Най-влиятелното явление във фотографията безспорно са смартфоните, които позволиха практически на всеки да носи нелоша камера в джоба си. Доскоро техните възможности не бяха особено големи, но пък и хората се задоволяваха и със самото им наличие. В последните години обаче стана все по-важно колко е добра камерата на мобилните ни устройства, което е и причина Huawei да набляга толкова много именно върху тях и партньорството си с Leica. Дори и това партньорство обаче е изправено пред изцяло нови предизвикателства, причинени от някои прости правила на цифровата фотография, а именно - за по-хубави снимки обикновено ни трябва по-голям сензор, който за съжаление заема и повече място.

Рубриката е разработена с подкрепата на 

Това просто правило е в разрез с разбиранията на ужасно много хора, че качеството на камерата зависи от броя мегапиксели. Днес втората най-разпространена заблуда за дигиталните камери е, че мегапикселите нямат никакво значение, като и това е далеч от истината. Както обикновено тя е някъде по средата, защото най-важният елемент във всяка цифрова камера е нейният сензор за изображения, където мегапикселите играят водеща роля. За да разберем обаче защо 40-мегапикселовата камера на Huawei P20 Pro е специална, първо трябва да изчистим някои базови понятия.

Нека бъде светлина

Оставяме техниката настрана за миг, защото най-важният елемент във фотографията е светлината. Всъщност снимките представляват изображения, резултат на светлина, която е попаднала върху светлочувствителна повърхност. Тази повърхност в миналото е била най-вече фотографски филм, докато днес са електронни чипове, които наричаме сензори или матрици. За да стигне до тях, светлината минава през комбинация от лещи, които я фокусират, така че да е видима за човешкото око, като тези лещи наричаме обективи, а инструментът, който комбинира всичко това, е фотоапаратът, който наричаме още камера. Той може да е независимо устройство, но все по-често е част от нещо друго - смартфон, лаптоп, таблет и т.н.

Сензорите на цифровите фотоапарати са сред нещата, при които размерът има огромно значение

Самият сензор има милиони светлочувствителни фотосхеми, или фотосайтове (photosites), които записват информацията за достигналата до тях светлина. Колкото по-голям е един сензор, толкова повече фотосхеми има, което означава, че получава повече информация за светлината, която вижда. Затова и шансовете са, че по-големият сензор предоставя снимки с по-добър динамичен обхват и по-високо качество на изображението, както и по-качествени нощни снимки. По-просто казано, снимките имат повече детайли едновременно в най-светлите и най-тъмните си части.

Като много други неща във фотографията и размерите на сензорите се обозначават по доста странен начин. Базата за модерните апарати е пълноформатният сензор, или т.нар. Full Frame, чийто размер е базиран на 35 мм филм и е 36x24 мм. Оттук насетне обаче нещата стават доста по-сложни. Сред имената присъстват неща като Micro Four Thirds, APS-C, APS-H и размери, изразени с дроб в инчове. Тази дроб е базирана на измерването на вакуумните тръби, използвани в миналото при телевизионните и видеокамерите, като колкото по-малка е нейната стойност, толкова по-малък е сензорът. По-долу са сензорите на Sony RX100, който има типичния за потребителски апарат 1-инчов сензор, както и тези на водещите смартфони на пазара.

Друг елемент, който се влияе от размерите на сензора, е ъгълът на видимост на камерата. Колкото по-малък е сензорът, толкова по-далеч трябва да сте от обекта, за да го обхванете целия, като другият вариант е да използвате по-широкоъгълен обектив с по-отворена бленда. Затова и репликирането на снимка с Full Frame сензор и 28 мм f/2.8 обектив на мобилен телефон с 1/3-инчов сензор ще изисква 4 мм f/0.4 обектив. Това е така нареченият crop factor, като например APS-C апаратите имат кроп от около 1.6x, затова и 28 мм обектив на такъв сензор дава картина, подобна на 45 мм обектив на Full Frame сензор. Заради тази особеност можете често да видите камери, чиито характеристики включват думите equivalent, или еквивалент, с което се отбелязват техните характеристики спрямо Full Frame. Така не е нужно да правите сложната математика за това, как ще изглежда даден обектив с конкретен сензор, защото имате базата на Full Frame.

Колко са важни мегапикселите?

Основен елемент за матриците е и тяхната разделителна способност, която означаваме с добре познатите ни мегапиксели. Най-просто казано, колкото повече мегапиксели има един фотоапарат, толкова по-детайлни и големи снимки може да възпроизведе. Така например, ако снимате библиотеката си в идентични условия, но с различен брой мегапиксели, снимката с по-голяма резолюция ще позволи да прочетете имената на книгите по-лесно, отколкото тази с по-малко мегапиксели. Именно от факта, че повечето мегапиксели включват повече детайли в кадрите, произлиза заблудата, че броят им е абсолютно мерило за качеството.

За нуждите на почти всеки обикновен потребител между 12 и 20 мегапиксела са повече от достатъчни

Всъщност резолюцията и размерите на сензора съществуват заедно и се влияят изключително много един от друг. По принцип по-малкият сензор получава по-малко светлина за единица време, отколкото по-големият, но това се отнася и за отделните пиксели. Колкото по-голяма е резолюцията, толкова по-малки са пикселите, което при един малък сензор води до нуждата да се усилва сигналът, който всеки пиксел получава. Това пък води до усилване не само на полезния сигнал, но и на цветния шум, който изглежда като разноцветни точки по снимката. Това е от особено значение при нощни снимки, когато светлината е оскъдна и колкото повече може да получи сензорът за единица време, толкова по-добре.

На практика в повечето случаи е по-добре да имате умерена резолюция, която ще даде по-добри резултати, макар и не толкова детайлни снимки. Именно това е и причината повечето камери, включително тези в смартфоните, да са с между 12 и 20 MP резолюция. Така снимките имат достатъчно детайли за ежедневна употреба - печат за семейния албум или споделяне в социалните мрежи, но не губят от качеството, нито са с прекалено голям размер на всеки файл.

Реално високата резолюция на дадена камера има смисъл най-вече ако наистина имате нужда от големи снимки. Тази нужда може да се появи, ако ще отпечатвате кадрите си в огромни размери от по няколко метра - за билборд или нещо подобно. Другият случай е, ако специфично искате да изрязвате малки части от кадрите или пък да можете да видите много дребни детайли от снимките. Подобна нужда имат някои продуктови фотографи например.

Синхрон между два свята

Но да се върнем на мобилните камери. В последните години техните подобрения се кореняха основно в технологичните подобрения, както в сензорите, така и в алгоритмите за обработка на информацията, която те получават. Затова и като цяло мегапикселите и размерите на сензорите в смартфоните са относително идентични от няколко години насам. Изключение от това са няколко мобилни камери с доста по-големи сензори.

Първите такива разработки бяха от Nokia в PureView 808 и Lumia 1020, като тази година Huawei предприе същия подход за флагмана си P20 Pro. Това не е случайно, тъй като от няколко години компанията има развойни центрове във Финландия, където работят доста бивши служители на Nokia. Нещо повече, това включва и хора, работили по технологиите в Lumia 1020.

В основата на този подход е огромният по смартфон стандартите сензор, който в случая е с размер 1/1.7 инча (7.6x5.7 мм), както и това, че той е с резолюция 40 MP. Това позволява да правите изключително детайлни снимки, използвайки всички мегапиксели. Моят личен пример са снимки на някои картини от музея Д'Орсе в Париж, в които се виждат наистина изумителни детайли. Нещо повече, с тази камера мога да направя една 40 MP снимка и да приближа описанието на картината, вместо да снимам табелката отделно.

По-интересно е обаче, когато изберете режима по подразбиране и снимате с 10 MP резолюция. Тогава софтуерът взима данните от четири съседни пиксела и ги събира в един по-ясен, чист и ярък пиксел. Това Huawei нарича Light Fusion, като резултатите са значително по-качествени снимки, включително и при по-малко околна светлина. Всеки от тези четворни пиксели има размер от 2 микрона, който е гигантски спрямо топ конкурентите на пазара. За сравнение Google Pixel 2 има 1.4-микронови пиксели, а обикновеният Huawei P20, с 1/2.3” сензор (6.17x4.55 мм) и 12 MP има 1.55-микронови пиксели. Това има най-видимо значение при нощните снимки, където по-големите пиксели успяват да приемат повече светлина, с което да покажат повече от случващото се пред камерата.

Още по-забавно става, когато вземем предвид факта, че всъщност P20 Pro има три камери, всяка със свой сензор. Освен основната 40 MP налични са още 20 MP черно-бяла и 8 MP зум камера, като трите работят заедно в различни ситуации. Така например сензорът за черно-бялата камера не разполага с филтър, който да разделя светлинната информация на такава за червен, зелен и син цвят, което го прави по-светлочувствителен, съответно способен на по-качествени кадри. От друга страна 8 MP телефото камера е с 80 мм еквивалентен обектив, който позволява троен зум без загуба на качеството.

Във всичко това Huawei използва множество алгоритми, които комбинират данните от трите сензора, за да получи максимално качествени кадри в максимален брой ситуации. Именно на комбинацията от голям основен сензор, още два спомагателни сензора и множество алгоритми се базира и AIS, или дигиталната стабилизация с изкуствен интелект. Тя позволява стабилно видео, но и неутрализира треперенето на ръката при нощни снимки, така че освен с размера на пикселите сензорът да може да събере повече светлинна информация и от по-голямото време за експозиция. В това се крие и разковничето на нощния режим на P20 Pro, който е причината топ моделът на Huawei да е най-добрият смартфон за снимане през нощта.

Комбинацията от технологии, която прави камерата на Huawei P20 Pro една от най-добрите на пазара, е много добър пример за технологичния напредък, който сякаш променя правилата. Да, все още по-голям сензор е по-добре, а пък многото мегапиксели биха били излишни за много хора. В същото време обаче технологичните компании успяват да направят по-малките сензори много по-добри и да използват многото мегапиксели по изненадващи начини, които имат смисъл за всички потребители.