, встроенных непосредственно в пиксели сенсора. Focus Pixels подразумевает, что около 5-10% пикселей сенсора одновременно могут быть задействованы для работы фазовой фокусировки, а в системе Dual Pixel вообще все пиксели имеют дополнительные датчики и помогают лучше работать автофокусу.

Смартфон с лазерной фокусировкой имеет рядом с объективом камеры излучатель, который освещает объект. Затем расположенный рядом сенсор измеряет расстояние на основе времени поступления отражённого лазерного луча.

Есть у этой системы существенное «но»: лазерный автофокус работает только на близких расстояниях, плюс-минус пара метров, а при фокусировке на далеко расположенных объектах смартфон всё равно переключится в стандартный режим контрастного или фазового фокуса.

Анатомия камеры смартфона. Часть 2ASUS ZenFone 3 обладает гибридной системой автофокуса, способной работать в следящем режиме и использовать как контрастный метод наводки на резкость, так и фазовую технологию.

Объектив и электроника: стабилизация

Фотолюбители знают, что избежать смазанных фотографий можно за счёт съёмки на коротких выдержках. Но в таком случае автоматике камеры необходимо повысить чувствительность ISO, а это приведёт к увеличению цифрового шума. В противном случае фотографу придётся отказаться от этой затеи и просто воспользоваться штативом. Однако есть и третий способ решения проблемы: оптическая (OIS) или цифровая (EIS) стабилизация.

У камеры с OIS система физически смещает линзы в противофазе движениями при тряске, ориентируясь на показания специальных гироскопов.

Оптическая стабилизация позволяет использовать более длинные выдержки при съёмке с рук, а значит — избежать смазывания и уменьшить количество шума при фотографировании в условиях слабого освещения. Конечно, возможности такой системы не безграничны. Например, при очень длинной выдержке она всё равно не заменит штатив. Но при обычной динамичной съёмке в темноте она допускает увеличение экспозиции на пару стопов.

Про мини ПК:  ТОП-10 бюджетных смартфонов с Алиэкспресс | Рейтинг 2022

samsung-galaxy-a5-2022-1В Samsung Galaxy A5 (2022) есть оптическая стабилизация (OIS).

Всё вышесказанное относится исключительно к фотографии. Для съёмки видео в большинстве смартфонов применяется цифровая стабилизация. Во время видеозаписи задействуется не вся, а лишь центральная часть матрицы камеры, поэтому пиксели вокруг рамок этого прямоугольника видеокадра используются как «буферная» зона для подстраховки на случай тряски, что позволяет электронике вкупе с анализом дрожания камеры восстановить выпадающую из-за тряски визуальную информацию за видимыми рамками кадра.

Цифровая стабилизация в современных дорогих смартфонах весьма эффективна, не привносит искажений и в целом не портит качество записи видеоматериала.

Анатомия камеры смартфона. Часть 2В смартфонах Google Pixel для видеозаписи используется цифровая стабилизация (EIS).

Разумеется, EIS, как и OIS, спасёт лишь от дрожи рук и несильных колебаний камеры, но не будет работать как операторский кран на съёмке блокбастера, а также не сильно поможет в случае сильной тряски.

Увидеть, как работает оптическая стабилизация в смартфоне, можно на примере «старичка» LG G2 в видеоролике.

Объектив: угол обзора и зум

В первой части статьи мы упомянули про фокусное расстояние объективов и диафрагму. Сегодня рассмотрим «стёкла» с потребительской точки зрения, так как производители редко указывают полные характеристики, делая упор на то, что действительно важно. Среди новых смартфонов часто встречаются модели с рекламируемым расширенным углом обзора, равным, например, небывалым ранее среди таких гаджетов 135 градусам.

Это означает, что в кадр при съёмке на такой сверхширокоугольник можно будет уместить больше объектов (захватить больше пространства), не отходя от них. Однако стоит учитывать, что чем больше угол обзора, тем больше геометрические искажения — бочкообразные, «гнутые» линии и эффект «рыбьего глаза». Они особенно явно видны на крупных планах, скажем, лицах на селфи.

Если же перед вами не стоит задача уместить побольше всего в кадр, а наоборот, нужно приблизить предмет, не подходя к нему ближе — на помощь придёт зум. В большинстве смартфонов «приближение» реализовано цифровым способом и работает относительно неплохо лишь на дорогих аппаратах с большим количеством мегапикселей.

Анатомия камеры смартфона. Часть 2У «старичка» Samsung Galaxy K Zoom объектив выезжал вперёд, как у цифрокомпакта.Анатомия камеры смартфона. Часть 2В ASUS ZenFone Zoom зум «уложен» внутрь корпуса в горизонтальном положении.

Полноценный же зум, позволяющий снять объект крупнее без потери качества, есть только в редких моделях специализированных смартфонов, и то чаще всего речь идёт лишь о двух-трёхкратном увеличении.

Анатомия камеры смартфона. Часть 2ASUS ZenFone Zoom обладает трёхкратным оптическим зумом.

Серия samsung galaxy s10

Характеристики Samsung Galaxy S10e:

  • Дисплей: 5,8-дюймовый, FHD
  • Процессор: SD 855 или Exynos 9820
  • Оперативная память: 6/8 ГБ
  • Внутренняя память: 128/256 ГБ
  • Камеры: 16 и 12MP
  • Фронтальная камера: 10MP
  • Аккумулятор: 3100 мАч
  • Операционная система: Android 9.0 Pie

Характеристики Samsung Galaxy S10:

  • Дисплей: 6,1-дюймовый, QHD
  • Процессор: SD 855 или Exynos 9820
  • Оперативная память: 8 ГБ
  • Внутренняя память: 128/512 ГБ
  • Камеры: 16, 12 и 12MP
  • Фронтальная камера: 10MP
  • Аккумулятор: 3400 мАч
  • Операционная система: Android 9.0 Pie

Характеристики Samsung Galaxy S10 Plus:

  • Дисплей: 6,4-дюймовый, QHD
  • Процессор: SD 855 или Exynos 9820
  • Оперативная память: 8/12 ГБ
  • Внутренняя память: 128/512 ГБ, 1 ТБ
  • Камеры: 16, 12 и 12MP
  • Фронтальная камера: 10 и 8MP
  • Емкость аккумулятора: 4,100 мАч
  • Операционная система: Android 9.0 Pie

Цена: от 35 690 руб.

Серия Samsung Galaxy S10 — одна из лучших универсальных линеек телефонов. У вас есть три варианта в соответствии с бюджетом. S10e является самым дешевым в линейке, но вы можете приобрести и Galaxy S10 Plus, если нуждаетесь во всех наворотах.

В любом случае, вы получаете процессор Snapdragon 855 или Exynos 9820 (в зависимости от региона), OLED-экран с вырезом под фронтальную камеру, 12-мегапиксельную основную заднюю камеру и возможности Dex. В отличие от серии Galaxy Note 10, линейка имеет порт 3,5 мм и слот для карт MicroSD.

Все три телефона имеют 16-мегапиксельную камеру f/2.2 с углом обзора в 123 градуса. Таким образом, эти устройства являются отличными смартфонами с широкоугольной камерой.

Серия samsung galaxy s20

Характеристики Samsung Galaxy S20:

Характеристики Samsung Galaxy S20 Plus:

Характеристики Samsung Galaxy S20 Ultra:

Характеристики Samsung Galaxy S20 FE:

  • Дисплей: 6,5 дюйма, Full HD
  • Процессор: SD 865 или Exynos 990
  • Оперативная память: 6/8 ГБ
  • Внутренняя память: 128/256 ГБ
  • Задняя камера: 12, 12 и 8 МП
  • Фронтальная камера: 32 МП
  • Емкость аккумулятора: 4500 мАч
  • Операционная система: Android 10

Цена: от 50 000 рублей

На данный момент серия Samsung Galaxy S20 является одной из лучших линеек флагманов, поскольку предлагает мощные внутренние компоненты, видеосъёмку в 8K и плавную частоту обновления 120 Гц!

Все три телефона Galaxy S20 оснащены 12-мегапиксельными широкоугольными камерами. Хоть они и не выдают самое высокое разрешение, многие пользователи остались довольны качеством снимков/видео!

Galaxy S20 Ultra — самый функциональный телефон в серии, поскольку оснащен основной камерой на 108 МП, датчиком телефото на 48 МП с 4-кратным зумом и самой большой батареей среди всех. Кроме того, следует выделить защиту типа IP68 и технологию беспроводной зарядки.

Если же вам нравятся функциональность серии Galaxy S20, но вы хотите что-то подешевле, стоит отметить Galaxy S20 FE. В модели отсутствуют камеры с высоким разрешением, запись видео в 8K, а сам телефон выполнен из пластика, однако почти всё остальное осталось нетронутым.

Серия xiaomi mi 10

Характеристики Xiaomi Mi 10:

  • Дисплей: 6,67 дюйма, Full HD
  • Процессор: Snapdragon 865
  • Оперативная память: 8/12 ГБ
  • Внутренняя память: 128/256 ГБ
  • Задняя камера: 108, 13, 2 и 2 МП
  • Фронтальная камера: 20 МП
  • Емкость аккумулятора: 4780 мАч
  • Операционная система: Android 10

Характеристики Xiaomi Mi 10 Pro:

  • Дисплей: 6,67 дюйма, Full HD
  • Процессор: Snapdragon 865
  • Оперативная память: 8/12 ГБ
  • Внутренняя память: 256/512 ГБ
  • Задняя камера: 108, 20, 12 и 5 МП
  • Фронтальная камера: 20 МП
  • Емкость аккумулятора: 4500 мАч
  • Операционная система: Android 10

Цена: от 50 000 рублей

Флагманы Xiaomi серии Mi известны тем, что предлагают отличные характеристики по доступной цене. Линейка Mi 10, к сожалению, немного нарушает тенденцию, поскольку цены стартуют от 50 000 рублей за базовую модель. Однако вы в любом случаете получаете впечатляющие характеристики:

Mi 10 Pro предлагает широкоугольную камеру на 20 МП, два телеобъектива и проводную зарядку на 50 Вт. Стандартный же Mi 10 оснащен широкоугольной камерой на 13 МП и двумя датчиками на 2 МП (один для макросъемки, другой для эффектов глубины), а также проводной зарядкой на 30 Вт. Водонепроницаемость отсутствует, несмотря на высокую цену.

Если же вы хотите испытать серию Mi, но не желаете тратить много денег, то обратите внимание на недавно выпущенные Mi 10T и Mi 10T Pro, которые предлагают привлекательные характеристики по доступной цене.

Широкоугольные камеры в смартфонах — зачем нужны и как работают? | androidlime

Принцип работы, особенности и преимущества широкоугольных камер в смартфонах.

Главный тренд последних двух-трех лет на рынке мобильных устройств — смартфоны с несколькими камерами. Первый гаджет с двойной камерой — одна из которых была широкоугольная — выпустила компания LG. Рассказываем, как работает широкоугольная камера в современных смартфонах, зачем она нужна и какие преимущества дает пользователю.

Эквивалентное фокусное расстояние у широкоугольного объектива меньше, чем у монохромного. Например, ЭФР у LG G5 — 12 мм, светосила — f/2.4. Логично, что угол обзора у широкоугольных камер больше, чем у обычных — 120 градусов (как видеорегистраторов и экшн-камер) против 85.

Благодаря этому обеспечивается более широкое поле зрения. Камера может «захватить» больше объектов в кадре, и для этого не нужно отдаляться от сцены и искать подходящий угол обзора.

Широкоугольная камера в смартфоне

Широкоугольные камеры в смартфонах используются для создания следующих типов снимков:

  • Красивые пейзажи. Если нужно запечатлеть закат в небольшом лесу или необычное природное явление, широкоугольный объектив — идеальный выбор для создания фотографии. Он позволит охватить более широкую область сцены. Благодаря этому в кадр попадет больше объектов, которые повлияют на общее впечатление от снимка — он будет казаться более «живым».
  • Групповые фотографии. Стандартная ситуация: при создании групповой фотографии, некоторая часть людей не помещается в кадре. Широкоугольная камера в смартфонах решит эту проблему. Благодаря фокусному расстоянию, на групповом снимке будет больше свободного пространства. В этом случае не придется использовать режимом панорамной съемки, который делает фотографии менее естественными из-за «склейки» нескольких кадров.
  • Съемки в помещениях. Широкоугольная камера часто используется для создания фотографий в небольших помещениях. Человеку не придется искать удачный ракурс и угол, чтобы поместить на фотографию больше объектов.

Главное — не подходить близко к одному предмету, если он не является основным объектом на снимке. В этом случае из-за низкого ЭФР (эквивалентное фокусное расстояние) предмет будет находиться в «центре внимания», а остальные объекты будут менее заметными в кадре. Также рекомендуем изучить основные правила создания качественных фотографий на смартфон.

Заключение и выводы

Я специально не стал заострять внимание на дополнительных режимах съемки (портретный, специальные режимы), возможностях ручной съемки, а также на видеосъемке. Отмечу, что возможности записать ролик в честном 4К@30fps или SlowMo вполне могут стать ключевым фактором при выборе конкретной модели.

Также хочу обратить внимание на то, почему не стоит гнаться за маркетинговыми новинками аля «новый сенсор на 50 Мп», или «новейшая камера на 108 Мп». Безусловно, новые смартфоны могут дать картинку высокого разрешения, которую можно приближать и приближать.

По приведенным примерам выше могу обоснованно сказать, что гораздо проще и надежнее взять смартфон с проверенным сенсором Sony IMX582 на 48 Мп, чем «повестись» на призывы рекламщиков и взять что-то на базе OmniVision. Но качественное отличие будут иметь модели с реально хорошей оптикой.

А если вы занимаетесь профессиональной или любительской съемкой, то постарайтесь выбрать смартфон с поддержкой оптической стабилизации камеры — это будет наиболее заметно по результатам. В любом случае, выбрать смартфон с качественной камерой вполне возможно. Главное — представлять для себя его назначение и правильно ориентироваться в моделях и установленных сенсорах.

Дополнительно можно посмотреть рекомендательные статьи: Подборка актуальных смартфонов с продвинутой камерой (48-64 Мп).Подборка полноэкранных смартфонов без чёлок и без отверстий под фронтальную камеру.Подборка актуальных смартфонов на производительном процессоре Qualcomm Snapdragon.

С другими тестами и обзорами смарт-гаджетов и техники, а также подборками вы можете ознакомиться по ссылкам ниже и в моем профиле.   

Оцените статью
Карман PC
Добавить комментарий