Ultrapixel новая технология камеры компании htc. HTC One: почему четыре мегапикселя иногда лучше восьми

Samsung Galaxy S4 обладает 13-мегапиксельной камерой с диафрагмой f/2.2, что значительно лучше, чем камера в Galaxy S3 – 8-мегапиксельная с f/2.6. Это позволит более детально захватывать изображения. HTC One получил камеру с новым подходом – пиксель увеличен до 2 микронов, что позволяет улучшить качество снимков в условиях низкой освещенности в сочетании с широкоугольным объективом f/2.0.

В принципе это все, что нам нужно знать относительно аппаратной части, но в функциональности так просто не разобраться. Именно поэтому мы подготовили целую серию снимков камерами HTC One (европейская версия с обновлением 1.29) и Galaxy S4 (международная версия GT-i9505).

Примечание: В каждой серии снимков вы увидите разницу в размерах фотографий. Верхние широкоформатные снимки принадлежат HTC One, а фотографии с соотношением 4:3 принадлежат Galaxy S4 (снизу). По клику фотографии будут увеличены.

Наша первая серия снимков достаточно сложное испытание для камер смартфонов и есть на фотографиях как темные, так и очень светлые области. HTC One отлично справился, равномерно распределяя фокус на всю сцену. Жаль, что HTC One снимает с большим шумом, но с нормальным распределением света.

Далее кадр снят с использованием HDR на обеих камерах. Оба смартфона отлично снимают в режиме HDR, но мы должны согласиться, что galaxy S4 справился лучше. У него и цвета насыщеннее выражены, более естественные, изображение более четкое. При просмотре в оригинальном разрешении видно, что на снимках Galaxy S4 есть небольшие ореолы вокруг движущихся людей.

На открытом воздухе далее делались снимки ратуши Манчестера. Сразу заметно, что фотографии с камеры Galaxy S4 ярче, хотя уже с менее реалистичными цветами. Если рассмотреть детально, то на снимках с камеры HTC One заметны некоторые артефакты, хотя и используются алгоритмы шумоподавления. Сказывается небольшое количество мегапикселей.

Увеличим снимок с камеры Galaxy S4:

А теперь увеличим фотографию с камеры HTC One:

Теперь займемся макросъемкой. На это способны оба смартфона и качество нас все равно порадовало. У HTC One для этого нужно включать специальный режим макросъемки, а Galaxy S4 отлично справляется со съемкой крупным планом и в режиме «Авто». Наряду с различными пропорциями, есть реальная разница в цветах. Galaxy S4 выдает более яркие цвета, пусть и не так реалистично, как HTC One.

Все наши снимки, сделанные ночью, конечно же были сделаны в специальном ночном режиме. Никакой неожиданности мы не получили. HTC One уверенно обошел Galaxy S4 в ночных снимках, хотя S4 не так уж и плох. Правда, заметно больше шума и размытости по сравнению с ультрапиксельной камерой HTC One.

Теперь сфотографировали через витрину гигантского японского краба-паука. HTC One выдал более точные цвета, хотя на снимках Galaxy S4 намного меньше шума, что ценится выше.

Панорама дневной улицы отлично получилась на фотографиях и HTC One, и Galaxy S4. Но HTC One умеет за счет широкоугольного объектива захватывать большее пространство, в то время как у Galaxy S4 камера имеет ограничения.

И снова макросъемка не перестает нас радовать качественными снимками. Только критика так или иначе присутствует: HTC One снимает с размытым фокусом, а у Galaxy S4 цвета искажаются и перенасыщены. На наш взгляд, HTC One представил лучшее качество фотографии, с более точной передачей цвета и мягким фоном.

Яркая, открытая сцена, и снова Galaxy S4 выходит на первое место благодаря большему количеству мегапикселей. Фотографии HTC One страдают от переизбытка шума в местах темных пятен на бетоне. Теплые цвета Galaxy S4 воспринимаются лучше.

Здесь снова мы видим пользу от широкоугольного объектива HTC One, поскольку в кадр попадает большая часть здания с одной точки.

В качестве небольшого бонуса мы сделали фотографии в портретном режиме.

Снова проверяем макросъемку, что на обоих аппаратах делать одно удовольствие. Однако HTC One снимает с равномерным экспонированием и с более точной передачей цвета.

Мы сделали фотографии и в пасмурный день, что естественно сказывается на том, что снимки на камеру HTC One будут лучше, хотя ближе к краям снимка теряется фокус. Как и прежде, Galaxy S4 выдает более яркие и перенасыщенные снимки, что исказило сцену съемки – даже облака не видны на фотографиях.

Съемка реки в солнечный день, как и большинство дневных снимков, нужно делать крупным планом и лишь потом оценить различия. Galaxy S4 фотографирует более детально. Разница слишком заметна невооруженным глазом, когда смотреть на оригинальный размер фотографий – HTC One очень сильно отстает от победителя Galaxy S4 даже при небольшом увеличении фотографий.

При фотографировании с включенным режимом HDR ситуация не меняется на противоположную, когда в кадре освещение направлено справа. В режиме HDR на фотографиях HTC One края объектов более мягкие, тем не менее, яркие и темные участки на фотографиях без странных эффектов. И все же Galaxy S4 справился с заданием лучше. На самом деле достаточно трудно понять, зачем добавили режим HDR, когда фотографии и без него качественные.

Снова решили увеличить фотографии. Вот как выглядит снимок с камеры HTC One при увеличении:

А вот с Galaxy S4:

Здесь снова в кадре видно небо, но на снимке с HTC One местность немного недоэкспонирована, если сравнивать с Galaxy S4.

Та же сцена, снятая в режиме HDR. Некоторые световые артефакты можно заметить на фотографиях HTC One, а также размытость по краям. Galaxy S4 безусловно фотографирует лучше.

Еще несколько снимков ночью при освещении ночными фонарями и снова победа за HTC One. Смартфон Samsung представил снимки с размытым изображением и с менее точной передачей цвета. Также S4 потребовал больше времени на съемку ночных кадров.

Съемка из неосвещенной точки в режиме «Авто» и HTC One снова усиливает яркость в освещенных участках, что в реальности не должно быть. Galaxy S4 наоборот представляет снимки более темными, но более детализировано.

В режиме HDR различия менее очевидны, хотя HTC One снова слишком высвечивает яркие места в тоннеле. HDR режим позволяет камере Galaxy S4 снимать более детально в темных местах.

При съемке очень крупным планом мы решили сделать фотографии мха на кирпичной стене. Оба телефона представили очень качественные фотографии, но HTC One пытается опять фон на снимках сделать чересчур светлым.

Теперь мы выбрали объект в тени и при этом в кадре есть дневной свет. И в итоге HTC One представил более реалистичное изображение, в то время как на снимке с камеры S4 табличка пересвечена.

Наш последний ночной снимок и Galaxy S4 снова хорош. На фотографии чуть больше шума, чем на снимке HTC One, однако при этом очень заметно, что S4 снимает более детально, так как разница в мегапикселях очень много значит. Можно различить больше деталей на фотографиях, что очевидно на ресторанных вывесках. На снимке Galaxy S4 даже можно прочесть название заведения.

Увеличиваем фотографию с камеры HTC One:

Теперь увеличение с фотографии S4:

Снова видна разница между камерами смартфонов: широкоугольная камера HTC One захватывает больше пространства, но и передает более реалистичные цвета. Заметно это лишь при сравнении. Снимки с камеры Galaxy S4 получаются темнее, а основные цвета гораздо более яркими, что не соответствует реальности. Еще мы видим больше шумов на фотографиях HTC One, если смотреть фотографии крупным планом.

Немного выводов

Во время съемки HTC One выдавал фотографии быстрее, чем камера Galaxy S4. Мы даже не замечали задержки в срабатывании затвора. Galaxy S4 не так шустро фотографировал и присутствовали очевидные задержки в срабатывании затвора во время ночной съемки и в режиме HDR.

Во всех случаях Galaxy S4 имел преимущество благодаря запасу мегапикселей. У смартфона Samsung больше возможностей и потенциала при фотографировании днем, представляя снимки с лучшей детальностью. Благодаря программной обработке и различным алгоритмам на фотографиях гораздо меньше шума и улучшается резкость, что гораздо лучше походит для частого фотографирования. Именно поэтому чаще мы стали замечать артефакты и другие проблемы в темных участках фотографий при съемке днем.

С другой стороны, HTC One превзошел Galaxy S4 в ночной съемке и вообще в условиях недостаточной освещенности. На HTC One ночью крайне трудно получить размытый снимок – все за счет быстрой реакции затвора и более проработанной функции серийной съемки (нужно лишь просто дольше удерживать кнопку затвора).

Тем не менее, в целом Galaxy S4 снимает лучше, что видно в нашем тесте, несмотря на проблемы фотографирования в условиях низкой освещенности. Но и камера HTC One отнюдь не плохая. Она просто лучше справляется со съемкой в закрытых помещениях и при недостаточной освещенности. Galaxy S4 приятнее использовать для фотографирования на улице днем, а также в режиме HDR.

В конечном счете, Galaxy S4 и HTC One отличные камерофоны, однако в разных областях. Какая камера лучше подходит вам – решать только вам и отталкиваться от того, что вы чаще будете фотографировать.

Ещё в детском садике нас научили сравнивать цифры, поэтому мы можем с легкостью сказать, что 13 больше за 4. HTC M8 получил камеру на 4 мегапикселя, а HTC One mini 2 на 13 мегапикселей. У кого будут лучше получаться фотографии? А у того, чья технология круче.

4 > 13

Несмотря на численную разницу в количестве пикселей, качество у HTC M8 заметно выше, чем у его мини-версии. Спокойно! Вы не пропустили реформу математики, и 13 по-прежнему больше за 4. Но когда речь идет о камерах смартфонов, то нужно рассматривать все детали при сравнении технологий, одинаковых на первый взгляд.

При наглядном сравнении качества камер HTC M8, HTC One mini 2 и HTC Desire 816, невооруженным глазом видно превосходство 4-мегапиксельной камеры M8 над оппонентами. Она предлагает более последовательную и надежную работу в широком диапазоне сценариев освещения. Камера М8 обеспечивает более естественные цвета, контрастность и просто лучшее качество фотографии, в то время как 13-мегапиксельные камеры выглядят размытыми, почти мутными и неестественными. Это один из побочных эффектов в данном направлении смартфоностроения.

А причина очень проста

Все дело в размере самих пикселей. HTC One mini 2 не использует "ультрапиксельную технологию" HTC, а обустроен обычным датчиком, только с большим разрешением. One M8 получил такой же датчик, но с меньшим разрешением, зато с большим размером самих пикселей - 2 мкм, в отличие от 1.1 мкм в 13-мегапиксельной камере.

Разница видна в первую очередь в вопросе освещенности. M8 захватывает больше света, а значит и больше "данных", что обеспечивает лучшее качество фото, по сравнению с One mini 2 и Desire 816. Поэтому, в условиях недостаточной освещенности One M8 не подведет. Единственное, в чем M8 уступает своим коллегам, так это в итоговом разрешении фотографий, которое будет в три раза меньше. Однако для обмена фотографиями в социальных сетях, где просто не требуется большое разрешение, а часто и фотографии наоборот сжимаются, камеры M8 будет достаточно.

В 2013 году был выпущен смартфон HTC One. Кроме прочих достоинств, устройство оснащалось нестандартной камерой, в которой была применена технология, получившая название Ultrapixel. Тайваньский производитель назвал внедрение ультрапикселей прорывом в сфере мобильного фото, поскольку, благодаря этому событию другие производители, наконец, перестанут измерять качество камер в смартфонах при помощи количества мегапикселей.

Светочувствительные элементы в обычных камерах

Для начала пройдем краткое знакомство с принципом расположения светофильтров на матрице по схеме Байера, который используется практически во всех мобильных фотографических модулях. На матрице располагаются элементы, чувствительные к свету. Их называют «сенсели». Эти элементы улавливают свет, преобразовывая его в электрический заряд. Каждый сенсель может воспринимать один цвет - синий, зеленый либо красный.

Недостатком байеровского массива цветных фильтров считается появление цветных артефактов и муаров на фото. Чтобы исправить ситуацию, используют специальный сглаживающий фильтр, из-за чего изображения кажутся слегка замыленными (отсюда и название «мыльница»). Это хорошо видно во время изменения масштаба снимков, сделанных на любительские фотоаппараты и мобильные фотомодули.

Фактически, производители большинства смартфонов пытаются поместить на датчик как можно больше пикселей, дабы увеличить исходное разрешение получаемого фото. С ростом количества мегапикселей уменьшается площадь каждого пикселя. Вследствие, они становятся менее восприимчивые к свету, фотографии получаются более темными, на них появляется шум. Чтобы компенсировать недостаток получаемого освещения, шире раскрывают диафрагму, а для борьбы с шумами используют объединение соседних пикселей.

Суть технологии UltraPixel и ее преимущества

HTC подошли к вопросу улучшения камеры с другой стороны: уменьшили разрешение до 4 Мп, а вот пиксели превратили в ультрапиксели, увеличив их размер до 2-х микрометров, против 1.1 микрометров (микронов) в датчиках на 13 Мп.

Технология UltraPixel предусматривает размещение сенселей на фотоматрице в три слоя, каждый из которых отдельно воспринимает красный, синий и зеленый цвета. При этом площадь светочувствительных элементов больше в 3 разы (до 4 µm квадратных) по соотношению к «обычным» сенселям.

Подобный принцип уже давно используется в матрицах Foveon, с которыми поставляются зеркалки Sigma.

По сути, у такого решения есть сразу несколько преимуществ:

• ультрапиксели воспринимают примерно на 300% больше света, соответственно, можно получить более качественные фото в темное время суток;
• существенное снижение количества шумов при съемке в условиях недостаточной освещенности;
• движущиеся люди и объекты на получаемом фото практически не смазуются;
• благодаря более широкому диапазону HDR темные участки высветляются, а светлые - наоборот, не пересвечиваются;
• нет необходимости в сглаживающем фильтре, который является причиной замыливания в байеровской матрице.

Недостатки технологии UltraPixel

Теоретически, в этой задумке сплошные преимущества. Однако главной ошибкой было решение остановиться на 4-х Мп. Из-за это при съемке отдаленных объектов и пейзажей фотографии страдают низкой детализацией.

Но почему только 4 мегапикселя, разве нельзя больше? Конечно, можно. Однако, стоит учитывать, что ультрапикселям потребуется гораздо больше места, нежели «обычным». Соответственно, физический размер фотоматрицы «вырастет» в размерах, а вместе с ним и сам модуль. Массовый потребитель привык к маленькому, компактному глазку камеры в смартфонах, поэтому резкое изменение его диаметра воспримут далеко не все. Поэтому, в «ЭйчТиСи», внедряя UltraPixel, решили ограничиться меньшим разрешением в угоду дизайну корпуса мобильного устройства.

Возможно, в будущем камерфоны будут оснащаться намного большей матрицей, чем сегодня, где вместо «обычных» пикселей будут использоваться ультрапиксели.

Где еще применяются ультрапиксели

Слово «UltraPixel» придумали маркетологи HTC, впервые опробовав технологию увеличения пикселей на фотоматрице камеры в смартфоне. Идея оказалась перспективной, и позже нашла применение в устройствах Apple (iPad Air 2), а также Google, который совместно с LG и Huawei выпустил Nexus 5X и Nexus 6P. Название UltraPixel так и не прижилось, поэтому не применяется в описаниях характеристик этих устройств.

Позже Samsung показала на выставке новый смартфон - Galaxy S7 edge, с размером матрицы 1/2,5”, и увеличенными пикселями до 1.4 мкм. Для справки: в Galaxy S6 размер 16-мегапиксельной фотоматрицы составляет 1/2.6″, а каждого пикселя - 1.2 мкм.

Если посмотреть на эти примеры фото, сделанные на Note 5 (слева), и Galaxy S7 (справа), кажется, что оба снимка примерно одинакового качества.

Однако, при стопроцентном увеличении отдельных фрагментов сразу видно существенную разницу в детализации.

Увеличенные пиксели применяются в фототехнике профессионального уровня, то есть в зеркалках. Благодаря этому даже самые доступные в цене зеркальные фотоаппараты со стандартным (комплектным) объективом значительно опережают достаточно крутые мыльницы при съемке в условиях недостаточной освещенности. Они улавливают больше света, а на готовых снимках, как правило, меньше шумов. Если бы плотность пикселей в зеркалках была такая же, как в обычных компактных фотокамерах, а также смартфонах, разрешение превышало бы 120 Мп. Тем временем, самые навороченные модели на данный момент могут снимать с разрешением 36, максимум 51,4 Мп.

Разница съемки при плохом освещении камер с большими пикселями и обычными

Также вам понравятся:

Пользователи задавались вопросом, что же будет представлять собой новая камера смартфона и оправдают ли себя так называемые «ультрапиксели». Пока дело ещё не дошло до реальных снимков и тестов независимыми обозревателями, но первые официальные подробности о HTC UltraPixel Camera появились на сайте производителя.

С новым флагманом тайваньская компания решила отказаться от гонки мегапикселей. По её твердому убеждению, на качество картинки оказывают гораздо большее влияние другие факторы и разрешение хоть и важно, но всё же фотографии с меньшим разрешением, но сделанные с помощью более качественных оптики и сенсора, визуально будут лучше смотреться по сравнению с «замыленными многомегапиксельными кадрами».

В целом технология HTC ImageSense включает: UltraPixel Sensor, который имеет более крупные пиксели и позволяет захватывать на 300% больше света по сравнению с типичными 13-Мп камерами; HTC ImageChip, который обеспечивает непрерывный автофокус, подавление шумов, более широкий диапазон HDR; качественную оптику с максимальной диафрагмой f/2 (самая светосильная оптика среди смартфонов, она позволяет захватывать на 44% больше света по сравнению с оптикой iPhone 5); Optical Image Stabilization, позволяющая ощутимо уменьшить смазывание фотографий и видео.

HTC уверяет, что снимки, полученные с помощью её 4-Мп камеры, можно распечатывать на носителе размером 8” x 10”. При этом пользователи обязательно останутся довольны качеством отпечатка, который превзойдет снимки с «многомегапиксельных» камер. Сравнение размеров пикселей вы можете видеть на рисунке ниже.

Камеры UltraPixel позволяет захватывать изображение с максимальным разрешением всего за 1/48 с. Для ближайших конкурентов, включая HTC One X, этот показатель составляет до 1/30 с. Двухосевая система оптической стабилизации изображения обеспечивает съёмку с рук «несмазанных» изображений при выдержке вплоть до 1/7,5 с (согласно данным внутренних тестов).

Вот некоторые примеры снимков, предлагаемых HTC. К сожалению, это не полноразмерные кадры. Так что придётся ждать первых реальных тестов.

Напоследок также приводим более подробные характеристики устройства:

• Сенсор: BSI КМОП;
• Размер сенсора: 1/3 дюйма;
• Размер пикселя: 2 х 2 мм;
• Максимальное разрешение снимка: 2688 х 1520 пикселей;
• Съёмка видео: Full HD 1080p на скорости до 30 к/с, HD 720p — до 60 к/с, 1080p с HDR — до 28 к/с, 768 х 432 пикселей на скорости до 96 к/с;
• Максимальная диафрагма: f/2.0;
• Количество элементов в объективе: 5;
• Серийная фотосъёмка — до 8 к/с.