Диафрагма телефона что это: Что значит диафрагма в телефоне. Что такое диафрагма в камере смартфона

Содержание

Диафрагма f 2.0 указывает на то что. Апертура камеры телефона. Что это? Выводы: на что обратить внимание

Несколько лет назад камера на телефоне воспринималось как невообразимое чудо техники. Фотографии, сделанные на 1,3 мегапикселя казались классными. Сегодня с уверенностью можно сказать, что смартфоны вытеснили “цифровые мыльницы”. Речь пойдет о том, как выбрать смартфон по деньгам, и не проиграть в способностях камеры.

На что многие обращают внимание в первую очередь. Конечно мегапиксели! Проблема, однако, в том, что большое количество мегапикселей не гарантирует качественных результатов съемки. Часто качество съемки зависит от намеренно скрытых деталей – диафрагмы, размера матрицы, оптической стабилизации, автофокуса и от других параметров. Постараемся разгрести все эти дебри.

Капитан очевидность – выберите топовый смартфон

Если вам по карману премиальный смартфон от – Samsung, Apple, Sony, Lg и др., то задача как нельзя легкая. Берите любой, как правило, флагманы всегда оснащаются самыми передовыми разработками.

Шанс, что прогадаете очень низок.

Количество мегапикселей и размер матицы

Самое распространенное заблуждение, что от этого параметра напрямую зависит качество фотографий. Высокое количество мегапикселей говорит в первую очередь о лучшей масштабируемости изображения без потери качества.
Куда важнее размер матрицы (сенсора) – а не количество пикселей в ней. При одинаковых технологиях изготовления сенсора, чем больше размер, тем качественнее фотографии. Большой пиксель способен захватить больше света, что демонстрирует технология , где при относительно маленьком разрешения, получаются четкие фотографии.
В спецификации указывается диагональ в дюймах:1/2.5″, 2/3 . В следующий раз обязательно взгляните на размер матрицы и пикселя.
Изображение с высоким разрешением требует довольно хорошей производительностью для обработки, и занимают много памяти. Надо это учитывать, например Xperia Z5 Compact, имеет на борту очень мощный процессор Snapdragon 810 и 21 мегапикселей в камере, но не редко при пролистывании галереи ловит тормоза в прорисовке изображения.

Диафрагма

Диафрагма объектива – это диаметр отверстия, пропускающий свет к матрице камеры. Обозначается величиной f, и чем меньше величина, тем больше диаметр и больше света пропускает объектив.
Диафрагма хороший показатель качества съемки при низкой освещенности. С диафрагмой f/1.9 качество при темной съемке будет лучше, чем f/2.2 . Например, f/2.0 — это хороший показатель,вам не нужно практически заботиться о освещении (в разумных пределах конечно, у Iphone 5 — f/2,2) .

Фокусное расстояние

Чаще всего этот параметр продавцами не указывается, но если порыться в интернете, то найти не составит труда. На качество съемки напрямую не влияет, больше влияет на поле зрения. Например, у фронтальных камер фокусное расстояние маленькое, чтобы с близкого расстояния охватить весь фэйс 🙂 Получаем, что короткое фокусное расстояние хорошо для съемок интерьеров, групповых фотографий, селфи, архитектуры.

– это с коротким фокусным расстоянием.

Стабилизация

Если видите маркировку IOS, что означает оптическая стабилизация- это очень хорошо. Потому как, производители часто говорят просто о стабилизации, не уточняя, как это работает. Существует еще цифровая (программная) стабилизация, которая значительно уступает в качестве. Логично ведь, лучше снять качественную картинку, чем пытаться плохую выправлять программами.
Оптическая стабилизация компенсирует дрожь, непроизвольные движения руками и прочее, которые приводят к смазыванию изображения.
При фотографировании есть нюанс: для получения четкого кадра, нужно обеспечить выдержку не меньше чем фокусное расстояние. Для 30 миллиметров, выдержка должна быть 1/30 секунды.


Фото со оптической стабилизацией слева, без справа

В условиях низкой освещенности скорость затвора автоматически уменьшается (выдержка увеличивается), для того что сенсор смог ухватить как можно больше света. Вот в таких условиях дрожь оказывается большое влияние на четкость, без стабилизации не обойтись.
Оптическая стабилизация лучше для фотографий, но в составе должна быть программная, которая дает очень хорошие результаты при съемке видео. Но об этом стоит не думать, цифровая есть в любом уважающем себя смартфоне.

Лазерный автофокус

Некоторые бренды, в основном LG и Asus, оснащают свои аппараты лазерным автофокусом. Лазер дает быструю переориентацию с одного объекта фокусирования на другой. Большую выгоду дает при съемке макрообъектов и в скорости захвата фокуса.


Лазерный сенсор — LG G4 (слева), Asus ZenFone (справа)

Подсветка

Производители было дело, экспериментировали с ксеноновой вспышкой, но в настоящее время повсеместно используется led подсветка. В первую очередь благодаря увеличении мощности при маленьких габаритах. Также смартфоны оснащаются двумя светодиодами. Наличие двух светодиодов с разными световыми температурами светодиодов избавляет от эффекта красных глаз и неестественного цвета кожи.

Итоги

Сделаем вывод, что необходимо учесть, чтобы оценить при одинаковых ценах, какая из камер лучше

  • Размер матрицы, и, следовательно, пикселя
  • Наличие достаточной вычислительной мощности для обработки данного разрешения, иначе будете больше матерится, чем делать фотографии
  • Наличие оптической стабилизации
  • Двух светодиодная подсветка
  • Чем меньше диафрагма, тем лучше для “темной ” съемки. f/2.0 – для смартфонов отлично

Банальнее этой аксиомы только объяснение «в iPhone, оказывается, нет слота для карты памяти». Но новички продолжают совершать ошибки, когда «клюют» на количество Мп в камере, а значит, придётся повторяться.

Представьте себе окно — обычное окно в жилом доме или квартире. Количество мегапикселей — это, грубо говоря, количество стекол внутри оконной рамы. Если продолжать проводить параллели со смартфонами, в глубокой древности стекла для окон были одинакового размера и считались дефицитным товаром. Поэтому, когда условный «Толян» рассказывал, что у него в оконном блоке 5 стекол (мегапикселей), все понимали, что Анатолий — человек серьёзный и обеспеченный. И характеристики окна тоже сразу были понятны — хороший обзор наружу дома, большая площадь остекления.

Несколько лет позже окна (мегапиксели) перестали быть дефицитом, поэтому их количество нужно было всего лишь довести до необходимого уровня, и на этом успокоиться. Просто привести в соответствие с площадью (форточка для вентиляции и лоджия, прочности ради, требуют разного количества окон), чтобы камера выдавала чуть более плотную картинку, чем выдают 4K-мониторы и телевизоры.

И заняться наконец другими характеристиками — например, бороться с помутнением стекол и искажением изображения. Научить камеры правильно наводить резкость и разрисовывать имеющиеся мегапиксели качественно, если хотите конкретики.

Справа «мегапикселей» больше, но ничего, кроме «препятствий» при одинаковой площади «сенсора», они не дают

Но народ уже привык измерять качество камер мегапикселями, и продавцы с радостью этому потакали. Поэтому цирк с огромным количеством стекол (мегапикселей) в прежней по габаритам раме (размерах матрицы камеры) продолжился. В результате сегодня пиксели в смартфонных камерах, хоть и не «набиты» с плотностью москитной сетки, но «расстекловка» стала слишком плотной, и свыше 15 мегапикселей в смартфонах почти всегда портят, а не улучшают фотографии. Никогда такого не было, и вот опять оказалось, что важен не размер, а умение.

При этом «зло», как вы понимаете, не сами мегапиксели — если бы тонны мегапикселей были распластаны на достаточно габаритной камере, они пошли бы смартфону на пользу. Когда камера способна раскрыть потенциал всех мегапикселей на борту, а не «размазывать» их крупным оптом при съёмке, фотографию можно увеличить, обрезать, и она останется качественной. То есть никто не поймёт, что это всего лишь фрагмент более крупного снимка. Но сейчас такие чудеса встречаются только в «правильных» зеркальных и беззеркальных камерах, в которых одна только матрица (микросхема с фотодатчиками, на которую сквозь «стёклышки» камеры прилетает картинка) намного больше смартфонной камеры в сборе.

«Зло» — традиция засовывать обойму мегапикселей в крохотные камеры мобильников. Ничего, кроме замыленности картинки и избытка цифрового шума («гороха» в кадре), такая традиция не привнесла.

Sony навалили 23 мегапикселя там, где конкуренты ставят 12-15 Мп, и поплатились за это снижением чёткости картинки. (фото — manilashaker.com)

Для справки: в лучших камерафонах 2017 года основные задние камеры (не путать с ч/б добавочными) все как одна оперируют «жалкими» 12-13 мегапикселями. В разрешении фото это примерно 4032×3024 пикселя — хватает и на Full HD (1920×1080) монитор, и на 4K (3840×2160) тоже, хоть и впритык. Грубо говоря, если в камере смартфона больше 10 мегапикселей, их количество уже не важно. Важны другие вещи.

Как определить, что камера качественная, до взгляда на фото и видео с неё

Диафрагма – насколько широко смартфон «раскрыл глаза»

Белка питается орешками, депутаты – деньгами народа, а фотокамеры – светом. Чем больше света, тем выше качество фотографии и больше деталей. Только вот солнечной погоды и по-студийному ярких ламп освещения на любой случай жизни не напасешься. Поэтому для хороших фото в помещениях, либо на улице в пасмурную погоду/ночью камеры конструируют таким образом, чтобы они добывали много света даже в неблагоприятных условиях.

Самый простой способ заставить прилетать на сенсор камеры больше света – сделать крупнее отверстие в объективе. Показатель того, насколько широко раскрыты «глазища» камеры, называют диафрагмой, апертурой, либо светосилой – это один и тот же параметр. А слова разные для того, чтобы обзорщикам в статьях могли выпендриваться непонятными терминами как можно дольше. Потому что, если не выпендриваться, диафрагму можно назвать просто, извините, «дыркой», как это принято у фотографов.

Диафрагму обозначают дробью с буквой f, косой чертой и цифрой (или с заглавной F и без дроби: например, F2.2). Почему

так – долго рассказывать, да и не в этом суть, как поёт Ротару. Суть вот в чём: чем меньше цифра после буквы F и косой черты, тем лучше камера в смартфоне. Например, f/2.2 в смартфонах – хорошо, а f/1.9 лучше! Чем шире диафрагма, тем больше света попадает на матрицу и тем лучше смартфон «видит» (более качественно снимает фото и видео) ночью. Бонусом широкой диафрагмы прилагается красивое размытие фона, когда вы фотографируете цветочки вблизи, даже если в смартфоне не сдвоенная камера.

Мелания Трамп объясняет, как выглядит различная диафрагма в камерах смартфонов

Перед покупкой смартфона не поленитесь уточнить, насколько «зрячая» в нём тыловая камера. Присмотрели Samsung Galaxy J3 2017 – вбивайте в поиск «Galaxy J3 2017 диафрагма», «Galaxy J3 2017 светосила» или «Galaxy J3 2017 апертура», чтобы узнать точную цифру. Если же в смартфоне, который вы для себя присмотрели, о диафрагме ничего не известно, возможны два варианта:

  • Камера настолько плохая, что производитель решил молчать о её характеристиках. Примерно таким же хамством маркетологи занимаются, когда в ответ на «какой в смартфоне процессор?» отвечают «четырёхъядерный» и всячески увиливают, чтобы не оглашать конкретную модель.
  • Смартфон только появился в продаже и никаких характеристик, кроме тех, что в рекламном анонсе, по нему ещё «не завезли». Подождите пару-тройку недель – обычно в течение этого времени подробности выходят в свет.

Какой должна быть диафрагма в камере нового смартфона?

В 2017-2018 гг. даже у бюджетной модели тыловая камера должна выдавать хотя бы f/2.2. Если число в знаменателе этой дроби больше, готовьтесь к тому, что камера будет видеть картинку будто бы в затемнённых очках. А вечером и ночью она будет «подслеповатой» и почти ничего не сможет видеть даже на расстоянии нескольких метров от смартфона. И не надейтесь на «крутилки» яркости – в смартфоне с f/2.4 или f/2.6 вечерняя фотография с «натянутой» программным способом экспозицией окажется «шершавой размазнёй», тогда как камера с f/2.2 или f/2.0 снимет более качественное фото без ухищрений.

Чем шире диафрагма, тем выше качество съёмки на камеру смартфона

В самых «крутых» смартфонах сегодня устанавливают камеры с апертурой f/1.8, f/1.7 или даже f/1.6. Сама по себе диафрагма не гарантирует максимального качества снимков (качество сенсора и «стеклышек» никто не отменял) – это, процитирую фотографов, всего лишь «дырка», сквозь которую камера глядит на мир. Но при прочих равных лучше выбирать смартфоны, в которых камера не «прищурилась», а получает изображение с широко раскрытыми «глазами».

Диагональ матрицы (сенсора): чем больше — тем лучше

Матрица в смартфоне – это не та матрица, где люди со сложными мордами лица в чёрных плащах уворачиваются от пуль. В мобильниках это слово обозначает фотоэлемент… проще говоря, пластину, на которую сквозь «стекляшки» оптики прилетает картинка. В старых фотоаппаратах картинка прилетала на фотоплёнку и там сохранялась, а матрица вместо этого накапливает информацию о фотоснимке и отправляет её в процессор смартфона. Процессор оформляет всё это в конечную фотографию и складирует файлы во внутреннюю память, либо на microSD.

О матрице нужно знать только одно — она должна быть как можно более крупной. Если оптика – это водопроводный шланг, а диафрагма — горлышко ёмкости, то матрица – тот самый резервуар для воды, которого не бывает мало.

Размеры матрицы принято измерять в бесчеловечных, с колокольни простых покупателей, видиконовых дюймах. Один такой дюйм равен 17 мм, но камеры в смартфонах пока не «вымахали» до таких размеров, поэтому диагональ матрицы обозначают дробью, как и в случае с диафрагмой. Чем меньше вторая цифра в дроби (делитель), тем больше матрица -> тем круче камера.

Понятно, что ничего не понятно? Тогда просто запомните вот такие цифры:

Бюджетный смартфон будет фотографировать хорошо, если размер матрицы в нём составляет хотя бы хотя бы 1/3″ при разрешении камеры не выше 12 Мп. Больше мегапикселей — ниже качество на практике. А если мегапикселей меньше десяти, на хороших крупных мониторах и телевизорах фотография будет выглядеть рыхлой, просто потому, что в них меньше точек, чем по высоте-ширине в экране вашего монитора.

В смартфонах среднего класса хороший размер матрицы — 1/2.9” или 1/2.8”. Найдёте более крупную (1/2.6” или 1/2.5”, например) — считайте, очень повезло. Во флагманских смартфонах хороший тон — матрица размером как минимум 1/2.8”, а лучше — 1/2.5”.

Смартфоны с крупным сенсором снимают лучше, чем модели с мелкими фотоэлементами

Бывает ли ещё круче? Бывает — смотрите на 1/2.3” в Sony Xperia XZ Premium и XZ1. Почему же тогда эти смартфоны не ставят рекорды качества фото? Потому что «автоматика» камеры постоянно ошибается с подбором настроек для съёмки, а запас «чёткости и зоркости» камеры подпорчен количеством мегапикселей — их в этих моделях навалили 19 вместо стандартных для новых флагманов 12-13 Мп, и ложечка дёгтя перечеркнула преимущества огромной матрицы.

Есть ли в природе смартфоны с хорошей камерой и менее суровыми характеристиками? Есть — взгляните на Apple iPhone 7 с его 1/3″ при 12 Мп. На Honor 8, которому хватает 1/2.9″ с таким же количеством мегапикселей. Магия? Нет — просто хорошая оптика и идеально «вылизанная» автоматика, которая учитывает потенциал камеры так же хорошо, как брюки, пошитые на заказ, учитывают количество целлюлита на ляжках.

Но есть проблема — производители почти никогда не указывают размер сенсора в характеристиках, потому что это не мегапиксели, и можно опозориться, если сенсор дешёвый. А в обзорах или описаниях смартфонов в интернет-магазинах такие характеристики камер встречаются и того реже. Даже если вы подобрали себе смартфон с адекватным количеством мегапикселей и многообещающим значением диафрагмы, есть шанс никогда не узнать размер тылового фотосенсора В таком случае обращайте внимание на последнюю характеристику смартфонных камер, которая напрямую влияет на качество.

Лучше мало крупных пикселей, чем много мелких

Представьте себе бутерброд с красной икрой, или взгляните на него , если плохо помните, как такие деликатесы выглядят. Подобно тому, как икринки в бутерброде распределяются по куску батона, площадь сенсора камеры (матрицы камеры) в смартфоне оккупируют светочувствительные элементы — пиксели. Этих пикселей в смартфонах, мягко говоря, не десяток, и даже не дюжина. Один мегапиксель — 1 млн. пикселей, в типичных камерах смартфонов 2015-2017 годов выпуска таких мегапикселей 12-20.

Как мы уже разобрались, содержать избыточное количество «болванчиков» на матрице смартфона губительно для снимков. Эффективность у такого столпотворения выходит, как у специализированных отрядов людей для замены лампочки . Поэтому в камере лучше наблюдать меньшее количество толковых пикселей, чем большее количество бестолковых. Чем крупнее каждый из пикселей в камере, тем менее «грязными» получаются фотографии, а видеозапись становится менее «прыгучей».

Крупные пиксели в камере (фото внизу) делают вечерние и ночные снимки более качественными

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 2016 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 (2014 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.

Смартфон Количество мегапикселей «основной» тыловой камеры Диагональ матрицы Размер пикселей
Google Pixel 2 XL 12,2 Мп 1/2.6″ 1,4 мкм
Sony Xperia XZ Premium 19 Мп 1/2.3″ 1,22 мкм
OnePlus 5 16 Мп 1/2.8″ 1,12 мкм
Apple iPhone 7 12 Мп 1/3″ 1.22 мкм
Samsung Galaxy S8 12 Мп 1/2.5″ 1.4 мкм
LG G6 13 Мп 1/3″ 1.12 мкм
Samsung Galaxy Note 8 12 Мп 1/2.55″ 1.4 мкм
Huawei P10 Lite/Honor 8 Lite 12 Мп 1/2.8″ 1.25 мкм
Apple iPhone SE 12 Мп 1/3″ 1.22 мкм
Xiaomi Mi 5S 12 Мп 1/2.3″ 1.55 мкм
Honor 8 12 Мп 1/2.9″ 1.25 мкм
Apple iPhone 6 8 Мп 1/3″ 1.5 мкм
Huawei nova 12 Мп 1/2.9″ 1.25 мкм

Какой тип автофокуса самый лучший

Автофокус – это когда мобильник самостоятельно «наводит резкость» во время съёмки фото и видео. Он нужен для того, чтобы не крутить настройки «на каждый чих», как наводчик в танке.

В старых смартфонах и в современных китайских «бюджетниках» производители используют контрастный автофокус. Это самый примитивный способ наведения резкости, который ориентируется на то, насколько светло или темно «прямо по курсу» перед камерой, словно наполовину слепой человек. Именно поэтому на фокусировку дешёвым смартфонам нужно примерно пару секунд, за которые легко «проворонить» движущийся объект, или перехотеть снимать то, что собирались, потому что «поезд ушёл».

Фазовый автофокус «ловит свет» по всей площади сенсора камеры, вычисляет, под каким углом в камеру попадают лучи и делает выводы о том, что находится у смартфона «перед носом» или чуть дальше. За счёт своей «интеллектуальности» и вычислений очень быстро работает днём и вообще ничем не досаждает. Распространён во всех современных смартфонах, кроме совсем уж бюджетных. Единственный недостаток – работа ночью, когда в узенькую дырку диафрагму мобильника свет прилетает в настолько маленьких порциях, что у смартфона «рвёт крышу» и он постоянно ёрзает фокусировкой из-за резкой смены информации.

Лазерный автофокус – самый шик! Лазерные дальномеры всегда использовали, чтобы «бросить» луч на дальнее расстояние и вычислить дистанцию для объекта. LG в смартфоне G3 (2014 г.) научила такое «сканирование» помогать камере быстро наводить резкость.

Лазерный автофокус удивительно быстр даже в помещениях или полутьме

Взгляните на свои наручные часы… хотя, о чём это я… ладно, включите секундомер в смартфоне и оцените, как быстро проходит одна секунда. А теперь мысленно разделите её на 3,5 – за 0,276 секунды смартфон получает информацию о расстоянии до объекта съёмки и докладывает об этом камере. Причём не теряет в скорости ни в тёмное время суток, ни в непогоду. Если вы планируете снимать фото и видео вблизи или на небольшом расстоянии при недостатке света, смартфон с лазерным автофокусом будет вас очень выручать.

Но имейте в виду, что мобильники – не орудия из «Звёздных войн», поэтому дальность работы лазера в камере едва перемахивает за пару метров. Всё, что находится дальше, мобильник рассматривает при помощи всё того же фазового автофокуса. Иными словами, для съёмок объектов издалека не обязательно разыскивать смартфон с «лазерным наведением» в камере – проку от такой функции в общих планах фото и видео вы не получите.

Оптическая стабилизация. Зачем нужна и как работает

Вы когда-нибудь ездили на автомобилях с рессорной подвеской? На армейских «уазиках», например, или скорой помощи с такой же конструкцией? Помимо того, что в таких машинах можно «отбить пятую точку», в них невероятно трясёт – подвеска максимально жёсткая, чтобы не развалиться на бездорожье, и поэтому она сообщает пассажирам всё, что думает о дорожном покрытии, откровенно и не «пружиня» (потому что пружинить нечем).

Теперь вы знаете, как себя чувствует камера в смартфоне без оптической стабилизации, когда вы пытаетесь сделать фото.

Проблема съёмки на смартфон состоит вот в чём:

  • Камере нужно много света, чтобы фотографировать качественно. Не прямые лучи солнца в «физиономию», а рассеянного, повсеместного света вокруг.
  • Чем дольше камера «рассматривает» изображение во время фото, тем больше света она выхватывает = тем выше качество картинки.
  • В момент съёмки и этих «гляделок» камеры смартфон должен быть неподвижным, чтобы картинку не «размазало». Уедет хотя бы на долю миллиметра — кадр окажется испорчен.

А человеческие руки трясутся. Это хорошо заметно, если вы поднимете на вытянутых руках и попробуете подержать штангу, и менее заметно, когда вы держите перед собой мобильник для съёмки фотографии или видеозаписи. Разница в том, что штанга может «плавать» у вас в руках в широких границах — лишь бы не приложить её о стену, соседа или не уронить на ноги. А смартфону нужно успеть «нахвататься» света, чтобы фотография вышла удачной, и сделать это до того, как он отклонится на доли миллиметра в ваших руках.

Поэтому алгоритмы пытаются и камере угодить, и повышенных требований к вашим рукам не выдвигать. То есть сообщают камере, например «значит так, 1/250 долю секунды можешь заниматься съёмкой, этого хватит, чтобы фотография более-менее удалась, и сделать кадр до того, как камера сдвинется в сторону, тоже хватит». Вот эта штука называется выдержкой.

Как работает оптическая стабилизация

При чём тут оптостаб? Так ведь он и есть та «амортизация», с которой камера не трясётся, как кузов армейских грузовиков, а «плавает» в небольших границах. В случае со смартфонами плавает не в воде, а удерживается магнитами и «ёрзает» на небольшом расстоянии от них.

То есть, если смартфон чуть «уедет» или дрогнет во время съёмки, камеру тряхнёт гораздо слабее. С такой страховкой смартфон сможет:

  • Завышать выдержку (гарантированное время «на разглядеть картинку до того, как фото будет готов») для камеры. Камера получает больше света, видит больше подробностей изображения = качество фото днём оказывается ещё выше.
  • Снимать чёткие снимки в движении. Не во время спринтерского рывка по бездорожью, а во время ходьбы или из окна трясущегося автобуса, к примеру.
  • Компенсировать тряску в видеозаписи. Даже если вы очень резко топаете ногами или чуть раскачиваетесь под тяжестью сумки во второй руке, на видеозаписи этого не будет так заметно, как в смартфонах без оптического стабилизатора.

Поэтому оптостаб (OIS, как его кличут по-английски) — крайне полезная штуковина в камере смартфона. Без него тоже можно, но грустно — камера должна быть качественной «с запасом», а автоматике придётся укорачивать (ухудшать) выдержку, потому что страховки от тряски в смартфоне нет. При съёмке видео приходится на лету «передвигать» картинку так, чтобы дрожание не было видно. Это сродни тому, как в старых кинофильмах имитировали скорость едущего автомобиля , когда он на самом деле неподвижно стоял. С тем отличием, что в фильмах эти сцены снимали с одного дубля, а смартфонам приходится просчитывать тряску и бороться с ней на лету.

Смартфонов с хорошей камерой, которая без стабилизации снимает не хуже, чем у конкурентов со стабилизацией, исчезающе мало — это, к примеру, Apple iPhone 6s, первое поколение Google Pixel, OnePlus 5, Xiaomi Mi 5s и, с некоторой натяжкой, Honor 8/Honor 9.

На что не следует обращать внимание

  • Вспышка . Полезна только при съёмке в кромешной темноте, когда нужно любой ценой сделать фотографию. В итоге наблюдаете бледные лица людей в кадре (при том всех, ведь вспышка маломощная), зажмуренные от яркого света глаза, или очень странный цвет зданий/деревьев — художественной ценности фотографии со смартфонной вспышкой точно не несут. В роли фонарика светодиод близ камеры гораздо полезнее.
  • Количество линз в камере . «Раньше, когда у меня был интернет 5 Мбит/с, я писал реферат за день, а теперь, когда у меня 100 Мбит/с, я пишу его за 4 секунды». Нет, ребята — это так не работает. Не важно, сколько линз в смартфоне, не важно, кто их выпустил (Carl Zeiss, судя по качеству новых камер Nokia, тоже). Линзы либо качественные, либо нет, и проверить это можно только реальными фотографиями.

Качество «стекляшек» (линз) влияет на качество камеры. А количество — нет

  • Съёмка в RAW . Если вы не в курсе, какой такой RAW, объясняю:

JPEG — стандартный формат, в котором смартфон записывает фотографии, это «готовый к употреблению» снимок. Как салат «Оливье» на праздничном столе — разобрать его «на компоненты», чтобы переделать его в другой салат, можно, но получится не очень качественно.

RAW — это здоровенный по объёму на «флэшке» файл, в котором в чистом виде, отдельными «строчками» вшиты все варианты яркости, чёткости и цветности для фотографии. То есть фотография не будет «покрываться мелкими точечками» (цифровым шумом), если вам вздумается сделать её не настолько тёмной, какой она оказалась в JPEG, а чуть более яркой, как если бы вы правильно выставили яркость в момент съёмки.

Короче говоря, RAW позволяет гораздо более удобно «фотошопить» кадр, чем JPEG. Но загвоздка в том, что флагманские смартфоны почти всегда подбирают настройки правильно, поэтому, кроме загаженной «тяжёлыми» фотографиями в RAW памяти смартфона, пользы от «фотошоперских» файлов будет мало. А в дешёвых смартфонах качество камеры настолько плохое, что вы будете наблюдать плохое качество в JPEG, и настолько же плохой исходник в RAW. Не заморачивайтесь.

  • Наименование сенсора камеры . Когда-то они были супер-важны, потому что были «знаком качества» камеры. От модели сенсора (модуля) камеры зависит размер матрицы, количество мегапикселей и размер пикселя, незначительные «фамильные признаки» алгоритмов съёмки.

Из «большой тройки» производителей модулей камер для смартфонов самые качественные модули выпускает Sony (отдельные примеры не берём в расчёт, речь о средней температуре по больнице), следом идёт Samsung (сенсоры Samsung в смартфонах Samsung Galaxy даже лучше, чем самые крутые сенсоры Sony, но «на сторону» корейцы продают что-то несуразное), и, наконец, замыкает список OmniVision, который выпускает «ширпотреб, но терпимый». Нетерпимый ширпотреб выпускают все остальные подвальные китайские конторы, название которых в характеристиках смартфонов стыдятся упоминать даже сами производители.

8 — вариант исполнения. Знаете, как это в бывает в автомобилях? Минимальная комплектация с «тряпочкой» на сидениях и «деревянным» салоном, максимальная — с сидениями из искусственной замши и кожаной приборной панелью. Для покупателей разница в этой цифре мало о чём говорит.

Почему после всего этого не следует обращать внимания на модель сенсора? Потому что с ними дела обстоят так же, как с мегапикселями — китайские «альтернативно одарённые» производители активно закупают дорогие сенсоры Sony, трубят на каждом углу «в нашем смартфоне супер-качественная камера!»… а камера при этом омерзительная.

Потому что «стёклышки» (линзы) в таких мобильниках ужасающего качества и пропускают свет чуть лучше, чем пластиковая бутылка из-под газировки. Диафрагма камеры из-за этих же ублюдочных «стёкол» далека от идеала (f/2.2 или даже выше), а настройкой сенсора для того, чтобы камера правильно подбирала цвета, хорошо сработалась с процессором и не уродовала снимки, никто не занимается. Вот вам наглядный пример того, что модель сенсора мало на что влияет:

Как видите, смартфоны с одним и тем же сенсором камеры могут снимать абсолютно по-разному. Поэтому не думайте, что дешёвый Moto G5 Plus с модулем IMX362 будет снимать настолько же качественно, как это делает HTC U11 с его поразительно крутой камерой.

Ещё больше раздражает «лапша на уши», которую Xiaomi навешивает на уши покупателей, когда рассказывает, что «камера в Mi Max 2 очень похожа на камеру во флагманском Mi 6 — в них одинаковые сенсоры IMX386! Одинаковые, только снимают смартфоны очень по-разному, диафрагма (а значит, и возможность снимать при плохом освещении) в них разная, и Mi Max 2 не выдерживает никакой конкуренции с флагманом Mi6.

  1. Дополнительная камера «помогает» снимать фото ночью основной и умеет снимать ч/б фото. Самые знаменитые смартфоны с такими реализациями камер — Huawei P9, Honor 8, Honor 9, Huawei P10.
  2. Второстепенная камера позволяет «впихнуть невпихуемое», то есть снимает снимки с почти панорамным углом обзора. Единственным сторонником такого типа камер был и остаётся LG — начиная с LG G5, продолжая моделями V20, G6, X Cam и, теперь, V30.
  3. Две камеры нужны для оптического зума (приближения без потери качества). Чаще всего этот эффект достигается одновременной работой сразу двух камер (Apple iPhone 7 Plus, Samsung Galaxy Note 8), хотя и встречаются модели, которые при увеличении просто переключаются на отдельную «дальнобойную» камеру — ASUS ZenFone 3 Zoom, к примеру.

Как выбрать качественную селфи-камеру в смартфоне?

Лучше всего — на базе примеров реальных фотографий. Причём, как днём, так и ночью. Днём почти все селфи-камеры выдают хорошие фото, но только качественные «фронталки» способны снимать что-то разборчивое в тёмное время суток.

Не обязательно штудировать лексику фотографов и углубляться, за что отвечает та или иначе характеристика — можно просто вызубрить цифры «столько-то — хорошо, но если цифра больше — плохо» и подобрать смартфон гораздо быстрее. За разъяснениями терминов добро пожаловать в начало статьи, а здесь мы попытаемся вывести формулу качественной камеры в смартфонах.

Мегапиксели Не менее 10, не более 15. Оптимально — 12-13 Мп
Диафрагма (она же светосила, апертура) для бюджетных смартфонов — f/2.2 либо f/2.0 для флагманов: минимум f/2.0 (в редчайших исключениях — f/2.2) оптимально — f/1.9, f/1.8 идеально — f/1.7, f/1.6
Размер пикселя (мкм, µm) чем больше цифра — тем лучше для бюджетных смартфонов — 1.2 мкм и выше для флагманов: минимум — 1.22 мкм (в редчайших исключениях — 1.1 мкм) оптимально — 1.4 мкм идеально — 1.5 мкм и выше
Размер сенсора (матрицы) чем меньше цифра в делителе дроби — тем лучше для бюджетных смартфонов — 1/3” для флагманов: минимум — 1/3” оптимально — 1/2.8” идеально — 1/2.5”, 1/2.3”
Автофокус контрастный — так себе фазовый — хорошо фазовый и лазерный — отлично
Оптическая стабилизация очень полезна для съёмки на ходу и ночной съёмки
Двойная камера одна хорошая камера лучше двух плохих две средних по качеству камеры лучше одной средней (гениальная формулировка!)
Производитель сенсора (модуля) не указан = скорей всего, внутри какой-нибудь хлам OmniVision — так себе Samsung в смартфонах не-Samsung — нормально Samsung в смартфонах Samsung — отлично Sony — хорошо или отлично (зависит от добросовестности производителя)
Модель сенсора крутой модуль не гарантирует высокое качество съёмки но в случае с Sony обращайте внимание на сенсоры IMX250 и выше, либо IMX362 и выше

Не хочу разбираться в характеристиках! Какой купить смартфон с хорошими камерами?

Производители выпускают бесчисленное количество смартфонов, но среди них очень мало моделей, которые умеют хорошо фотографировать и снимать видео.

Большинство современных фотоаппаратов имеют встроенные автоматические режимы, которые позволяют сделать качественные снимки. При этом ни один из них не даст возможности создать действительно уникальное фото. Для этих целей фотографу придется взять управление настройками в свои руки и в том числе понять, что такое диафрагма и другие показатели объектива.

Диафрагма – это конструкция в объективе, выполненная из полукруглых сфер , называемых лепестками. С их помощью регулируется поступление света на матрицу. После того, как пользователь нажимает на кнопку затвора, диафрагма формирует выставленный пользователем диаметр, который и пропустит нужное количество света. Диафрагма обозначается на объективе буквой f.

Маркировка на объективе может быть от f/1.2 до f/32. Чем меньше значение диафрагмы, тем шире будут открыты лепестки, и тем большее количество света попадает на светочувствительный элемент.

Как диафрагма влияет на изображение

Диафрагма фотоаппарата в первую очередь влияет на яркость фото . Очевидно, что чем шире открыты лепестки, тем больше света попадает на матрицу. Второй момент, и многие считают, что он более важен в работе диафрагмы – это глубина резкости . Чем шире открыта диафрагма, тем предметы на фоне будут более размыты и наоборот, маленькое окошко для света даст более четкую картинку. Глубина резкости изображаемого пространства (ГРИП) — очень важное понятие в теории фотографии, и на него напрямую влияет диафрагма объектива.

Таким образом, чем больше в фотоаппарате диапазон значения диафрагменного числа, тем больший простор для творчества он предоставляет. Объективы с широким диапазоном диафрагмы стоят дороже и имеют больший размер.

Как выбрать правильное значение диафрагмы

На первый взгляд, принцип работы со значениями диафрагмы понятен. Широко открытая диафрагма дает более светлую картину, но с размытым фоном и наоборот. Но есть небольшая проблема. Существует два понятия – дифракция и аберрация . Общий смысл этих понятий заключается в искажениях света и соответственно шумах на фото. Проявляются они при предельных значениях диафрагмы.

Чтобы избежать таких неприятностей при съемке, рекомендуется подобрать оптимальный вариант значения диафрагмы, который минимизирует шумы. Сделать это можно следующим образом. На каждом значении диафрагмы фокусировка делается на один и тот же предмет. Варианты значения диафрагмы с наименьшим количеством погрешностей берутся за основу во время съемки. Обычно это на 2-3 значения меньше предельных вариантов. В некоторых случаях приходится использовать и крайние значения, например, когда требуется много света на фото или максимальная четкость объектов.

Совет! Для работы с диафрагмой и во время поиска лучших значений нужно выбрать полностью ручной режим (М) или режим приоритет диафрагмы (Av).

Диафрагма в смартфоне

Современные смартфоны имеют камеры, которые в последнее время позволяют получать очень качественные снимки. У некоторых устройств можно увидеть после количества пикселей загадочные символы f/1.4, f/2/0 и прочие. У смартфонов это значение называется апертура . Иногда производители мобильных устройств сокращают написание и пишут просто f2 или f1.4. Данное понятие подразумевает размер раскрытия камеры и работает по аналогии с диафрагмой. Логично, что диафрагма тыловой камеры будет давать лучшие снимки в том случае, когда значение апертуры достаточно широко. Для фотоаппарата с апертурой f/2.0 съемка в помещении не является проблемой, и фотографии здесь часто достигают уровня компактных камер.

В объективе фотоаппарата находится несколько линз. При прохождении лучей света через них происходит преломление, после чего все они сходятся в определенной точке от задней части объектива. Эта точка получила название фокус или точка фокусировки , а расстояние от этой точки до линз называется фокусное расстояние.

На что влияет фокусное расстояние

В первую очередь этот параметр влияет на то, что поместится в кадре. Чем меньше значение, тем шире получается угол обзора, но при этом сильнее искажается перспектива. Высокое фокусное расстояние помимо прочего дает размытие фона.

На заметку! Считается, что фокусное расстояние у человеческого глаза имеет параметр 50 мм.

Исходя из этого, различают несколько видов объективов по размеру фокусного расстояния.

  1. Сверхширокоугольные от 7 до 24 мм. Используются для получения фотографий с максимально возможным углом обзора. 14 мм объектив является самым популярным для съемки пейзажей. Размыть фон с таким объективом практически невозможно.
  2. Широкоугольные – от 24 до 35 мм. Объектив имеет меньшее размытие перспективы в сравнении с предыдущим, но и угол обзора здесь меньше. Применяется для съемки на улицах города, групповых портерных фото и иногда для пейзажей.
  3. Стандартные – от 35-85 мм . Подходят для съемки человека в полный рост, пейзажа и для большинства обычных фотографий без сюжета. Нельзя снимать портреты, так как объектив искажает пропорции лица
  4. Телеобъективы – от 85 мм. С 85 до 135 мм искажений почти нет, это оптимальный вариант для съемки портретов. После 135 пространство сжимается, что также не подойдет для съемок лица. Телеобъективы подходят для съемки предметов, к которым трудно подойти. Это могут спортивные события, дикие животные и прочие объекты.

Как правило, в комплекте с фотоаппаратом продается объектив с фокусным расстоянием от 18 до 55 мм. Подобные объективы позволяют снимать самые разные фото. По сути это универсальный вариант.

Как настроить фокус

Для того чтобы настроить фокус, в первую очередь нужно понимать, что фотограф хочет увидеть на снимке. Исходя из этого, следует выставлять конкретные значения на объективе. Чтобы получить главный объект четким, а фон размытым, следует выбрать маленькое значение фокусного расстояния, например, для объектива 18-55 ближе к 18. Если нужно получить на фото четкий передний план и перспективу, то принцип соответственно будет обратным.

После этого в видоискателе нужно найти нужную точку и сфокусироваться на ней. Данная функция есть у большинства современных фотоаппаратов. В зависимости от производителя и модели, точек фокусировки может быть много. Камера захватывает не только основной объект, но и ближайшие к нему.

Режимы фокусировки

Большинство зеркальных фотоаппаратов имеют несколько режимов фокусировки, которые используются для разных целей. В настройках фокуса есть обозначения S, AF, MF. Рассмотрим, как они расшифровываются.

  1. «AF-S» — Auto Focus Single , что можно перевести на русский язык как «одиночный афтофокус». Суть его заключается в том, что при нажатии кнопки спуска наполовину объектив наводит резкость и при получении удачного варианта останавливается.
  2. «AF-C» — Auto Focus Continuous , что можно трактовать, как продолжительный автофокус. В данном случае при нажатой наполовину кнопке камера продолжает следить фокусом, даже если в этом момент меняется композиция или объекты двигаются.
  3. «AF-A» — Auto Focus Automatic , автоматический автофокус. Фотоаппарат сам выбирает один из двух предыдущих режимов, многие новички снимают именно на нем и не подозревают о существовании других вариантов.
  4. « MF» — Manual Focusing , ручная фокусировка, необходимый вариант для продвинутых фотографов. Здесь фокусировка осуществляется вращением кольца на объективе.

Ручная фокусировка есть в моделях, которые не имеют мотор для фокусировки. Включается он из меню камеры. Нередко фотоаппарат не совсем точно фокусируется на объекте, исправить это можно только в ручном режиме.

Очевидно, что нельзя выбрать правильное фокусное расстояние в объективе, так как оно будет отличаться для разных типов съемки.

Что такое зум

Зум (Zoom) – это неотъемлемая характеристика каждого объектива, которая напрямую связана с фокусным расстоянием. Для того чтобы получить значение зума для конкретного объектива, нужно взять диапазон значений фокусного расстояния, и большее разделить на меньшее. Например, для объектива 18-55 зум составляет 3. Данное значение характеризует, во сколько раз может быть увеличен снимаемый объект.

Зум в фотоаппарате можно разделить на два вида:

  • оптический;
  • цифровой.

Это понятие чаще всего применяется для зеркальных устройств со сменными объективами . В данном случае для того чтобы увеличить или уменьшить объект, необходимо «руками» переместить линзы в объективе, при этом все остальные выставленные значения никак не меняются. Таким образом, оптический зум не влияет на конечное фото.

Цифровой зум фотокамеры происходит не за счет смещения линз, а с помощью процессора . Если упрощенно говорить о данной процедуре, то процессор вырезает нужный кусочек изображения и просто растягивает на всю матрицу. Очевидно, что при таком подходе качество изображения существенно ухудшается. Цифровое увеличение напоминает работу в программе paint, когда увеличивается картинка, но при этом ее качество ухудшается так сильно, что понять что-либо на ней уже невозможно.

Совет! При выборе фотоаппарата или объектива на цифровой зум можно не обращать внимание, так как сегодня он применяется он очень редко.

Ультразумы – это тип компактных камер, которые имеют очень большие значения оптического приближения. В настоящее время у таких устройств увеличение может достигать 60х — это самый большой зум в фотоаппарате. Одним из примеров такого устройства является модель Nikon Coolpix P600 с фокусным расстоянием 4,3-258, то есть увеличение 60х.

Заключение

Покупка нового объектива – это естественный шаг человека, который занимается фотографией даже на полупрофессиональном уровне. При его выборе стоит не только посмотреть характеристики и описание, но и в идеале попробовать, как он будет работать на конкретном фотоаппарате. Учитывая особенности той или иной модели, один и тот же объектив может давать разные результаты с разными фотоаппаратами.

Мы писали ранее.) Ее важнейшей функцией является глубина резкости: так, например, благодаря апертуре можно сделать фон размытым, выделив при этом объект, или же наоборот, оставить все в фокусе.

1. Что такое апертура?

Выражаясь простым языком, апертура это отверстие в объективе, через которое проходит свет, попадающий на сенсор. По принципу работы она в каком-то роде похожа на человеческий глаз. И если проводить подобную аналогию с самой камерой, то получается, что линза выполняет функцию роговицы – она собирает весь видимый свет, отправляя его через радужную оболочку, которая в свою очередь расширяется или уменьшается в зависимости от количества поступающего света, контролируя таким образом диаметр зрачка. Сам же зрачок это нечто вроде дыры, через которую и проходит свет дальше, вглубь глаза, где и попадает на сетчатку. Так, получается, что апертура и зрачок выполняют одинаковую функцию: свет проходит через апертуру и попадает на сенсор камеры, аналогично зрачку и сетчатке. Чем больше диаметр апертуры – тем больше света попадает на сенсор. И точно так же, чем больше диаметр зрачка, тем больше света попадает на сетчатку.

2. Диаметр апертуры

Аналогом радужной оболочки, контролирующей размер апертуры, в оптике называется диафрагмой. Функция диафрагмы заключается в том, чтобы благодаря увеличению и уменьшению диаметра апертуры, ограничивать количество света, попадающего на фотосенсор.
В фотографии апертура измеряется в f-числах или в f-стопах, и чем меньше значение f-стопа, тем больше размер апертуры. Многие люди находят это сбивающим с толку, ведь обычно большее число подразумевает большее значение, но не в этом случае. Так, f/1.4 больше, чем f/2.0 и еще больше, чем f/8.0.
Для четкого понимания лучше взглянуть на иллюстрацию ниже:


Взаимоотношение размера апертуры к значению f-стопа.

3. Глубина резкости

Еще одна вещь, которую нужно знать об апертуре, это глубина резкости — область фотографии, которая находится в фокусе:
Если f-число равно f/32, то в фокусе будут находиться как передний, так и задний планы. Если же выбрать значение f/1.4, то задний план окажется размытым, оставляя в фокусе лишь объекты переднего плана. Это явно видно на изображениях ниже:


Левая фотография сделана с f-числом равным f/2.8, а правая с f/8.0

Как видно из этого примера, даже небольшое изменение f-числа с f/2.8 до f/8.0 довольно сильно влияет на глубину резкости. И если бы я использовал f-стоп, равный f/32, то фон оказался бы таким же четким, как и WALL-E на втором снимке.
Еще один пример:


Почтовые ящики – апертура равна f/2.8

На фотографии выше, благодаря малой глубине резкости, лишь слово «Cougar» оказалось в фокусе, оставив пространство впереди и позади надписи размытым. Если же в данном случае использовалось f-число, равное f/1.4 и камеру бы сфокусировали на буквах, то только одна буква и была бы в фокусе.

4. Диафрагма объектива: Максимум и минимум


У каждого объектива есть свой лимит максимального и минимально возможного диаметра апертуры. Увидеть эти значения можно в спецификациях вашего устройства, они обычно обозначаются как Lowest f-number (Наименьшее f-число) и Highest f-number (Наивысшее f-число).

Внимание стоит обратить на максимальное значение, так как оно показывает насколько быстр ваш объектив. Так, объектив с наивысшим f-числом, равным где-то f/1.2 или f/1.4 считается быстрым, так как может пропустить больше света, чем, например, объектив с диафрагмой f/4.0. Поэтому объективы с большой апертурой более пригодны для фотографии в условиях недостаточной освещенности. Кроме того, широкая апертура позволяет лучше изолировать предметы переднего плана от заднего фона. Так что при покупке объектива следует внимательно отнестись к этим параметрам.

Наименьшее же значение диафрагмы не настолько важно, так как почти все современные фотоаппараты имеют апертуру равную как минимум f/16 – чего вполне достаточно для обыкновенной каждодневной съемки.

Диафрагма фотоаппарата является одним из трех факторов, влияющих на экспозицию. Поэтому понимание действия диафрагмы — это обязательное условие для того, чтобы делать глубокие и выразительные, правильно экспонированные фотографии. Есть как положительные, так и отрицательные стороны использования различных диафрагм, и этот урок научит вас, что они собой представляют и когда какие следует использовать.

Шаг 1 — Что такое диафрагма фотоаппарата?

Лучший способ понять, что такое диафрагма — представить ее как зрачок глаза. Чем шире открыт зрачок, тем больше света попадает на сетчатку.

Экспозицию составляют три параметра: диафрагма, выдержка и ISO. Диаметр диафрагмы регулирует количество света, поступающего к матрице, в зависимости от ситуации. Есть различные творческие варианты использования диафрагмы, но когда речь идет о свете, важно запомнить, что более широкие отверстия пропускают больше света, а более узкие меньше.

Шаг 2 — Как определяется и изменяется диафрагма?

Диафрагма определяется с помощью так называемой шкалы диафрагм. На дисплее вашей камеры вы можете увидеть F/число. Число означает, насколько широкая диафрагма, что, в свою очередь, определяет экспозицию и глубину резкости. Чем меньше число, тем шире отверстие. Это может сначала вызвать путаницу — почему малое число соответствует большей светосиле? Ответ прост и лежит в плоскости математики, но сначала вы должны узнать, что такое диафрагменный ряд или стандартная шкала диафрагм.

Диафрагменный ряд: f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22

Главное, что нужно знать об этих числах — то, что между этими значениями одна ступень экспозиции, то есть при переходе от меньшего значения к большему в объектив будет попадать в два раза меньше света. В современных камерах есть также и промежуточные значения диафрагмы, позволяющие более точно настроить экспозицию. Шаг настройки в этом случае равен ½ или 1/3 ступени. К примеру, между значениями f/2.8 и f/4 будут лежать значения f/3.2 и f/3.5.

Теперь о более сложных вещах. Точнее о том, почему количество света между основными значениями диафрагмы различается в два раза.

Это происходит из математических формул. Например, мы имеем объектив 50 мм с диафрагмой 2. Чтобы найти диаметр диафрагмы, мы должны разделить 50 на 2. Получится 25 мм. Радиус будет равен 12,5 мм. Формула для площади S=Пи х R 2 .

Вот несколько примеров:

50 мм объектив с диафрагмой f/2 = 25 мм. Радиус получается 12,5 мм. Площадь согласно формуле равна 490 мм 2 . Теперь посчитаем для диафрагмы f/2.8. Диаметр диафрагмы равен 17,9 мм, радиус 8,95 мм, площадь отверстия 251,6 мм 2 .

Если разделить 490 на 251, то получится не ровно два, но это только потому, что диафрагменные числа округлены до первого десятичного знака. На самом деле равенство будет точным.

Вот так реально выглядят соотношения отверстий диафрагмы.

Шаг 3 — Как диафрагма влияет на экспозицию?

С изменением размера диафрагмы изменяется и экспозиция. Чем шире диафрагма, тем сильней экспонируется матрица, тем более светлое изображение получается. Лучший способ продемонстрировать это — показать серию фотографий, где изменяется только диафрагма, а остальные параметры неизменны.

Все изображения ниже были сделаны на ISO 200, выдержка 1/400 сек, без вспышки, а изменялась только диафрагма. Значения диафрагмы: f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22.









Однако, основное свойство диафрагмы — это не управление экспозицией, а изменение глубины резкости.

Шаг 4 — Эффект глубины резкости

Глубина резкости — сама по себе обширная тема. Чтобы раскрыть ее, нужно несколько десятков страниц, но сейчас мы рассмотрим ее очень кратко. Речь идет о расстоянии, которое будет передаваться резко спереди и сзади объекта съемки.

Все, что вам действительно нужно знать, с точки зрения взаимосвязи диафрагмы и глубины резкости, это то, что чем шире диафрагма (f/1.4) тем меньше глубина резкости, а чем уже диафрагма (f/22), тем поле резкости больше. Прежде, чем я покажу вам подборку фотографий, сделанных с разной диафрагмой, посмотрите на диаграмму ниже. Она помогает понять, почему это происходит. Если вы не понимаете точно, как именно это работает, ничего страшного, пока для вас важно знать о самом эффекте.

На нижнем рисунке представлено фото, сделанное на диафрагме f/1.4. На нем ярко выражен эффект ГРИП (Глубины резко изображаемого пространства)

Наконец подборка фотографий, сделанных в приоритете диафрагмы, таким образом экспозиция остается постоянной, а меняется только диафрагма. Диафрагменный ряд такой же, как в предыдущем слайд-шоу. Обратите внимание, как меняется глубина резкости при изменении диафрагмы.









Шаг 5 — Как использовать различные диафрагмы?

Прежде всего следует помнить, что нет правил в фотографии, есть рекомендации, в том числе когда дело доходит до выбора диафрагмы. Все зависит от того, хотите ли вы применить художественный прием или максимально точно запечатлеть сцену. Чтобы легче принимать решение, привожу несколько наиболее употребляемых традиционно значений диафрагмы.

f/1.4 : превосходно для съемки в условиях низкой освещенности, но будьте осторожны, при таком значении очень маленькая ГРИП. Лучше всего применять для небольших объектов или для создания эффекта мягкого фокуса

f/2 : Использование то же самое, но объектив с такой диафрагмой может стоить одну треть от объектива с диафрагмой 1,4

f/2.8 : Также хорошо применять в условиях низкой освещенности. Лучше всего применяется для съемки портретов, так как глубина резкости больше и в нее попадет все лицо, а не только глаза. Хорошие зум-объективы как правило имеют это значение диафрагмы.

f/4 : Это минимальная диафрагма, используемая для съемки человека при достаточном освещении. Диафрагма может ограничивать работу автофокуса, поэтому вы рискуете промахнуться на открытой диафрагме.

f/5.6 : Хорошо использовать для фотографии 2-х человек, но для низкой освещенности лучше использовать подсветку вспышкой.

f/8 : Используется для больших групп, так как гарантирует достаточную глубину резкости.

f/11 : На этом значении большинство объективов имеют максимальную резкость, так что это хорошо для портретов

f/16 : Хорошее значение при съемке на ярком солнечном свете. Большая глубина резкости.

f/22 : Подходит для съемки пейзажей, где не требуется внимания к деталям на переднем плане.

Как устроена камера мобильного телефона (смартфона)



Как устроена камера мобильного телефона (смартфона) 

СмартПульс — держите руку на пульсе высоких технологий! То, что доктор прописал!
Характеристики, тесты, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций и компонентов

 


  Главная -> Информация к размышлению (статьи) -> В кабинете патологоанатома. Вскрытие камеры смартфона.


   В кабинете патологоанатома. Вскрытие (разборка) камеры смартфона. Устройство камеры смартфона (мобильного телефона).

   Сегодня наш патологоанатом проведет вскрытие фотокамеры смартфона Nokia (одной из старых моделей). Камера — без автофокуса (с фиксированным фокусом). Её разрешение было 1.3 мегапикселя.

   Цель нашего «вскрытия» — изучить, как устроена камера мобильного телефона (смартфона). Любопытно посмотреть, а что у неё там внутри?

 

   Так выглядит наша камера до разборки:
(увеличение этой и последующих фотографий — кликом мыши по ним)

     

   На снимке видна сама камера в металлическом держателе, а также шлейф для соединения с материнской платой телефона.

Так выглядит камера в крупном масштабе:

Переднее окошко имеет голубоватый оттенок. Это — эффект нанесенного на него антибликового покрытия («просветление» оптики).

Камера без металлического держателя (снят, он был просто на защелках):

Осмотр показал, что верхняя часть камеры (где оптическая система) просто приклеена к нижней части (где матрица).
Аккуратно иголочкой поддеваем верх и отрываем его.

В результате видим матрицу фотокамеры мобильника:

Сама матрица как таковая — в центре, она темно-серого цвета. По краям на голубом фоне — её электронная «обвязка». По углам видны пятна от «ножек» оптической системы, которыми последняя упиралась в матрицу. Что это за «ножки» — смотрите на следующей фотографии.

 

На следующем снимке — оптическая система камеры в своем корпусе, вид снизу (т.е. со стороны матрицы). На снимке видно кольцо из матового пластика с «ножками», которыми система и упиралась в матрицу:

На только что приведенном снимке виден розовый оттенок отражения в линзе. Это тоже результат действия антибликового покрытия.

Теперь с помощью иголки и грубой физической силы выковыриваем блок с линзами из корпуса. И видим вот такую картину:

В корпусе мы видим пружину, которая поджимала линзовый блок к матрице. Это необходимо для фиксации взаимного расположения матрицы и линз, чтобы не портилась фокусировка.
В блоке линз самая верхняя на снимке линза — асферическая. Её выпуклость к краям линзы уменьшается. Такие линзы применяются для компенсации «сферических аберраций», создаваемых другими линзами. «Сферические аберрации» создают как геометрические искажения («подушка» или «бочка»), так и приводят к потере четкости изображения.

Линзовый блок состоит из нескольких линз и диафрагм. Все линзы и диафрагмы в этом микроскопическом блоке склеены между собой и образуют единый массив. Но мы попробуем эту конструкцию разъединить, насколько это возможно.

Сначала отковыриваем асферическую линзу. Под ней обнаруживается диафрагма с прямоугольным окошком:

 

Диафрагма легко поддалась отковыриванию, она представлена на следующем снимке. Её назначение — «отрезать» тот световой поток, который выходит за пределы кадра. Этот световой поток только создавал бы излишнюю паразитную засветку безо всякой пользы.

 

А с передней стороны (обращенной к объекту съемки) объектив выглядит так:

На этом снимке видно, что «начинается» объектив с кольцеобразной диафрагмы. Назначение этой (и следующей) диафрагмы — повышение четкости снимка и увеличение глубины резкости (что особенно важно для камер с фиксированным фокусом).

Сняв эту диафрагму, видим, что в глубине объектива между двумя линзами находится еще одна диафрагма (см. следующий снимок). Однако же, склеена эта конструкция из двух линз и диафрагмы оказалась настолько прочно, что разъединить их оказалось невозможно. Посему на этом этапе разборку завершаем.

 

А вот так выглядит эта неразборная конструкция сбоку (следующее фото). Толстое «бревно» слева внизу — это швейная игла, с помощью которой я удерживаю эту часть объектива в наклонном положении в момент фотографирования. Эту же иглу я использовал для разборки камеры.

 

   Подведем итоги нашего патологоанатомического вскрытия.

   Вскрытие показало, что, несмотря на миниатюрные размеры камеры «мобильника», она имеет очень сложное устройство. Объектив камеры — не просто «линзочка», а 6-элементная сложная конструкция. Она состоит из 3-х линз и 3-х диафрагм. Причем одна из линз — асферическая.

   Все линзы в объективе камеры смартфона — пластиковые, хотя и сделаны, само собой, из очень качественного оптического пластика. Если бы они были стеклянными, то цена камеры просто зашкаливала бы.

   Если объектив камеры сделан не как наш, а по «упрощенной» схеме, то на снимках может появиться целый «букет» искажений: сферические аберрации, хроматические аберрации, цветовое виньетирование, потеря резкости на краях снимка и еще некоторые другие.

   Устройство камеры может быть и более сложным, чем описано в данном материале, если камера имеет автофокус или оптический зум.

   Дополнительно о построении объективов можно прочесть в этой подробной и интересной статье (внешняя ссылка).

    Ваш Доктор.

   Другие статьи цикла «Как устроен смартфон»:

 — Устройство дисплея мобильного телефона (смартфона) и планшета. Устройство жидкокристаллического экрана. Типы дисплеев, их отличия.

 — Навигация (GPS, ГЛОНАСС и др.) в смартфонах и планшетах. Источники ошибок. Методы тестирования.

 — Съемка камерой мобильного телефона (смартфона). Параметры камер мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры дефектов на снимках. Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

 - Что такое USB OTG в смартфоне и планшете?

 — Вскрытие (разборка) литий-ионного аккумулятора.

 

 

 

 

При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!

  Доктора! (Администрация сайта — контакты и информация)
  Группа SmartPuls.Ru  Контакте — анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них

Что такое апертура? Вот почему это важно для камер смартфонов

Я уверен, что многие из вас используют свой смартфон в качестве основной камеры. Даже те, у кого есть зеркалка, не могут поспорить с удобством наличия хорошего стрелка в кармане. По правде говоря, качество флагманской камеры смартфона более чем достаточно для съемки большинства повседневных моментов. Чтобы сделать дела более интересными, производители не демонстрируют признаков замедления улучшений. В дополнение к тенденции двойной и тройной камер, последние несколько поколений смартфонов также расширяют границы с точки зрения более широкой апертуры камеры. Но что такое диафрагма?

Уже не редкость видеть смартфоны с диафрагмой f / 1.8 или выше, что раньше было подвигом даже для объективов профессионального уровня. Такие устройства, как iPhone 11, Pixel 4 и Huawei Mate 30 Pro, имеют диафрагму f / 1.8 или более широкую апертуру.

В то время как числа хороши для спецификаций, действительно ли это число диафрагмы делает фотографии лучше? Это именно то, что мы стремимся ответить.


Что такое апертура? Это все о захвате света

Вообще говоря, фотография – это получение нужного количества света, и хорошее правило для оценки качества камеры – выяснить, насколько она хороша для съемки света. Первоклассный сенсор в паре с безупречной линзой является популярной комбинацией DSLR, и то же самое относится к смартфонам, хотя и с некоторыми ограничениями.

В малых смартфон средства форм – фактора, что линзы и датчики меньше, следовательно, меньше света достигает их, что оказывает влияние на качество конечного изображения. Мы видели, как производители смартфонов используют большие размеры пикселей сенсора от 1,2 до 1,55 мкм, чтобы бороться с этим, с отличными результатами, и другая половина уравнения захвата света – это то, сколько света проходит через объектив, чтобы достичь этих пикселей. Это где апертура входит.


Узнавая о F-остановках

Хорошо, так что же такое диафрагма? Диафрагма определяется размером отверстия, через которое свет может попасть в камеру. Диафрагма измеряется в диафрагмах, которые представляют собой отношение фокусного расстояния, деленное на размер отверстия. Таким образом, чем меньше диафрагма, тем шире отверстие, и, следовательно, больше света может достигать датчика, что приводит к лучшему слабому освещению и меньшему шуму. По мере того как вы сужаете апертуру с помощью полной «остановки» – или степени квадратного корня из 2 (ƒ / 2 до ƒ / 2.8, ƒ / 4 до ƒ / 5.8 и т.д.) – вы будете вдвое уменьшать площадь сбора света.

Чем меньше диафрагма, тем шире отверстие и, следовательно, больше света может достигать датчика. Это означает лучшую производительность при слабом освещении и большую скорость затвора.

Это также имеет преимущество, заключающееся в уменьшении времени выдержки, необходимого для заданного количества захвата света, что уменьшает размытие при съемке в движении или от дрожащих рук, делая его использование с OIS еще более мощным. Поэтому, если вы хотите запечатлеть этот идеальный кадр, более широкая диафрагма поможет вам достичь этого.

Википедия Чем больше апертура, тем меньше число ƒ-стопа.

Камеры смартфона расположены очень близко к объективу, гораздо ближе, чем в камерах DSLR. Фокусная точка камеры на расстоянии между местом, где свет сходится в объективе к датчику, для камер смартфона имеет более короткое фокусное расстояние, чем зеркальная камера. Поскольку мы знаем, что уравнение диафрагмы – это фокусное расстояние, деленное на размер отверстия, это помогает объяснить, почему у телефонных камер диафрагма шире, чем у большинства объективов DSLR, хотя они не обязательно лучше при захвате света.

ExpertPhotography В смартфонах датчик находится очень близко к точке схождения, что приводит к короткому фокусному расстоянию. Тем не менее, датчики небольшого размера не позволяют получить сильный эффект глубины резкости.

Говоря о объективах камер, любители фотографии часто ассоциируют более широкую диафрагму с меньшей глубиной резкости, что позволяет получить приятное мягкое боке. Однако со смартфонами мы застряли с фиксированной апертурой, меньшим датчиком изображения, расположенным близко к объективу, и достаточно широким полем обзора, поэтому глубина резкости телефонной камеры никогда не будет такой малой.

Датчики смартфона расположены гораздо ближе к объективу, чем в зеркальной камере, поэтому современные смартфоны имеют более широкий коэффициент диафрагмы, даже если отверстие меньше.

Камера смартфона f / 2.2 на самом деле обеспечивает только глубину резкости, эквивалентную диафрагме f / 13 или f / 14 на полнокадровой камере, что приводит к небольшому размытию. Современные телефоны с улучшенными эффектами боке на самом деле полагаются на программное обеспечение для более драматичного внешнего вида.

Хотя широкая диафрагма не является гарантией качества камеры, меньшее значение диафрагмы обеспечивает больше света для датчика, что уменьшает время срабатывания затвора для уменьшения размытости и уменьшает шум датчика. Это значение всегда следует рассматривать в сочетании с размером в пикселях, поскольку для более крупных пикселей необязательно требуется слишком широкая апертура для захвата достаточного количества света. Тем не менее, небольшие пиксели и небольшая диафрагма – верный признак того, что при низкой освещенности будут возникать проблемы.

Samsung Galaxy S9 был первым, кто представил технологию Dual Aperture. Вы можете выбрать между f / 1.5 и f / 2.4 на одном объективе.


Качество объектива

Не менее важным, но часто игнорируемым компонентом всех стеков камеры смартфона является объектив, и, как и все остальное, они также значительно различаются по качеству. В конце концов, грязный объектив делает плохие снимки, и из этого следует, что стекло объектива с плохой четкостью или прозрачностью уменьшит количество света, попадающего на датчик, и, следовательно, ухудшит качество изображения.

Смартфоны, использующие очень широкую апертуру, требуют особого внимания к дизайну объектива, чтобы избежать искажений аберрации и эффектов бликов объектива, которые часто посещают некоторые устройства. Считайте, что это так: сложнее точно сфокусировать свет, когда он проходит через более широкое отверстие, поэтому при изготовлении линз нужно проявлять еще большую осторожность. Аберрационное искажение охватывает целый ряд проблем, которые возникают, когда объектив не может точно сфокусировать точку света. Телефоны с широкой апертурой по определению менее сфокусированы на определенной части сцены, чем телефоны с более закрытой апертурой, и поэтому более подвержены проблемам.

Аберрационное искажение имеет множество эффектов. К ним относятся сферическая аберрация (пониженная четкость и резкость), кома (размытие или искажение), кривизна поля (потеря фокуса на краях), искажение (выпуклость или вогнутость изображения) и хроматическая аберрация (несфокусированные цвета и разделенный белый свет) и другие., Смотрите некоторые примеры ниже (источник ).

Объективы камер, в том числе и смартфонов, состоят из нескольких «корректирующих групп», предназначенных для правильной фокусировки света и уменьшения этих аберраций. Более дешевые линзы, как правило, имеют меньше групп и, следовательно, более склонны к проблемам. Материалы линзы также играют здесь важную роль: стекло более высокого качества и многократные покрытия обеспечивают лучшую коррекцию и меньшее искажение. Фотографы иногда называют их «быстрыми» объективами.

Считайте, что так сложнее точно сфокусировать свет, проходящий через более широкое отверстие, поэтому при изготовлении объективов с большой апертурой следует проявлять еще большую осторожность.

Качество объектива сложнее судить по номерам или спецификациям, и многие производители телефонов вообще не упоминают об этом. К сожалению, этот вопрос усложняет разговоры о диафрагме и размерах пикселей, поскольку удешевление линз может сделать эти разработки бесполезными.

К счастью, на рынке смартфонов сейчас работают некоторые известные компании-производители оптики, в том числе Zeiss, Leica и другие.

В заключение, качество линз так же важно, как и другие факторы, которые мы обсуждали, если не больше, так как плохие линзы могут отменить хорошую разработку, сделанную в другом месте. К сожалению, это сложный фактор для понимания и почти невозможно оценить без тестирования камеры.


Собираем все вместе

Как вы, наверное, поняли, диафрагма – не самое лучшее, что положит конец хорошей настройке камеры смартфона. Как и в большинстве других областей фотографии, при принятии решения о покупке этот показатель не очень полезен, поскольку сам по себе он не является показателем качества. Тем не менее, он предлагает ряд преимуществ, в том числе возможность лучшего захвата при низкой освещенности и более быстрых выдержек.

Для креативщиков более широкая диафрагма на самом деле не предлагает много дополнительных возможностей с точки зрения интересных возможностей съемки, помимо возможности делать более качественные снимки. Объективы закреплены в смартфоне, а небольшой размер сенсоров означает, что вы никогда не будете видеть много на пути или иметь большой контроль над художественным размытием, за исключением очень близких снимков. В настоящее время большинство телефонных камер, которые предлагают эффекты боке, делают это с помощью программного обеспечения и / или в сочетании с данными со второй камеры. Широкоугольные и зум-камеры являются более интересными вариантами, если вы ищете уникальные снимки.

При этом маленькие сенсоры смартфонов особенно чувствительны к слабому освещению, а более широкая диафрагма в сочетании с отличным объективом и сенсором теоретически должна помочь снизить уровень шума и улучшить качество картинки.


Фотография – сложное искусство, поэтому мы собрали серию учебных пособий и подробных материалов, чтобы вы могли узнать больше!

Чем больше апертура, тем меньше число ƒ-стопа.

В смартфонах датчик находится очень близко к точке схождения, что приводит к короткому фокусному расстоянию.

Источник записи: https://www.androidauthority.com

Что такое диафрагма в камере смартфона. Диафрагма в камере смартфона: все, что нужно знать

Многие из вас используют свой смартфон, как основную камеру. Это и не странно, ведь цифровые зеркальные фотоаппараты не дешевые, да и не очень мобильные, в отличии от обычных телефонов. Если вы профессионально не занимаетесь съемкой фото и видео, вам вообще не нужен такой фотоаппарат. А для повседневных фото в Instagram — и телефон сойдет.

Хорошая новость: камеры в флагманских смартфонах сегодня по качеству не сильно уступают «зеркалкам», а мода на двойные камеры вообще позволяет делать фотографии в портретном режиме неотличимыми от таковых сделанных на цифровую камеру. Более того, камеры эволюционируют и становятся лучше с каждым годом даже в бюджетных смартфонах.

Апертура — это одна из характеристик камеры в вашем смартфоне, о который вы могли слышать и видели этот параметр в характеристиках телефона. Обычно, она обозначается как f/2.0, f/1.8, f/1.7 и f/1.6. Считается, чем меньше вторая цифра в обозначении, тем лучше фотографирует камера, но так ли это на самом деле? В этой статье на Galagram рассказываем в об апертуре в современных смартфонах.

Что влияет на качество фотографии

Вы могли слышать популярную фразу: «Чем больше света получает камера, тем лучше получается фотография». И это, в какой-то степени, верно. К примеру, в цифровых камерах — чем лучше датчик и объектив, тем лучше вы получите итоговый снимок (или видео). В смартфонах действует примерно тот же принцип, но есть некоторые отличия.

Так как датчик изображения и объектив в вашем телефоне занимают совсем мало места (в отличии от зеркального фотоаппарата), камера получает меньше света, чем на обычный фотоаппарат. Некоторые производители стараются исправить эту ситуацию установкой датчика с более крупными пикселями с размерами 1.15-1.25 мкм, которые должны захватить больше света.

Широкая апертура не всегда означает максимальное качество снимка

Но светочувствительная матрица составляет лишь половину уравнения идеальной фотографии. На второй чаше весов — оптика и линзы, через которые свет и попадает на датчик изображения. Здесь и подключается в работу такое понятие, как апертура.

Что такое апертура в смартфоне

И так, что же такое апертура или диафрагма в смартфоне? Понятие апертуры определяется размером отверстия, с помощью которого свет может попасть в камеру. Этот параметр обозначается, как «f/2.0» (цифры могут быть другими) и измеряется соотношением фокусного расстояния, деленного на размер отверстия.

Таким образом, чем меньше f, тем больше размер отверстия и тем больше света попадает через оптику на датчик изображения. Как вы и сами знаете, фотография сделанная при хорошем освещении даже на бюджетный смартфон: яркая, насыщенная, отчетливая и не имеет шумов.

Еще одна полезная штука в широкой диафрагме: это более быстрый спуск затвора и более четкая и стабильная фотография, без скачков и размытых участков. Когда камера получает много света, она меньше «думает», прежде чем сделать снимок. Некоторые производители добавляют в камеры современных смартфонов технологию оптической стабилизации изображения (OIS), что позволяет добиться еще более качественных снимков при среднем и плохом освещении.

Какая диафрагма лучше: f/2.2, f/2.0 или f/1.6

Датчик изображения в смартфоне находится очень близок к системе из оптических линз, что гораздо ближе, чем у зеркальных фотоаппаратов. Это приводит к тому, что фокусное расстояние в телефоне значительно короче, чем у профессиональных камер.

Поскольку мы знаем, что в уравнении идеальной фотографии применяется фокусное расстояние, деленное на размер отверстия, это помогает объяснить, почему камеры в смартфонах имеют более широкую диафрагму, чем у традиционных «зеркалок». Несмотря на более широкую фиксированную диафрагму, камера вашего телефона не всегда лучше подходят для захвата максимального количества света.

Апертура в смартфоне отличается от диафрагмы в цифровой камере

Таким образом, чем больше апертура в телефоне — тем лучше. В идеальном случае, камера должна иметь и широкую диафрагму и сенсор с большими пикселями 1.25-1.55 мкм. Но вот в чем еще одна проблема — в телефоне диафрагма имеет фиксированный размер и не меняется, в отличии от DLSR камер, когда вы крутите объектив.

Как получается эффект глубины резкости Боке

Более широкая диафрагма в цифровой камере позволяет более качественно выделить эффект глубины резкости (Боке или размытие фона). Но ваш смартфон имеет фиксированную диафрагму и маленький датчик, который расположен близко к оптике. Поэтому добавиться эффекта Боке на телефоне значительно сложнее, особенно, когда фон находится близко к главному объекту съемки в фокусе.

Для сравнения, камера смартфона с апертурой f/2.2 позволяет добиться глубины поля, как на фотоаппарате с диафрагмой f/13 или f/14. На практике получается совсем небольшое размытие. Современные телефоны, которые умеют делать снимки с размытым фоном, обычно используют для этого специальные программные алгоритмы, а не реальную работу оптики.

Оптика и качество линз

Еще одна важная характеристика камеры смартфона — это объектив. Да, мы привыкли называть объективами большую сменную оптику для фотоаппаратов, но в вашем телефон он тоже есть. Пускай объектив в смартфоне и гораздо меньше традиционных, но он тоже состоит из оптических линз. Если объектив грязный или линзы имеют плохую прозрачность, матрица получит меньше света в итоге.

Качество объектива становится особенно важным у смартфонов в широкими апертурами, вроде f/1.6. Ведь на более широком отверстии становится сложнее сфокусировать весь свет на датчике изображения. Здесь и появляются так называемые абразивные искажения .

Телефоны с широкой диафрагмой по определению менее сфокусированы на определенной части сцены, чем устройства с более закрытой диафрагмой и, следовательно, более подвержены проблемам и фокусировкой и искажениями.

Абразивное искажение проявляется во множестве эффектов. Они включают следующие моменты: сферическую аберрацию (уменьшенная прозрачности и резкости), размытость фотографии, кривизна поля (потеря фокуса по краям), искажение (выпуклость изображения или вогнутость) и хроматическая аберрация (несфокусированные цвета и искажение белого цвета).

Объективы в смартфонах построены из нескольких корректирующих групп линз, которые предназначенных для точного фокусирования света и уменьшения этих аберраций. Более дешевые объективы имеют меньше линз и, следовательно, более подвержены проблемам. Материалы оптики также играют важную роль.

О качестве линз сложно судить по их спецификациям, а многие производители телефонов вообще не упоминают об этом. К счастью, некоторые известные оптические компании сейчас активно интегрируются в камеры смартфонов, в частности мы с вами знаем о таких случаях: Leica и Huawei, Carl Zeiss и Nokia HMD Global. Компания LG тоже внедрила новый объектив «Crystal Clear Lens» с 6 линзами во флагман V30 для обработки более широкой диафрагмы камеры.

Выводы: на что обратить внимание

Надеемся, что после прочтения этой статьи вы поняли, что такое апертура. Если подытожить все выше сказанное, широкая диафрагма не всегда означает лучшее качество снимков. На итоговую картинку влияет еще и размер матрицы, количество света, которое попадает на датчик изображения, софт и конечно же оптика камеры в вашем смартфоне. Залог хорошей камеры простой, это следующие параметры:

  • широкая апертура
  • большие пиксели и размер матрицы
  • слаженная работа софта и железа
  • качественная оптическая система

Поэтому, когда вы выбираете себе смартфон, лучше протестировать его камеру вручную перед покупкой, чтобы убедиться в его реальном качестве снимков. Не стоит зацикливаться только на цифрах f/1.8 и f/1.6, ведь у качественной камеры не только широкая апертура, но и все остальные системы работают качественно в комплекте.

Покупая новый смартфон Xiaomi большинство пользователей обращают внимание на камеру телефона и качество съёмки. Особая категория фанатов любит проверять каждый параметр камеры и характеристики оптики: ISO, скорость затвора, диафрагма, выдержка и т.д. В этой статье мы поговорим об апертуре камеры и диафрагме объектива.

Она регулирует диаметр отверстия в объективе, через которое свет поступает на матрицу камеры телефона. Если объяснить значение слово «диафрагма» начинающему пользователю, который имеет минимальные знания по фотографии, то её можно сравнить с человеческим зрачком.

Чем больше размер зрачка, тем дальние объекты кажутся нам размытыми. А чем меньше наш зрачок, тем лучше и отчётливее мы их видим. Также и апертурой камеры, которая откалибрована следующими стандартными числами: 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11 и 16.

Более низкое значение «f / число» имеет большее отверстие и диафрагму, тогда как более высокие значения дают меньшую экспозицию.

Например, f / 1.4 больше f / 2.0 и намного больше f / 8.0. Поэтому значение диафрагмы 1.4 сделает задний фон более размытым.

Размер круга представляет собой размер апертуры объектива – чем больше значение f, тем меньше диафрагма.

Размер апертуры оказывает прямое влияние на глубину резкости, то есть ту область изображения, которая кажется резкой.

Большое f-число, например f / 32 (что означает меньшую апертуру), приведет к фокусировке всех фоновых объектов. В то время как небольшое f-число, например f / 1.4, изолирует передний план от фона, делая объекты на переднем плане чёткими, а задним фон размытым (эффект «боке»).

Более доступно это можно объяснить так:

Высокое значение диафрагмы = более широкое открытие = больше света, которое попадает на матрицу = высокий ГРИП и быстрая скорость затвора.

ГРИП – глубина резкости или глубина резко изображаемого пространства.

Небольшое значение диафрагмы = более узкое отверстие = меньше света = гораздо больше объектов в фокусе = относительно низкая скорость затвора.

Действительно ли большая апертура полезна?

Если вы хотите делать качественные фотографии на телефоны Xiaomi, то важно понимать следующую информацию.

Большая диафрагма (примерно f / 1,2 до f / 5.6) лучше подходит для захвата большого количества света и создания полного или частичного эффекта боке (размытый задний фон).

Открытая диафрагма также используется, когда вы фотографируете на камеру смартфона Xiaomi при низком освещении, ночной съёмки и создании портретного снимка.

Для пейзажей и детализированных изображений необходимо устанавливать меньшую диафрагму, чтобы глубина резкости была больше.

Как узнать светочувствительность камеры на смартфоне, и какое значение стоит выбрать, чтобы впоследствии наслаждаться качественными фотографиями?

Одним из наиболее важных моментов в смартфоне является его камера. Сейчас практически каждый пользователь имеет страницы в различных социальных сетях, куда периодически заливает фотографии с собой, путешествиями, едой, покупками, домашними питомцами и т. д. Некоторые люди даже зарабатывают на публикации снимков в Instagram и других сетях. Современные смартфоны способны заменить цифровые фотоаппараты, что иногда существенно облегчает багаж в поездках. Но как выбрать аппарат с хорошей камерой?

Благодаря развитию технологий, количество пикселей уже не играет такой решающей роли, как раньше. Если вы хотите получить качественную камеру, то при выборе смартфона стоит обратить внимание на наличие оптической стабилизации изображения, размер сенсора и пикселей. Еще одной значимой характеристикой является апертура.

Что такое апертура?

Апертура характеризует способность камеры захватывать свет. Важной деталью в устройстве камеры является апертурная диафрагма — отверстие, через которое световые лучи проходят к датчику. Принцип работы напоминает строение нашего глаза, где зрачок и радужная оболочка контролируют количество света, достигаемое сетчатки. Более крупное отверстие апертуры позволяет собирать больше света, что необходимо для получения качественных изображений.

Для обозначения используется буква f, где показатель f равен фокусному расстоянию, поделенному на диаметр апертуры (f/1.7, f/2.2 и т. д.).

Больше — значит лучше?

На самом деле это не так. Чем меньше число, стоящее после f, тем больше апертура и крупнее отверстие объектива. Это значит, что камера является светочувствительной и может захватывать больше света. Таким образом, даже при плохом освещении вы сможете сделать качественную и четкую фотографию с минимальным количеством шумов.

Пожалуй, здесь наиболее привлекательным вариантом становятся прошлогодние флагманы Samsung Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge с максимальной апертурой f/1.7. Также можно отметить HTC 10, LG V20, LG G5 и LG G6 со значением f/1.8. Ну а наиболее часто можно встретить мобильные устройства с апертурой f/2.0 или f/2.2.

Переменная апертура

Обычно это фиксированное значение, но иногда может указываться переменная апертура. Это характерно для устройств с камерой, которая позволяет пользователю применять оптическое увеличение, изменять глубину резкости или скорость затвора.

Например, в недавно поступившем в продажу смартфоне с двойной камерой присутствует режим широкой диафрагмы с диапазоном f/0.95-f/16. В этом режиме можно изменять фокусировку на уже сделанных фотографиях и создавать эффект размытого фона, как на зеркальных фотоаппаратах. При большем значении апертуры камера будет фокусироваться на ближайшем объекте, при меньшем — делать фон более резким.

Еще одним примером может стать ASUS ZenFone Zoom. Хотя аппарат оборудован одинарной камерой, здесь предусматривается поддержка оптического зума. Диафрагма может меняться от f/2.7 до f/4.8, где первое значение соответствует нормальному состоянию камеры, а второе — при максимальном приближении.

Вывод

Апертура является одной из важнейших характеристик мобильной камеры. Именно она отвечает за способность смартфона делать качественные снимки даже в условиях недостаточного освещения. При этом важно помнить, что у светочувствительной камеры с большой апертурой будет указываться меньшее значение f.

Это значит, что маркетологи в Samsung не зря едят свой хлеб. Чем производители смартфонов занимались последние годы? Они методично расширяли диафрагму, чтобы на микроскопический сенсор телефона попадало больше света. Они пришли к пониманию, что высокое разрешение (16-21 Мп) с маленькими пикселями (0,9-1,1 мкм) работает хуже среднего разрешения (12-13 Мп) с пикселями побольше (1,25-1,4 мкм) – при 12-13 Мп детализация сохраняется, но света увеличенные пиксели собирают больше. Также почти все компании успешно освоили систему оптической стабилизации, что, в частности, позволило выставлять больше выдержку, дабы матрица успевала захватить больше света. То есть компании делали все для того, чтобы малюсенький сенсор получал как можно больше света.

Передовые фотофлагманы 2017 года имеют светосилу f/1.6 (LG V30, Huawei Mate 10), f/1.7 (Samsung Galaxy S8, HTC U11), f/1.8 (iPhone X, Pixel 2). По последним слухам, в Galaxy S9 будет механически регулируемая диафрагма со значениями f/1.5 и f/2.4. Несмотря на предположения, промежуточные значения выставлять будет нельзя, то есть в распоряжении пользователя будет два режима – для дня и для ночи. Аналогичное решение применяется в раскладушке Samsung W2018, которая продается эксклюзивно в Китае. Посмотрите гифку:

То, что камеры смартфонов эволюционируют, безусловно, радует. И я рад, что Samsung, чьи флагманы Galaxy легко входят в Топ-3 лучших смартфонов для фото-, видеосъемки, взяла на себя роль лидера направления (или пытается взять). Однако радость по ожидаемому скачку в качестве фото, как мне кажется, преждевременная. Во-первых, между f/1.5 и текущим f/1.7 у того же Galaxy Note 8 не такая уж и большая разница, если учесть размеры модуля камеры. Да и где восторженные возгласы по камере LG V30 с f/1.6? Их нет, потому что светосила радикально не изменила качество фото в сравнении с тем же G6 (f/1.8). Во-вторых, я вижу очень мало сценариев, где f/2.4 будет показывать себя лучше f/1.5. Ночные клубы, дом, макро, ночные пейзажи, портреты, съемка подвижных объектов и динамичных сцен? Для всех этих сюжетов предпочтительнее f/1.5, то есть действует правило «чем больше света (меньше выдержка, меньше ISO) – тем лучше».

Если у вас есть на руках iPhone X, то можете провести небольшой тест – снять что-то в помещении (или даже на улице) на разные камеры (ширик и телевик), попытавшись выстроить одинаковое фокусное расстояние. Вы удивитесь, насколько фото с камеры с f/2.4 более шумные в сравнении с f/1.8 даже при хорошем свете.

При выборе смартфона с хорошей камерой нужно обращать внимание на многочисленные ее параметры. С разрешением все просто: чем больше мегапикселей – тем лучше теоретическая максимальная детализация снимка. С размерами матрицы и отдельных пикселей тоже все просто: чем они больше – тем больше света улавливает, и тем выше будет четкость при недостатке освещения. А вот диафрагма или апертура – это характеристика, которая труднее поддается пониманию. Например, тот факт, что меньшая цифра – это зачастую лучше, озадачивает многих.

Диафрагма (апертура) – это отверстие в объективе камеры, через которое поступает свет на матрицу. В описании смартфонов эти слова используются, как синонимы, но они имеют несколько разное происхождение. Термин «диафрагма» изначально относился к физической детали объектива, диафрагменной шторке, регулирующей размеры светопропускного отверстия. А «апертура» — это характеристика, указывающая на характеристики этой шторки.

Объектив зеркалки с изменяемой диафрагмой

Так как в мобильных камерах эта деталь отсутствует, оба термина применяются именно во втором значении. Также в качестве синонима терминов «апертура» и «диафрагма» часто применяется слово «светосила». В описании камер смартфонов все эти понятия характеризуют способность оптики пропускать свет.

В чем измеряется диафрагма (апертура) камеры смартфона

Значение диафрагмы (апертуры) камеры смартфона является относительной величиной, выражающейся через фокусное расстояние.

Фокусное расстояние – это расстояние между матрицей и оптическим центром объектива, то есть точкой, в которой сходятся лучи света, попадающие сквозь линзы внутрь модуля камеры. Значение светосилы позволяет определить, насколько эффективно улавливает свет камера, в сравнение с другими.

Расположение диафрагмы камеры смартфона

Числовое значение апертуры – это производная величина, указывающая соотношение ФФР (физического фокусного расстояния) и диаметра отверстия в объективе. Записывается оно в формате дроби f/X, где f – ФФР, а X – делитель. Популярное значение диафрагмы f/2 означает, что диаметр отверстия камеры в два раза меньше, чем фокусное расстояние. Если ФФР равно 4 мм (это тоже одно из популярных значений, так как больше получить от модуля, высотой около 6 мм, не выйдет), то при апертуре f/2 диаметр глазка объектива составит 2 мм. Если фокусное расстояние составляет 5,6 мм, а диафрагма – f/2,8 (такие параметры 12 лет назад имел камерафон Nokia N73), то 5,6/2,8=2, то есть, «зрачок» опять имеет диаметр 2 миллиметра.

Разные значения апертуры. Диаметр отверстий выдержан в одном масштабе.

На что влияет значение апертуры

Так как диафрагменное число указывает на диаметр отверстия объектива, то от его значения зависит количество света, попадающее на матрицу. Чем больше отверстие – тем больше будет света. Именно из-за того, что число после дроби – это делитель, чем оно меньше – тем больше будет физический диаметр «зрачка». Ведь если поделить 4 на 1,8 (f/1,8), то получим 2,22 мм, а деление 4 на 2,2 (f/2,2) даст уже 1,82 мм.

Если вспомнить формулу площади круга πr 2 (а r – это половина диаметра) и провести расчет, можно определить разницу в светопропускной способности. Для отверстия диаметром 2,22 мм площадь составит 3,48 мм2, а для 1,82 мм – 2,85 мм2. Поделив первое на второе, получаем разницу в 1,22 раза, то есть, оптика с апертурой f/1,8 пропускает на 22% больше света, чем с f/2,2.

Из-за того, что разные камеры имеют разное ФФР (у смартфона это несколько миллиметров, а у зеркалки – в 10-100 раз больше), сравнивать по апертуре очень разные фотокамеры нельзя. Например, смартфон с матрицей 1/3″ при значении апертуры f/2 улавливает такое же количество света, как полноформатная зеркалка с диафрагмой f/13-f/15. Однако если сенсоры камер сравниваемых смартфонов близки по параметрам или идентичны (как в тех же и , на примере которых и проведены расчеты выше), то разница в светосиле позволяет оценить разницу в светопропускной способности.

Также вам понравятся:



Все что нужно знать об архитектуре big.LITTLE и как она работает в смартфонах Обзор bluetooth-клавиатур для смартфона: подборка 7 моделей

Что такое апертура и как она влияет на качество снимков?

Вполне вероятно, многие из вас используют свой смартфон в качестве фотокамеры. Даже те, у кого есть зеркальный фотоаппарат, не станут спорить с удобством наличия хорошей компактной камеры в кармане. Качества снимков, сделанных флагманскими смартфонами, более чем достаточно для съёмки большинства повседневных моментов. Тем временем, производители не останавливаются.

В дополнение к тенденции появления двойных, а затем и тройных камер, последние несколько поколений смартфонов предлагают и камеры с более широкой апертурой камеры. Но что же такое апертура или диафрагма? Давайте это выясним.

Смартфоны с диафрагмой f/1.8 и выше стали не столь редкими, хотя раньше этот параметр считался солидным даже для объективов профессионального уровня. Pixel 4, Huawei Mate 30 Pro и iPhone 11 могут похвастаться апертурой такого типа. Да, в спецификациях это звучит впечатляюще, но действительно ли этот параметр настолько улучшает качество снимков?

Что такое апертура: свет решает всё

В целом, фотография основана на получении нужного количества света, и хорошее правило для оценки качества камеры — выяснить, насколько она хорошо захватывает свет. Первоклассный сенсор в паре с безупречным объективом — идеальная комбинация для зеркальной DSLR-камеры, но о смартфонах можно сказать то же самое.

Небольшой форм-фактор смартфона означает, что линзы и сенсоры меньше по размеру, поэтому их достигает меньшее количество света, а это влияет на конечное качество изображения. Производители смартфонов довольно часто стали использовать сенсоры с большими размерами пикселей (от 1,2 мкм до 1,55 мкм), чтобы улучшить результаты съёмки. Не менее важный пункт — понять, сколько света проходит через объектив, чтобы достичь тех самых пикселей. И здесь работает диафрагма.

Разберёмся с f-стопами

Хорошо, так что же такое диафрагма или апертура? Диафрагма определяется размером отверстия, через которое свет может попасть в камеру. Она измеряется в f-числах или так называемых f-стопах, которые представляют собой отношение фокусного расстояния, делённое на размер отверстия. Таким образом, чем меньше f-число, тем шире отверстие и, следовательно, больше света может достигать датчика, что приводит к лучшему освещению и меньшему шуму. Если вы сузите апертуру на полный стоп — (ƒ/2 до ƒ/2.8, ƒ/4 до ƒ/5.8 и т. д.) — вы уменьшите площадь светосбора вдвое.

Это даёт преимущество, заключающееся в уменьшении времени экспозиции, необходимого для заданного количества света. В результате уменьшается размытость при съёмке в движении или от дрогнувших рук, что, в комбинации с OIS, значительно улучшает результаты. Итак, если вы хотите запечатлеть идеальный неподвижный кадр, более широкая апертура поможет вам достичь этого.

Камеры смартфона расположены очень близко к объективу, гораздо ближе, чем в зеркалках. Фокус камеры находится там, где свет с помощью объектива сходится на сенсоре, и, соответственно, камеры смартфонов имеют более короткие фокусные расстояния, чем обычные фотокамеры. Поскольку мы знаем, что значение диафрагмы — это фокусное расстояние, делённое на размер отверстия, становится понятно, почему у телефонных камер диафрагма шире, чем у большинства объективов DSLR, хотя они не обязательно лучше захватывают свет.

Говоря о объективах, любители фотографии часто ассоциируют более широкую диафрагму с меньшей глубиной резкости, что позволяет получить приятный мягкий эффект боке. Однако, в случае смартфонов у нас есть фиксированная апертура, меньший сенсор, расположенный близко к объективу, и достаточно широкий угол обзора, поэтому глубина резкости телефонной камеры никогда не будет настолько маленькой.

Камера смартфона f / 2.2 на самом деле обеспечивает только глубину резкости, эквивалентную диафрагме f /13 или f /14 на зеркальной камере, что приводит к лишь небольшому размытию. Современные телефоны с улучшенными эффектами боке на самом деле полагаются на программное обеспечение, а не на диафрагму.

Хотя широкая диафрагма ещё не является гарантией качества камеры, меньшее значение диафрагмы обеспечивает больше света для сенсора, что уменьшает время срабатывания затвора для уменьшения размытости и уменьшает шум.

Это значение всегда следует рассматривать в сочетании с размером в пикселях, так как для более крупных пикселей необязательно требуется более широкая апертура для захвата достаточного количества света. Тем не менее, небольшие пиксели и небольшая диафрагма являются верным признаком того, что при низкой освещённости у вас возникнут проблемы.

Качество объектива: откуда берутся искажения

Не менее важным, но часто игнорируемым компонентом камеры смартфона является объектив, и, как и всё прочее, он может быть различным по качеству. В конце концов, вы и сами наверняка замечали, что грязный объектив делает плохие снимки. Из этого следует, что стекло объектива с плохой чёткостью или прозрачностью уменьшает количество света, попадающего на сенсор, и, следовательно, ухудшает качество изображения.

Смартфоны, использующие очень широкую апертуру, требуют особого внимания к дизайну объектива, чтобы избежать искажений аберрации и бликов, которые встречаются в не так редко. Согласитесь, намного сложнее точно сфокусировать свет, когда он проходит через более широкое отверстие, поэтому при изготовлении линз нужно проявлять еще максимальную аккуратность.

Аберрационное искажение приводит к ряду проблем, которые возникают, когда объектив не может точно сфокусировать свет. Телефоны с широкой диафрагмой по определению менее сфокусированы на определенной части сцены, чем аппараты с узкой, и поэтому более подвержены проблемам.

Аберрационное искажение бывает разным: сферическая аберрация (пониженная четкость и резкость), кома (размытие или искажение), кривизна поля (потеря фокуса на краях), искажение (выпуклость или вогнутость изображения) и хроматическая аберрация (несфокусированные цвета и разделённый белый свет).

Объективы камеры, в том числе и в смартфонах, состоят из нескольких «корректирующих групп», предназначенных для правильной фокусировки света и уменьшения аберраций. Более дешёвые линзы, как правило, имеют меньше групп и, следовательно, более проблемны. Материалы линзы также играют важную роль: стекло более высокого качества и многократные покрытия обеспечивают лучшую коррекцию и меньшее искажение. Фотографы иногда называют их «быстрыми» объективами.

О качестве объектива сложно судить по номерам или спецификациям, плюс, многие производители телефонов даже не упоминают об этом. К сожалению, плохое качество линз делает рассуждения о диафрагме и размерах пикселей бесполезными, поскольку влияет на всё. Но на рынке смартфонов сейчас появились известные компании-производители оптики, в том числе Zeiss, Leica и другие — и это огромный плюс.

В заключение стоит сказать, что качество линз не менее важно, чем другие факторы, но оценить его сложно без тестирования камеры.

Итог

Как вы, наверное, уже поняли, диафрагма — это ещё не всё. Как и в большинстве областей фотографии, при принятии решения о покупке смартфона она не станет определяющим параметром, поскольку само по себе это не показатель качества. Тем не менее, она предлагает ряд преимуществ, в том числе возможность лучшего захвата кадров при низкой освещённости и более высокой скорости затвора.

Для креативных фанатов фотосъёмки более широкая диафрагма не даст ничего особенного с точки зрения интересных возможностей, помимо шансов на более качественные снимки. Как вы понимаете, объективы закреплены в смартфоне, а небольшой размер сенсоров означает, что вы никогда не увидите столько деталей и не получите такое размытие, которое нужно для идеального портрета. В настоящее время большинство камер смартфонов, которые предлагают эффекты боке, делают их с помощью программного обеспечения и / или второй камеры. Широкоугольные и зум-камеры являются более интересными вариантами для таких снимков.

При этом маленькие сенсоры смартфонов по-прежнему чувствительны к слабому освещению, а более широкая диафрагма в сочетании с отличными объективом и сенсором помогает снизить уровень шума и улучшить качество картинки.

Камера в смартфоне: все важные особенности и характеристики встроенных объективов

Сколько мегапикселей нужно?

О том, что не в мегапикселях счастье, уже знают многие пользователи цифровой фототехники. Данная характеристика говорит лишь о том, какие размеры будет иметь фото при просмотре на дисплее, но не более того. Когда разрешение камер смартфонов было 2 – 3 МП, каждый лишний мегапиксель был действительно серьезным преимуществом. Это как с мощность двигателя в первых автомобилях — грузовичок на 20 лошадок мог увезти гораздо больше груза, чем колымага на 5 лошадиных сил. Но когда пересчет пошел на сотни л.с., смысла в этом измерении для простого автолюбителя стало мало. С мегапикселями та же история, заявленное разрешение матриц смартфонов стало таким, что дает возможность печатать снимки приемлемого качества форматом чуть ли не А1. Хотя в большинстве случаев хватило бы обычного HD для инстаграма.

Больше модулей камеры — лучше?

Еще совсем недавно все было предельно просто. Смартфоны обладали фронтальной камерой для селфи, и основной камерой для создания фото и видеороликов. Затем появились двойные камеры со вспомогательным модулем. Зачастую он был просто монохромным, якобы для лучшего восприятия проходящего света через линзу камеры. Это позволяло создавать более качественные и детализированные фотографии либо же делать черно-белые фотографии без применения фильтров.

На начало 2020 года большинство современных смартфонов оснащены тройными камерами с основным модулем, ультрашироким объективом для панорамной съемки и вспомогательным модулем для качественного эффекта размытия. Вообще, качество и предназначение модулей может разниться от модели к модели, а у многих современных камерофонов вместо трех модулей зачастую используются четыре.

Популярные смартфоны с 3 камерами

В целом, существует пять вариантов того, какие камеры могут быть установлены в смартфоне:

  • Широкоугольный объектив — объектив для создания широких снимков. Во многих современных моделях основной объектив является широкоугольным. В таком случае дополнительный объектив становится сверхширокоугольным, позволяя захватить в кадр еще больше объектов. Полезная штука при съемке панорам или больших компаний.
  • Телеобъектив — объектив с узким полем зрения для съемки с увеличением;
  • Черно-белый сенсор — позволяет снимать с большей резкостью, получать более глубокие тени и яркие блики;
  • Датчик для ночной съемки — позволяет создавать четкие снимки в темноте и при слабом освещении;
  • Дополнительный сенсор для анализа глубины — помогает двум основным объективам создавать снимки с правильной глубиной резкости.

Что все это дает нам? В теории несколько камер делают снимки, а затем ПО сшивает их вместе для пост-обработки. Так мы соберем больше света, получим несколько снимков с разной глубиной резкости, а также сможем одинаково четко снимать и самые темные, и самые светлые детали. Но тут есть множество нюансов, которые зависят от конкретной модели. К примеру, в недорогих смартфонах камеры зачастую работают отдельно друг от друга, а в режиме фотографии вы просто выбираете нужную. То есть, это скорее вопрос вариативности, а не качества. В камерофонах подороже модули могут быть связаны самым разным образом, хитро переключаясь друг между другом и т.д.

Главное, что тут нужно понимать — это то, что количество самих модулей напрямую не влияет на качество фотографии, а смартфон за $200 не будет снимать на уровне Galaxy S10 только потому, что в обоих тройные камеры. Тем более, что тот же Samsung Galaxy S8 2 SIM или Google Pixel 2 64 ГБ снимали шикарные кадры, используя один модуль. Поэтому много камер — это хоть и важный фактор, но отнюдь не критический.

На что смотреть вместо мегапикселей?

Плотность пикселей

Как мы уже разобрались, много пикселей не дают никакой гарантии, что смартфон будет делать крутые кадры. Поэтому лучше, чтобы в камере смартфона было меньше толковых пикселей, чем много бестолковых. Размер пикселя в камере измеряется в микрометрах (мкм/µm). Сегодня время экспериментов прошло и производители пришли к обобщенным цифрам: 1.2 мкм для недорогих моделей, 1.4 и выше для камерофонов.

Диафрагма

Как и растениям, камере смартфона нужен свет: чем больше света, тем проще работать матрице. Показатель того, насколько широко раскрыты «глазища» камеры, называют диафрагмой, апертурой, либо светосилой и обозначают дробью с буквой f. Чем она меньше, тем лучше. На начало 2020 года даже в недорогих смартфонах калибра Xiaomi Redmi Note 8 32 ГБ светосила основной камеры составляет f/1.8. Хотя еще пару лет назад такие показатели были в основном у флагманских моделей. У нынешних камеровфонов типа Samsung Galaxy S10 128 ГБ Цена от 59 990 р. и Huawei Mate 30 Pro 128 ГБ / 5G показатель светосилы обычно держится на уровне f/1.5 или f/1.6. Только примите во внимание, что сама по себе диафрагма не гарантирует качество фото как на обложке глянца — это просто размер смотрового окна, через которое камера смотрит на мир. Более важными показателями является качество сенсора и линз, но при прочих равных лучше выбирать смартфоны с лучшими показателями светосилы, чтобы камере не приходилось «щуриться».

Диагональ матрицы

Диагональ матрицы традиционно указывается в дробных частях дюйма — соответственно, к примеру, сенсор на 1/2.3″ будет крупнее, чем 1/2.6″. Более крупные матрицы считаются более продвинутыми, так как при том же разрешении они позволяют добиться лучшего качества изображения.

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние — физическая характеристика оптической системы, определяющая ее основные свойства и, главным образом, увеличение и угловое поле. Идеальных параметров тут нет: большее фокусное расстояние дает меньший угол обзора и более крупный размер предметов в кадре, а небольшое фокусное расстояние наоборот позволяет уместить в кадре больше происходящего. Для современных смартфонов на несколько камер этот показатель не так критичен, так как для каждого модуля камеры подбирается свое оптимальное фокусное расстояние. К примеру, у основного объектива этот показатель составляет 18 – 28 мм, а у ультраширокого 12 – 16 мм.

Модель сенсора

В теории, знание названия сенсора камеры здорово упростило бы выбор. Ищи себе хороший сенсор, который использовали во флагманах, и радуйся отличным фото. Однако теорию быстро размазывает по скалам реальности, многие производители недорогих смартфонов покупают популярные сенсоры Sony, кричат в рекламной компании «у нашего смартфона камера как в Galaxy S10», а на деле оказывается пшик — линзы у камеры паршивые, софт кривой и все в этом духе.

Если же вдаваться в подробности, то мы увидим, что большую часть рынка занимает Sony. Именно ее сенсоры стоят в большинстве современных камерофонов. Следом за ней идут Samsung и OmniVision. Одними из самых популярных вариантов на конец 2019 года был Sony IMX586, который помог развеять предубеждение о том, что только флагманы обладают приличными камерами. Отличительная черта – это возможность объединять 4 небольших пикселя в один большой, что в теории дает более яркие и детализированные фотографии.

Популярные смартфоны с ТОП камерой по версии DxOMark

Его главным конкурентом является Samsung Galaxy Bright GM1, который умеет создавать кадры размером 4000х3000 пикселей (это соответствует камере с 12 миллионами эффективных пикселей размером 1,6 мкм). С этим сенсором, чье физическое разрешение составляет 12 МП, смартфон действительно сможет выдавать снимки разрешением 48 МП.

Также изредка встречаются не совсем очевидные варианты. К примеру, для Huawei P30 Pro китайские инженеры использовали сделанный вместе с Leica сенсор с матрицей на 1/1.7 дюйма и необычным методом распознавания света RYYB, который позволил увеличить показатель ISO до фантастических 409600.

От чего еще зависит качество камеры?

Качество софта

Отточенная программная часть смартфона учитывает потенциал камеры так же умело, как опытный портной шьет брюки с учетом толщины и длины ног. К примеру, старенький Apple iPhone 7 32 ГБ с матрицей 1/3″ и 12 МП снимал гораздо лучше Sony Xperia XZ1 64 ГБ с лучшими цифрами (1/2.3″ и 19 МП). А все потому, что хорошо написанный софт камеры может сыграть не менее важную роль, чем все остальные показатели вроде модели сенсора, количества камер или размера диафрагмы основного модуля.

Sony упоминается здесь неспроста, ведь будучи главным производителем фотосенсоров, она раз за разом выпускает посредственные камерофоны, которые снимают хуже конкурентов именно из-за непродуманной программной части. В том же Sony Xperia XZ «автоматика» камеры постоянно ошибалась с подбором настроек для съемки, а запас «четкости и зоркости» камеры сводился на нет увеличенным количеством мегапикселей, которые увеличивали зернистость. Обратный пример — линейка Google Pixel, которая долгое время ставила рекорды в фототестах, используя камеру всего с одним модулем и качественным софтом. К сожалению, качество софта камеры нельзя определить количественно, только смотреть обзоры и пробовать самому.

Оптическая стабилизация

В момент съемки камера смартфона «целится» в окружающий мир, пытаясь четко сфокусироваться на объекте и поймать как можно больше света. В этот момент он должен быть неподвижным, чтобы картинку не размазало. Уедет хотя бы на долю миллиметра — кадр окажется испорчен. Алгоритмы стабилизации пытаются решить эту проблему, высчитывая идеальное время между моментами, когда камера получила нужное количество света, но еще не успела сдвинуться в пространстве. Этот временной промежуток называется выдержкой. Поэтому оптическая стабилизация является весьма полезной фичей. Без нее тоже можно, но будет грустно — камера должна быть качественной «с запасом», а автоматике придется укорачивать (ухудшать) выдержку, потому что страховки от тряски в смартфоне нет.

Смартфонов, которые снимают без стабилизации также качественно, как и с ней, в последние годы становится критически мало. Последними из этих могикан были Apple iPhone 6S 32 ГБ , OnePlus 5T 64 ГБ и первое поколение Google Pixel 32 ГБ . При этом оптические стабилизаторы заметно сложнее и дороже обычных софтверных решений, поэтому они применяются в основном в смартфонах топового уровня, оснащенных высококлассными камерами. Использовать их в моделях за $200 попросту нет смысла из-за посредственного качества сенсора, линз и всего прочего.

Популярные смартфоны с оптической стабилизацией камеры

Оптический зум

Как правило, в обычных недорогих смартфонах нет оптического зума, есть просто несколько камер, между которыми процессор меняет фокусное расстояние. Если камера одна, то это обычный цифровой зум, когда телефон просто вырезает кадр из общей картины и увеличивает его в размере. Если же говорить о мастистых камерофонах, то там зачастую есть полноценный оптический зум. К примеру, в Huawei P30 Pro 128 ГБ / ОЗУ 6 ГБ , камера которого славится 5-кратным увеличением, установлен большой объектив перископного типа, позволяющий творить небольшие чудеса с зумом.

Помогает ли искусственный интеллект?

Это вопрос остро-дискуссионный. С одной стороны это красивая картинка будущего, в которой виртуальный фотограф живет в вашем смартфоне, помогая делать лица людей красивыми, траву зеленой, а небо голубым. С другой стороны реальность уже не раз доказывала, что нынешний ИИ нельзя называть интеллектом, это скорее относительно простая нейронная сеть, которая научилась выполнять роль обычного фильтра — подсветить, докрутить, подстроить контраст и все. При этом зачастую он не только не помогает, а наоборот мешает, неверно оценивая ситуацию, подсвечивая и без того светлые фотографии или добавля HDR туда, где все и так выглядит достаточно пестро.

Значит ли что ИИ — это еще одна маркетинговая уловка. Никак нет. Просто это совсем новая технология, которая только проходит обкатку. Для производителей смартфонов прямо сейчас это скорее дополнительная головная боль, так как необходимо не просто спроектировать камеру и настроить софт под нее, но еще и поселить между ними виртуального помощника, который будет помогать верными решениями. А на его тренировку нужно время. К примеру, к выходу Huawei P20 Pro ИИ натренировали определять 19 категорий снимков и 500 разных сценариев. В Mate 20 Pro число категорий увеличилось до 25, а общее число сценариев превысило 1500. В данный момент их число еще больше, и оно постоянно растет. Поэтому прямо сейчас работу ИИ стоит оценивать отдельно по каждой модели смартфона, а в будущем ждать каких-то общих стандартов качества, улучшенных алгоритмов обучения и более мощных процессоров, способных в полной мере раскрыть потенциал ИИ.

Общие советы по выбору камеры

В качестве вывода можно было бы сделать какую-то обобщенную формулу идеальной камеры смартфона, но это к, сожалению, невозможно. Просто потому, что переменных очень много, а сами по себе они не гарантируют высокое качество. Так как выбрать?

Для начала вы можете перейти в раздел «Камерофоны», выставить фильтр по популярности и выбрать подходящую модель самому. Встретить что-то неудачное у вас там вряд ли выйдет.

Там же можно выставить фильтр «ТОП DxOMark» и вы увидите список самых удачных моделей, попавших в топ авторитетного рейтинга DxOMark. Это довольно точное мерило качества камерофона, особенно если у вас нет времени вникать во все нюансы мобильной фотографии. Если же сухие цифры вам не интересны, на DxOMark можно посмотреть подробный разбор камеры с кучей тестовых фото и видеороликов.

Ну и обязательно почитайте обзоры и отзывы в сети. Да, это банальный совет, но он работает. Потратив немного времени на подобный анализ вы получите много полезной информации, которой не дадут таблички с характеристиками или рекламные фотографии.

Ночь – смартфонам не помеха, или почему мобильные камеры стали так хорошо снимать в темноте — android.mobile-review.com

22 ноября 2019

Константин Иванов

Facebook

Twitter

Вконтакте

По материалам Androidauthority

Начиная с P20 Pro флагманы компании Huawei стали одними из лучших, если не лучшими смартфонами, снимающими в условиях недостаточного освещения. Новейший Mate 30 Pro хвалят за то, что он пошел дальше в этом направлении, но его первенство оспаривает новое детище Google, Pixel 4, который также превосходно снимает при недостаточном свете.

Хорошие снимки при недостаточном освещении позволяют делать и флагманы Galaxy от Samsung, и значение этой возможности для общей оценки камеры смартфона продолжает расти. Ведь на свету сделать приличный кадр может уже практически любое устройство. Давайте посмотрим, что делают компании, чтобы их смартфоны достойно справлялись с нехваткой света при фотографировании.

Все начинается с «железа»

Ключ к тому, чтобы делать классные кадры в темноте, в том, чтобы сенсор камеры мог улавливать как можно больше света. В случае с маленьким сенсором мобильной камеры в сравнении с зеркалкой это проще сказать, чем сделать. За улавливание света в любом модуле камеры отвечают три ключевых компонента: качество и апертура объектива, размер сенсора и его пикселей и, конечно, экспозиция. И для каждого показателя у производителей смартфонов есть свои хитрости.

Шире диафрагма = больше света

Первое и главное – это широкая диафрагма (большая апертура). В Huawei P20 Pro и Mate 20 Pro этот показатель был f/1.8, а в P30 Pro и Mate 30 Pro диафрагма была еще шире – f/1.6. В Samsung Galaxy Note 10 диафрагма изменяемая, f/1.5-2.4, а в Google Pixel 3 – f/1.8, тогда как в Pixel 4 перешли к f/1.7. В iPhone 11 диафрагма f/1.8.

Большее раскрытие объектива позволяет большему количеству света достичь сенсора. Но высококачественные широкие объективы маленького размера очень трудно создать так, чтобы избежать искажений. Вот почему не все производители предлагают настолько широкую диафрагму. Также широкая диафрагма обеспечивает более мягкий эффект глубины резкости, и за счет этого такие камеры отлично справляются с макросъемкой, но не дают лучшего результата при фокусировке в пейзажных снимках. 

Диафрагма – это только один из факторов, и потому смартфоны, которые не уступают по этому критерию Huawei, такие как OnePlus 7 Pro, не настолько хорошо снимают при недостаточном освещении. Есть еще и такой фактор, как размер сенсора.

Huawei P20 Pro f/1.8 Huawei Mate 30 Pro f/1.6

Большие сенсоры и пиксельный биннинг

Когда на камеру воздействует больше света, лучшая возможность уловить этот свет – это сенсор большего размера. Тут уместнее всего будет аналогия с ведром. Чем оно шире, тем больше можно собрать за меньшее время, а значит, в нашем случае тем лучше будут кадры, снятые при недостаточном освещении. Иными словами, возвращаясь к фото, вы можете получить более короткую экспозицию и более низкое значение ISO, а в итоге – менее мутные и шумные кадры даже при недостаточном свете.

Huawei по показателю размера сенсора впереди планеты всей. Два последних поколения линеек P и Mate оснащены 1/1.7-дюймовым сенсором. Это значительно больше, чем у многих конкурентов компании, таких как Apple, Google и Samsung с их 1/2.55-дюймовыми сенсорами. В Huawei утверждают, что их сенсор улавливает на 137% больше света, чем iPhone 11 Pro Max. И если это так, этот фактор оказывает большое влияние на количество света, которое улавливается в темноте.

Однако сенсор от Huawei – 40-мегапиксельный, тогда как у ее конкурентов это обычно 12 МП. А это значит, что каждый отдельный пиксель имеет размер 1 мкм против 1.4 мкм у конкурентов с меньшим сенсором. И конкуренты Huawei, таким образом, должны делать снимки с меньшим уровнем шума при недостаточном освещении. Впрочем, в сенсоре от Huawei используется технология, известная как пиксельный биннинг (или четверной фильтр Байера). И в реальности это не 40 МП сенсор с размером пикселя 1 мкм, это скорее улучшенные 10 МП с размером пикселя 2 мкм. 

Популярность пиксельного биннинга в камерах растет. Эта технология применена во флагманах Huawei и OnePlus, смартфонах среднего и бюджетного сегмента брендов Realme и Honor. В теории, она должна объединять лучшее от двух миров – режим высокого разрешения для дневного света и пиксели большего размера для недостаточного освещения. Однако на деле такие камеры не позволяют сохранять качество снимка при переключении на максимально возможное разрешение.

Что действительно имеет значение, так это размер отдельных пикселей. Apple, Google и Samsung остановились на 1.4 мкм и достигают отличных результатов. Huawei пошла дальше со своими большими 2 мкм пикселями, хоть и в комплекте с фильтром Байера.

Экспозиция как искусство 

Основу для нынешних технологий съемки в условиях недостаточного освещения заложила Google в своем первом Pixel. Режим HDR+ объединяет в себе множество вариантов экспозиции, улучшая детализацию светлых участков как при хорошем, так и при недостаточном освещении. В свою очередь, Huawei в своем P20 Pro представила технологию  «one-shot HDR», которая также полезна для съемок при плохом свете. Она предполагает, что информация о цветах берется из 10 МП кадра с пиксельным биннингом, а для информации об экспозиции берутся 40 МП. Половина пикселей используются для длинной экспозиции, а вторая половина – для короткой. Затем эти данные об освещении объединяются для создания всего лишь одного HDR снимка, а не нескольких.

В том же году Huawei и Google представили свои ночные режимы с длинной экспозицией. В этой технологии объединяются кадры, снятые с длинной и короткой экспозицией, чтобы в итоге получить более динамичные и хорошо освещенные ночные снимки. Все, что вам нужно, – это неподвижно держать смартфон несколько секунд.

Многократная экспозиция и ночные режимы – это мейнстрим в нынешних приложениях камеры. Это больше не привилегия флагманов, и вы можете встретить те же самые идеи во множестве недорогих устройств. Однако результаты будут различаться в зависимости от качества камеры и программных алгоритмов. Ночной режим не поможет камере, которая плохо снимает в темноте. Но сносные кадры он может превратить в исключительные. И возможно, лидером здесь является Google с ее режимом астрофотографии в Pixel 4.

OnePlus 7 Pro с отключенным ночным режимом OnePlus 7 Pro с включенным ночным режимом Ночной режим в Huawei Mate 30 Pro Ночной режим в iPhone 11 Ночной режим в OnePlus 7T

Новые технологии для сенсоров

Все вышеупомянутые технологии, так или иначе, присутствуют во множестве устройств, а вот следующая является эксклюзивом от Huawei.

В линейке P30 компания заменила традиционную технологию фильтра RGGB новым фильтром RYYB SuperSpectrum, разработанным для того, чтобы собирать больше информации об освещении. Вкратце, сенсор SuperSpectrum от Huawei заменяет традиционный фильтр RGB (красный-зеленый-синий) на фильтр RYB (красный-желтый-синий). Этот тип фильтра улавливает больше света, но использует цветовые фильтры, отличные от тех, которые будут применены для создания конечного изображения.

Ключ к пониманию технологии в том, что желтые фильтры собирают информацию и о зеленом, и о красном цветах. И поэтому в итоге улавливают свет более широкого спектра. Правда, в качестве издержки мы получаем необходимость восстановления алгоритмом данных о зеленом цвете из желтого света. Это выполнимо, но процесс сложный, и не всегда в итоге цвета передаются правильно. Huawei значительно усовершенствовала технологию между выходом P30 и Mate 30 Pro.

Эта технология не является незаменимой для создания хороших кадров при плохом освещении. Однако именно она позволяет смартфонам линеек Huawei P30 и Mate 30 снимать исключительно яркие и детализированные кадры при нехватке света без использования ночного режима. И большой плюс в том, что уменьшается риск получить смазанный кадр из-за дрожания рук или движущихся объектов.

Заключение

Для получения отличных снимков в условиях плохой освещенности требуется сочетание аппаратных средств и специализированного программного обеспечения. Производители смартфонов совершенствуют свои камеры в этом отношении, предлагая превосходные объективы и сенсоры. Программные алгоритмы также играют огромную роль, управляя экспозицией, уменьшая шумы не в ущерб детализации, улучшая качество снимков в ночном режиме с многократной экспозицией. 

Флагманские смартфоны, особенно от Google и Huawei, преуспели почти во всех этих областях технологии, им удаются отличные кадры в далеко не идеальных условиях съемки. Некоторые производители все еще пытаются решать проблемы, связанные со съемкой при недостаточном свете, но не удивляйтесь, если мы скоро увидим технологический скачок и в бюджетном сегменте. Похоже, съемка в условиях недостаточного освещения останется главным полем битвы для камер смартфонов в течение следующего года и даже дольше.

Как работают телефоны? — Объясни, что это за штука

Это был один из тех моментов, когда мир меняется навсегда. 10 марта 1876 года Томас Уотсон смотрел на странную кусок электрического устройства, когда он услышал, как он произносит слова, которые вошло в историю: «Мистер Ватсон! Иди сюда! Я хочу тебя видеть!» Эти три коротких восклицательный знак отмечает момент, когда телефон должным образом возникла благодаря блестящему коллеге Ватсона Александр Грэм Белл (1847–1922).С того момента прошло чуть более века назад телефон стал одним из самых распространенных изобретения в мире. Помимо голосовых вызовов, это помогает нам отправлять документы по факсу, а также это основной инфраструктура, на которой построен Интернет. Телефоны кажутся довольно простыми, но что это такое и как они маршрутизируют наши звонки? мир? Давайте посмотрим поближе!

Фото: Раньше телефоны были громоздким и дорогим оборудованием, и до тех пор, пока мобильные телефоны стали популярными с 1980-х годов, неизменно фиксируется в позиции.Когда вы звонили по телефону, набранный вами номер достиг определенного места; часто вам приходилось просить поговорить с человеком, которого вы хотели, и ждать, пока он подходит к телефону. Мобильные телефоны перевернул все это с ног на голову. Теперь номера телефонов привязаны не к местам, а к людям, которые берут свои телефоны и номера телефонов. куда бы они ни пошли, даже из одной страны в другую.

С телеграфов на телефоны

Вы когда-нибудь пробовали изготовление консервный телефон из двух банок для печеной фасоли и отрезка веревки? Это действительно работает! Мало того, это дает вы прекрасно понимаете, как телефон передает голоса людей из место для место.Обычно звуки распространяются по воздуху в виде невидимых волн, передача энергии от чего-то, что вибрирует (как барабанная кожа или гитарная струна движется вперед и назад) к нашим барабанным перепонкам. Отправка звуков по воздуху это нормально, когда человек, с которым мы хотим поговорить, сидит в той же комнате. Но если они находятся в другом здании — или даже в другой стране — нам нужен другой форма общения.

Изображение: телефоны из жестяных банок посылают звуки в виде вибрации по веревке, соединяющей их.Веревка должна быть намного туже, чем я нарисовал здесь!

Еще в 19 веке, незадолго до изобретения телефона, другое электрическое оборудование, называемое телеграфом был апогеем коммуникационных технологий. Телеграф был простым электрическая цепь, протянувшаяся на много миль между двумя городами, обычно рядом с железнодорожной линией. Сообщения можно было отправлять туда и обратно вниз телеграфная линия как разряды электричества. Как это работало? Считать фонарика. Это очень простая электрическая схема: петля кабеля. соединение лампы, выключателя и батареи.Обычно, когда свет не горит, переключатель установлен так, что он размыкает цепь. Переключатель своего рода «подъемный мост», останавливающий ток. Когда вы щелкаете выключатель, опускаешь подъемный мост: убираешь разрыв в цепь, поэтому электроны от батареи непрерывно текут вокруг нее, освещая напольная лампа.

Работа: Сэмюэл Морс демонстрирует свой телеграф: по сути, электрическая цепь, которую вы открываете. или близко, чтобы отправлять сообщения, закодированные как импульсы электричества. Иллюстрация из иллюстрированной газеты Фрэнка Лесли, 1871 г., любезно предоставлено Библиотека Конгресса, эстамп и фотографии Разделение.

Предположим, вы могли бы сделать совершенно гигантский фонарик из сотен миль длиной. Если вы поставите переключатель на один конец, скажем, в New Йорк, и часть лампы на другом конце, скажем, в Детройте, вы мог отправлять сообщения между этими двумя местами, включив переключатель и выключенный. Вы бы стояли в Нью-Йорке, щелкая выключателем, и кто-то еще стоял в Детройте и смотрел, как вспыхивает и гаснет свет. Отправлять сообщения, необходимо заранее согласовать специальный код поэтому разные виды вспышек означали разные вещи.Если бы ты хотел быть действительно умно, вы могли бы поставить рядом два таких гигантских фонарика, один для отправки сообщений из Нью-Йорка в Детройт, а другой — в отправлять ответы другим способом. То, что вы построили бы, было бы своего рода телеграф. В настоящих телеграфах вместо лампы стоит устройство, которое издает щелкающий звук на одном конце каждый раз при переключении (т. е. известная как клавиша) включается и выключается в другой конец. И люди на двух концах используют заранее подготовленный образец короткие и длинные щелчки («точки» и «тире»), называемые Морзе Код для отправки своей информации.

Телеграф произвел революцию в области связи, но был медленным и довольно трудоемок в использовании. Одна из главных трудностей заключалась в том, что люди должны были выучить азбуку Морзе, прежде чем они смогут отправлять и получать сообщения; другая проблема заключалась в том, что сообщения нужно было отправлять и получать в спецтелеграфах: отправить их не удавалось прямо в свой дом. Телефон все изменил.

Фото: Современные телефоны черпают энергию из телефонной линии, батарейки или сменный адаптер; до того, как электроэнергия стала настолько удобной и широко распространенной, телефонным пользователям приходилось генерировать часть своей энергии для звонка с помощью встроенного ручного генератор называется магнето.Это ранний пример магнитофона в исторической деревне Буффало-Гэп, датируемый конец 19 века. Фотография из коллекции фотографий Лайды Хилл, штат Техас, в проекте Кэрол М. Хайсмит «Америка», Библиотека Конгресса, эстамп и фотографии Разделение.

Настоящий телефон — это нечто среднее между телефоном из консервной банки. и телеграф. Когда вы «звоните» другу на банке с печеными бобами телефон, вы говорите в банку на одном конце, и звук вашего голос заставляет банку вибрировать.Затем струна переносит колебания на банка, которую держит ваш друг, которая тоже вибрирует и издает звуки твой друг слышит. В отличие от консервной банки по телефону, вы не можете говорить в телеграф. Вместо этого вы отправлять сообщения в виде закодированных импульсов электричества, щелкнув переключатель и выкл. Предположим, вы могли бы объединить эти две идеи: что, если вы может превратить звук вашего голоса в электрический сигнал, который может пройти по проводу любой длины, а затем снова превратить в звук что кто-то еще мог слышать на другом конце провода? Это была идея, что пришла в голову Александру Грэму Беллу — и это принцип, лежащий в основе телефон.

Детали телефона

Телефон — это не просто вещь, которая лежит у вас дома на столе. Это полная система: трубка на вашем конце, кабель, который проходит в стену целая коллекция аппаратов связи (медные кабели, волоконная оптика, микроволновые башни и спутники), несущие телефонные сигналы по всей стране, некоторые коммутационные аппараты, которые делают уверенные звонки попадают в нужное место, а трубка на другом конце.

Давайте подумаем о типичной телефонной трубке.Наверху, есть громкоговоритель, который вы прижимаете к уху. Внизу, есть микрофон, который ты подносишь ко рту. Выход из трубка, завернутая внутрь Один толстый спиральный кабель представляет собой две пары медных проводов. Одна пара является выходом: он принимает исходящие электрические сигналы от микрофона к телефонной сети; другая пара вход: он принимает входящие сигналы от телефонной системы к громкоговоритель.

Фото: микрофон действительно виден ясно когда откручиваю мундштук этого старинного телефона.Обратите внимание, что микрофон подключается всего двумя проводами: один проводит электричество в микрофон; другой снова уносит его обратно.

Громкоговоритель и микрофон работают аналогично, но противоположно. Микрофон содержит гибкий кусок пластик называется диафрагмой с прикрепленной к ней железной катушкой и магнит рядом. Когда вы говорите в мундштук, звуковая энергия ваш голос заставляет диафрагму вибрировать, приближая катушку или дальше от магнита. Это генерирует электрический ток в катушке. что соответствует звучанию вашего голоса: если вы говорите громко, большой ток генерируется; если тихонько говорить, то сила тока меньше.Ты микрофон можно представить как устройство преобразования энергии: он поворачивает звуковая энергия вашего голоса в электрическую. Что-то, что преобразует энергию из одной формы в другую, называется преобразователем. Громкоговоритель в телефоне работает в наоборот: он принимает входящий электрический ток и использует магнетизм, чтобы преобразовать электрическую энергию обратно в звуковую энергию, которую вы могу слышать. В некоторых телефоны, громкоговоритель и микрофон практически идентичны, просто подключены противоположным образом. (Подробнее читайте в нашем статьи о динамиках и микрофоны.)

Звонок

Все знают, что происходит, когда вы звоните: вы берете трубку телефонной трубки, наберите номер и дождитесь ответа абонента на другом конце провода. Но для разнообразия давайте подумаем об этом с точки зрения телефона. Посмотреть.

1. Снимите трубку

Когда вы поднимаете трубку, вы включаете телефонную линию: поднять трубку — это то же самое, что щелкнуть переключателем который замыкает электрическую цепь между трубкой и местным телефонная станция (здание, полное телефонное оборудование в вашем городе или городе, которое направляет все звонки в ваш дом и обратно).Позже в этой статье я объясню, что происходит на телефонной станции.

2. Наберите номер

Фото: Кнопочная клавиатура: Подобная беспроводная телефонная трубка похожа на нечто среднее между стационарным и мобильным телефоном. Как и мобильный телефон, он использует радиоволны для связи с базовой станцией, подключенной к обычной стационарной розетке. У него довольно маломощный радиопередатчик, поэтому он работает только в пределах небольшого расстояния от вашего дома и сада. На этой фотографии вы можете увидеть выдвинутую антенну беспроводной связи.Кнопочные телефоны постепенно начали заменять телефоны с дисковым набором номера с 1960-х годов, после развития тонального набора (DTMF, более подробно описанного ниже). Старые телефоны имели наборные номера, которые вместо этого посылали импульсы тока по линии на коммутатор. Импульсный набор был намного медленнее, и набрать номер было довольно легко. неправильный номер, не осознавая.

Одна важная часть телефона, о которой мы еще не упоминали, — это кнопочная клавиатура . Мы все еще говорим насчет «набора» телефонных номеров, хотя почти никаких телефонов (кроме предметы антиквариата, подобные описанному выше) имеют вращающийся циферблаты.На одном из этих старых телефонов вы набираете номер с помощью системы называется импульсным набором. Если вы послушаете телефонной трубки, когда вы набираете номер, вы слышите много щелчков по линии, когда циферблат вращается. На самом деле циферблат временно прерывает электрический ток течет по линии при ее повороте. Быстрый генерируемые таким образом импульсы указывают на местную АТС, что номер телефона, на который вы хотите позвонить. В современном телефоне используется другая система называется тональный набор (также известный как DTMF, или двухтональный многочастотный).Нажимая цифры на клавиатуре, вы слышите музыкальные ноты, идущие по строке вместо щелчков. Обмен распознает желаемое число из музыкальных звуков вашего телефона делает. (Тональный набор также полезен для таких вещей, как телефонный банкинг.)

3. Выполните подключение

Фото: Женщина-телефонистка сидит за коммутатором в 1965 году. Фото Мартина Брауна любезно предоставлено NASA Glenn Research. Центр (НАСА-GRC).

Вы сняли трубку и набрали номер.Сейчас биржа должна перенаправить ваш звонок на другой телефон у кого-то чужой дом. Представьте себе, как это работает. Вы можете визуализировать обмен как огромное здание с тысячами проводов, идущих в него от людей. дома. Если вы хотели подключить телефон Тома к телефону Энн, теоретически все, что вам нужно было нужно было бы взять два кабеля, ведущие к их домам, и временно присоединиться к ним вместе. В конце 19 века, когда телефоны были еще относительно новыми, примерно так и произошло на бирже. Был кто-то (обычно женщина) позвонила оператору коммутатора.Она брала телефонную линию одного человека и физически соединяла ее с другим. вставив его в розетку на деревянной доске. Она могла подключить любую телефон человека к другому, переключая соединения на плата — поэтому она и была названа коммутатором. Вскоре эти ручные коммутаторы были заменены электромагнитными, которые переключали автоматически с помощью реле. Когда транзисторы были изобретены в конце 1940-х годов, коммутаторы стали становиться меньше, быстрее и эффективнее.Сегодня, коммутаторы — это просто компьютеры или цифровые коммутаторы, которые выполняют всю телефонную маршрутизацию автоматически, но они по-прежнему работают так же, как ручные распределительные щиты: они создают прямое электрическое соединение с телефонной трубки в вашем доме с той, которая находится в доме, где вы находитесь звонит.

4. Говорите в телефон

Когда на ваш звонок ответят, вы говорите в рупор Ваш телефон. Ваш голос генерирует звуковую энергию, когда голосовые связки ваше горло вибрирует.Звуковая энергия проходит по воздуху в микрофон и заставляет внутреннюю диафрагму вибрировать. Диафрагма преобразует энергию вашего голоса в электричество, и это электрическая энергия течет по телефонной линии. Когда он достигнет трубки на другом конце, он течет в громкоговоритель в наушник. Там электрическая энергия преобразуется обратно в звук — и ваш голос волшебным образом воссоздается в ухе другого человека. Когда другой человек говорит, весь процесс идет в обратном порядке.С там есть провода, идущие в обоих направлениях, вы можете как говорить, так и слушать в то же время.

Подводя итог тому, что происходит с энергией, когда вы звоните другу по телефону:

  1. Звуковая энергия вашего голоса заставляет воздух вибрировать. Вибрирующий воздух передает звуковую энергию в телефон.
  2. Диафрагма мундштука микрофона преобразует звуковую энергию в электрическую.
  3. Электроэнергия передается от телефона через АТС к телефону вашего друга.
  4. Диафрагма в динамике телефона вашего друга преобразует поступающую электрическую энергию обратно в звуковую.
  5. Звуковая энергия выходит из наушника в ухо вашего друга.

Таким образом, телефонный звонок сводится к преобразованию энергии из звук к электричеству, проводя электричество по очень длинному проводу, а затем превращая электричество обратно в звук. Но если ты хочешь позвонить в другую страну задействовано еще несколько вещей.

Международные звонки

Когда-то все звонки передавались по проводам с одного телефона на другой. Вот почему междугородние (иногда называемые «магистральными») звонки занимали больше времени. по маршруту и ​​были более дорогими в изготовлении. Международные звонки принимали так длинный маршрут, чтобы был очень заметный (и довольно запутанный) задержка между вами и человеком на другом конце провода, вызванная время, необходимое для прохождения сигналов по проводу. Теперь звонки путешествия целым рядом различных способов.Большинство звонков по-прежнему идут из дома в местные станции по медным проводам старого образца (в виде так называемой витой пары). Но звонки могут передаваться между телефонными станциями сверхбыстро и с высокой пропускной способностью. волоконно-оптические кабели. На большие расстояния звонки часто передаются между городскими центрами с помощью микроволновых вышек (например, небольших спутниковых антенн, установленных на здания). Международные звонки обычно возвращаются по всему миру с помощью космических спутников. Волоконная оптика, микроволновые башни и спутники отправлять и принимать телефонные звонки не как электрические сигналы, а как импульсы электромагнитное излучение (свет или радиоволны), движущиеся со скоростью света.Вот почему современные международные телефонные звонки быстрее, дешевле и надежнее, чем раньше, и почему больше нет задержек по звонкам.

Что делает телефонная станция?

Я несколько раз упоминал телефонные станции в этой статье, не говоря уже о том, что они делают или как они это делают.

Предположим, на вашей улице пять человек, и все они хотят телефоны, чтобы они могли общаться друг с другом. Если у вас есть запеченное банки с фасолью под рукой, их все легко соединить проволокой.Каждому человеку нужен связь со всеми остальными, но это означает довольно запутанный беспорядок: по четыре банки печеной фасоли в каждом доме и четыре линии, тянущиеся к другим зданиям. Это не здорово, но мы мог с этим жить. Теперь предположим, что в ваша деревня и все они хотят поговорить друг с другом. Каждый дом потребуется 4999 строк! А если 10 миллионов люди в городе хотели телефонные линии вместо этого? У тебя действительно есть комната на 10 миллионов телефонных линий в вашем доме? Вы можете видеть, что все это получается немного очень быстро.

Artwork: Что делает телефонная станция. Вверху: Без АТС нам нужна отдельная линия, связывающая каждый дом с каждым другим домом: каждому из этих девяти домов требуется восемь входящих линий! Внизу: с центральной телефонной станцией каждому дому требуется только одна линия, соединяющая его с телефонной станцией, которая может перенаправлять звонки во все другие дома.

Вот тут и приходит АТС . Вместо каждого человека будучи связанными со всеми остальными, они все связаны со своими местная биржа, и сами биржи связаны между собой.В нашем первом примере четырем людям понадобится только одна строка каждый — и биржа сможет подключить любую пару из них вместе; в нашем последнем примере 10 миллионов человек будут по-прежнему нужна только одна строка. Но по мере увеличения количества людей мы нужно добавить больше местных бирж, и теперь мы не просто подключаемся один человек другому, но один человек, через их местный обмен (и, возможно, серию обменов) на другой местный обмен, пока мы не достигнем приемник звонка.В итоге мы получаем своего рода паутину взаимосвязей, очень похожих на наши. современный интернет. Нет постоянных соединений между какой-либо одной линией и любой другой: просто набор цепей, которые можно переключать, чтобы они соединяйтесь вместе, чтобы совершать звонки. Эта технология называется схемой коммутации .

Когда было относительно мало людей с телефонами, это было легко достаточно, чтобы на телефонных станциях были операторы, которые могли вручную отслеживать звонки, подключая провода к коммутаторам и из них.Но по мере того, как система быстро увеличивалась в размерах, и люди приходили к ожидайте более быстрых звонков, АТС оборудование быстро взяло верх. Хотя можно подумать, что телефоны были изобретены до бирж, вы ошибаетесь. Биржи были изобрел телеграф за несколько лет до того, как Белл запатентовал свой телефон, так что основная идея центральных коммутационных станций, которые могли бы подключать места для обмена электрическими сообщениями действительно пришли первый.

Кто изобрел автоматизированный обмен?

Фото: Один из блоков электромагнитной коммутации в типичном телефоне Строуджера. обмен, c.1924 г. Фото Харриса и Юинга любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Что Белл сделал для телефона, Алмон Б. Строуджер (1839–1902) из ​​Канзас-Сити, Миссури сделал для телефонной станции. По общему мнению, он изобрел автоматический переключатель обмена, потому что он работал как гробовщик и не мог понять, почему звонит в его бизнес не проходили; кто-то на коммутаторе отправлял вместо этого их сопернику. Должен быть более справедливый способ обращения с звонков, подумал он и сразу решил автоматизировать процесс.Это был хороший звонок — он принес ему славу и богатство.

В своем первом патенте обмена, Патенте США 447918: Автоматическая телефонная станция, выданном 10 марта 1891 г., Строуджер описал, как традиционный распределительный щит можно заменить вращающимися цилиндрами с большим количеством подключений точки на них, которые могут быть автоматически повернуты электромагниты для подключения одной телефонной цепи примерно к 100 другим. Это называется пошаговым переключателем или переключателем Строуджера. Используемый метод, известный как дисковый набор , объясняет, почему телефоны сами были оснащены вращающимися циферблатами.Когда вы набирали номер, он посылал небольшие электрические импульсы по линии на станцию. Это заставляло серию дребезжащих переключателей Строуджера подниматься или вращаться на определенное количество позиций. так что ваш звонок был автоматически перенаправлен по назначению. (Вы можете посмотреть видео об этом можно узнать по ссылкам ниже.)

Рисунок: Как работал пошаговый переключатель Алмона Строуджера. Входящая телефонная линия, с которой осуществляется звонок, подключается к синей части коммутатора через желтую стойку.Исходящие телефонные линии (оранжевые) подключаются к маленьким отверстиям в красном цилиндре. Когда вы набираете номер, серия электромагнитов (зеленые) управляет рычагами, которые перемещают синюю часть переключателя вверх или вниз и поворачивают красный цилиндр на столько мест, чтобы подключить входящую линию к соответствующей исходящей цепи через соответствующее отверстие. Один коммутатор Strowger может обрабатывать около 100 линий, но соединение нескольких коммутаторов вместе позволяет подключать любое количество. Иллюстрация из патента США 447918: Автоматическая телефонная станция. Автор: Алмон Строуджер, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Хотя звонки маршрутизируются в электронном виде в наши дни, когда речь идет о волоконно-оптических кабелях, базовая технология Строуджера оставалась неизменной. широко используется в течение почти столетия, с 1890-х до примерно 1980-х годов. Хотя относительно неизвестно по сравнению с изобретением таких гигантов, как Эдисон, Морс и Форд, Тем не менее Строуджер был одним из самых важных и влиятельных изобретателей 20 век. Без него у нас не было бы Интернета; Изобретенная им технология коммутации цепей в конечном итоге превратилась в совершенно иной способ передачи информации по линиям, называемый коммутацией пакетов , который как ты умеешь читать эти слова сейчас! (Вы можете узнать больше об этом в нашей статье о том, как работает Интернет.

Документы Томаса А. Эдисона в Университете Рутгерса

Телефонный передатчик

Когда Эдисон начал работать над телефоном в 1876 году, он сосредоточился на слабом месте в системе Александра Грэхема Белла — передатчике. В передатчике Белла звуковые волны приводили в движение постоянный магнит, который, в свою очередь, создавал индуцированный ток в электромагните инструмента. Вместо включения и выключения телеграфного сигнала в телефоне использовался непрерывный переменный ток (называемый волнообразным), который при передаче по линии мог быть снова преобразован приемником в звуковые волны.Однако слабый ток, создаваемый передатчиком Белла, ограничивал расстояние, на котором его можно было использовать. Вместо этого Эдисон решил использовать аккумуляторный ток в линии и использовать звуковые волны для изменения силы тока, изменяя сопротивление тока. Чтобы варьировать сопротивление тока, Эдисон решил использовать углерод.

Решение Эдисона использовать углерод было связано с его попытками понять тонкости системы кабельного телеграфа, которую он видел в Англии в 1873 году.Для проведения лабораторных экспериментов он построил искусственные кабели с использованием высокоомных реостатов из стеклянных трубок с углеродным наполнением. Он обнаружил, что его искусственные кабели ненадежны, потому что сопротивление углерода меняется из-за шума и движения, но такое чувствительное переменное сопротивление было именно тем, что ему нужно для телефона. К концу 1877 года Эдисон изобрел передатчик, в котором небольшая кнопка из черного угля помещалась под диафрагму передатчика. Когда звуковые волны перемещали диафрагму, давление на кнопку изменялось, что изменяло сопротивление тока.Эдисон завершил разработку формы диафрагмы и расположения кнопок в феврале следующего года. Карбоновые кнопки для ранних телефонов Эдисона, продаваемых Western Union, производились в лаборатории Menlo Park. Чернила лампы были произведены в лаборатории как побочный продукт на стеклянных трубах керосиновых ламп, которые непрерывно горели в небольшом сарае. Затем черную лампу соскребали со стекла и вдавливали в кнопки. В 1885 году Эдисон разработал усовершенствованный угольный передатчик для Bell Telephone Company, в котором использовались гранулы обожженного антрацитового угля, а не сажа.Базовая конструкция Эдисона продолжала широко использоваться до появления цифровых телефонов в 1980-х годах.

Телефоны Томаса Эдисона

Эдисон наиболее известен в телефонии благодаря углеродному передатчику, который был основой телефонных передатчиков более века. Он экспериментировал со многими другими типами, один из которых был запущен в производство. Эдисон, в отличие от некоторых других исследователей, тщательно задокументировал свою работу. По его записям можно проследить развитие углеродного передатчика.

Первая соответствующая запись — это предупреждение, поданное Эдисоном в январе 1876 года до подачи заявки Белла на патент. На нем изображен соленоид с сердечником, прикрепленным к диафрагме в резонирующей камере — своего рода громкоговоритель. Его можно было отнести к разряду телефонов, но Эдисон не использовал его для этого. Он использовал его для анализа звуков и всегда отдавал должное Беллу за телефон. Принимая во внимание задействованные деньги и количество шарлатанов и мошенников, которые выступили в более поздних судебных процессах, эта честность хорошо отражается на характере Эдисона.

Белл пришел к электромагнитному блоку с магнитом, катушкой и диафрагмой независимо и использовал его как приемник, так и передатчик. В качестве передатчика он был не очень хорош, так как был слишком слабым на большом расстоянии, и конкурент Белла, телеграфная компания Western Union, попросил Эдисона изобрести лучший. Эдисон уже выполнил успешную работу для Western Union над телеграфным принтером и получал за это ежегодную оплату в течение срока действия патента. Они предоставили ему копию работы Филиппа Рейса, немецкого изобретателя, который почти, но не совсем изобрел работоспособный телефон.

Рейс был убежден, что если цепь можно размыкать и замыкать достаточно быстро с помощью «замыкающего или размыкающего» контакта в передатчике, импульсы, создаваемые обрывом тока через приемник, могут восстанавливать звук. Эдисон попробовал передатчик, основанный на этом принципе, в марте 1877 года, но столкнулся с той же проблемой, что и Рейс. Он мог передавать звуки, но терял детализацию звука, когда цепь прерывалась громкой речью, нарушая контакт. Эдисон распознал проблему и попытался решить ее, поместив каплю воды между контактами, а затем несколько капель, но ему так и не удалось полностью устранить проблему.Вода разложилась или испарилась, затем проблема вернулась. Эмиль Берлинер, который работал в компании Bell, обнаружил аналогичную проблему со своим одноконтактным передатчиком, но он поместил индукционную катушку поперек передатчика и использовал меньшее давление на контакты, чтобы цепь никогда полностью не разрывалась. Эдисон тогда не знал об этом подходе, поэтому он перешел к другой идее, которая предлагала более многообещающую идею — переменному сопротивлению.


В июне 1877 года Эдисон попробовал горшок, наполненный углем, с угольным электродом внизу и другим, диафрагмой, наверху.Промежуток между ними был заполнен сажей, очень мягкой формой угольного порошка. Хотя это очень просто, он работал хорошо и демонстрировал, что принцип переменного сопротивления применим на практике. Он пострадал от

упаковка, где углерод скапливается на дне горшка и снижает эффективность передатчика. Хотя передатчик работал, он также начал выявлять некоторые проблемы, которые должны были повлиять на развитие передатчика в серьезный работоспособный инструмент.

В эксперименте в ноябре 1877 года Эдисон использовал полоску пористой бумаги между двумя электродами, одним из которых была диафрагма. Бумагу поддерживали влажной, ее болтали в кастрюле с водой. Выяснилось, что бумага обладает переменным сопротивлением под давлением и, разумеется, не страдает от упаковки. Кроме того, это было непрактично, потому что его нужно было установить ровно, чтобы вода оставалась в кастрюле.

В других экспериментах он использовал измельченный свинец (галенит, руда свинца), плавающий на ртути со стальной диафрагмой наверху.Другой использовал небольшой блок углерода, прикрепленный резьбой к металлической диафрагме. Вибрация диафрагмы изменяла давление между углем и диафрагмой. Это было частично основано на работе Рейса и приближалось к финальному успешному датчику углерода. В отличие от телефона Рейса, контакт не «замыкал и ломал», а полагался на переменное давление и, таким образом, давал непрерывный сигнал. На самом деле он был слишком чувствительным для использования в телефоне, так как улавливал все виды фоновых шумов.Эдисон также пробовал йодид меди, графит, газоуглерод (твердая форма сажи), войлок, платину — всего более 2000 веществ.

Он разработал «инерционный телефон», который приближался к своей цели. К задней части диафрагмы жестко прикреплялась небольшая капсула из ламповой груши. Когда диафрагма достигла конца своего хода, инерция заставляла угольный порошок двигаться, слегка сжимая его. Из-за веса этой сборки, свисающей с диафрагмы, инерционный телефон оказался слишком нечувствительным для практического использования, хотя другие изобретатели экспериментировали с ним позже.

Эдисон также экспериментировал в июне 1877 года с электромагнитным передатчиком, хотя это напрямую противоречило патенту Белла. При этом он использовал пружину для демпфирования диафрагмы для достижения наилучших характеристик, и это оказалось ценным методом, который позже был использован во многих практических передатчиках. Он разработал «инерционный телефон», который приближался к его цели. К задней части диафрагмы жестко прикреплялась небольшая капсула из ламповой груши. Когда диафрагма достигла конца своего хода, инерция заставляла угольный порошок двигаться, слегка сжимая его.Из-за веса этой сборки, свисающей с диафрагмы, инерционный телефон оказался слишком нечувствительным для практического использования, хотя другие изобретатели экспериментировали с ним позже.

В интересном варианте он разработал передатчик, в котором использовалась свободная катушка из тонкой проволоки, которая могла слегка сжиматься при движении диафрагмы. Это сократило катушку, которая была подключена к цепи как индукционная катушка. Это давало необходимый ток переменного тока. Индукционный телефон был бы довольно нечувствителен и подвержен попаданию пылинок, мешающих движению диафрагмы, и он не согласился с этой идеей.Несмотря на это, он демонстрирует широкие познания Эдисона в отношении многих принципов физики и электроники, а также его способность пробовать различные подходы к решению проблемы. Он также собирал группу отличных техников и машинистов, которые могли применить его многочисленные теории на практике и провести необходимые интенсивные испытания.

В начале 1877 года Эдисон экспериментировал с конденсаторным или статическим передатчиком. Они основаны на хранении заряда между двумя проводниками, в данном случае изолированными металлическими пластинами.Заряд меняется в зависимости от расстояния между двумя пластинами. Ранняя версия была сложной и нечувствительной, но в декабре 1877 года он вернулся к этой идее. Он установил набор металлических пластин, разделенных изолирующими дисками, позади диафрагмы. Давление голоса на диафрагму изменяло расстояние между пластинами, давая переменное напряжение. Это было бы довольно нечувствительно, учитывая вес пластин конденсатора. Эта идея была позже развита другими инверторами, которые использовали фиксированный задний электрод и ленту из легкого металла в качестве диафрагмы и создали конденсаторный микрофон, который нашел применение в радиовещании и звукозаписи.В 1970-х годах британская фирма изменила процесс и подала на ленту переменное напряжение, выпустив ленточные громкоговорители высокого качества.

В одном из вариантов Эдисон заменил пластины конденсатора пластинами из меди и платины. Это были элементы гальванической батареи (мы бы назвали ее батареей), которая генерировала собственное напряжение, которое изменялось, когда пластины находились под давлением диафрагмы. От этих идей тоже со временем отказались.

В августе 1877 года был изобретен очень простой телефон.Он состоял из конуса и диафрагмы, соединенных с бытовой газовой трубой. Диафрагма перекрывала газ, но его колебания от голоса передавались через газ, и их можно было услышать в других подобных точках в доме. По сути, дешевый и практичный домофон.

Из этих экспериментов видно, что Эдисон начал решать проблемы, которые годами преследовали разработчиков телефонов, — упаковка, демпфирование и чувствительность. Важным результатом является то, что он быстро отказался от взлома, излюбленного Рейсом.Он решил, что переменное сопротивление дает наилучшие результаты в передатчике, и углерод представляет собой лучший способ добиться этого.

Он работал с самим углеродом. Он обнаружил, что твердый газ-углерод имеет очень высокое внутреннее сопротивление, что делает его непригодным. Лучший углерод был очень мягким, полученным из углеводородов, таких как масло, при самой низкой температуре, что приводило к образованию большого количества сажи. Полученный мягкий порошок можно прессовать в лепешки, перетирать, повторно гранулировать и, наконец, вдавливать в углеродные пуговицы, которые были жесткими, но содержали множество тонких контактов между частицами углерода, которые требовались чувствительному передатчику.При условии, что передатчик сконструирован так, что угольная кнопка остается в контакте с диафрагмой, хрупкая кнопка не будет повреждена.

27 апреля 1877 года Эдисон подал заявку на патент на свою версию телефона. Его претензии касались двух областей:

«1. В передатчике говорящего телеграфа комбинация металлической диафрагмы и диска из свинца или эквивалентного материала, при этом смежные грани указанного диска и диафрагмы находятся в контакте, по существу, как описано.

2. В качестве средства для осуществления переменного поверхностного контакта в цепи передатчика говорящего телеграфа комбинация двух электродов, один из которых изготовлен из свинцового или аналогичного материала, и оба имеют широкие поверхности в вибрационном контакте друг с другом, в основном как описано «.

Это охватывало металлические диафрагмы, другие диафрагмы, использующие два контакта для создания переменного сопротивления, и все материалы, которые можно было использовать для создания контактов. Он не охватывал множественные контакты или неметаллические диафрагмы, и это должно было вызвать у Эдисона некоторые юридические проблемы.

Непосредственной проблемой Эдисона было то, что Эмиль Берлинер, работавший в компании American Bell, подал заявку на аналогичный патент двумя неделями ранее. Берлинер указал металлические контакты (он работал с шариками из платины), но Патентное ведомство постановило, что эти две заявки «мешают» — они противоречат друг другу. Эдисон, наконец, получил свой патент только в мае 1892 года. (Он развил неприязнь к американской патентной системе из-за этого и, как известно, противопоставлял ее британской системе, которая была быстрее, позволяла судьям вызывать экспертов-свидетелей, чтобы они давали им советы. , и применяется по всей стране.)

Несмотря на это, Western Union купила его передатчик, опять же за годовую сумму в течение срока действия патента. Они немедленно запустили его в производство, так как сами стремились заняться телефонным бизнесом. Телефоны Белла врезались в их телеграфный рынок, и они хотели принять участие в этом мероприятии. Их телефоны продавались через новую компанию, American Speaking Telephone Company, и в них использовались приемники Phelps «Crown».

Слева: телефоны ASTC.Богато украшенная деталь справа — это приемник Phelps.

У производственного передатчика Эдисона была слюдяная диафрагма с прикрепленной угольной кнопкой. Это прижало контейнер с черным фоном. Он был довольно простым в изготовлении, компактным и надежным. Он все еще страдал от упаковки, с которой Эдисон еще не справился.

Последовавший за этим судебный процесс между Western Union и American Bell хорошо задокументирован. Это закончилось тем, что Western Union решила, что они не выиграют затяжное судебное дело, поэтому они договорились с Беллом.В рамках мирового соглашения они продали все свои патенты, включая права на патент Эдисона, компании American Bell. Белл отложил передатчик Эдисона. Они были привержены своему передатчику Берлинер-Блейк, и у них не было средств для переоборудования другого передатчика, даже если он был технически лучше. Они запатентовали его за границей и ревностно охраняли его от посягательств. Несколько лет спустя Генри Ханнингс в Великобритании выпустил улучшенную версию, которая пошла в производство для Bell Telephone Manufacturing Company и в конечном итоге привела к передатчику White Solid Back, который в значительной степени стал стандартным передатчиком до 1930-х годов.

Эдисон увидел, что первое великое изобретение в его карьере было сделано в другом месте. Он, похоже, не был слишком огорчен этим, но примечательно то, что он редко позволял патенту выходить из-под своего контроля в будущем, предпочитая создать компанию для его сбыта вместо того, чтобы продавать его другим. По мере роста популярности телефона у него возникло соблазн снова заняться телефонным бизнесом, но он был лишен возможности использовать свой собственный передатчик, поскольку теперь он принадлежал Беллу. Он счел необходимым объединить усилия с изобретателями, имеющими патенты в других странах.Великобритания и Франция были полезными источниками альтернативных технологий. В Великобритании Фредерик Гауэр запатентовал передатчик с угольным карандашом, который аккуратно заменил оригинальный дизайн Эдисона. Во Франции Клемент Адер разработал аналогичный передатчик.

Проблема Гауэра была в приемнике. Он использовал большую приемную катушку, встроенную в корпус телефона, с двумя резиновыми трубками, ведущими к ушам пользователя. Многие изобретатели пытались обойти проблемы нечувствительного приемника Белла, создав более чувствительные микрофоны.Гауэр был одним из таких. Он создал лучший передатчик, используя угольные карандаши, разработанный профессором Хьюзом. Эдисон решил создать новый, лучший приемник и объединить усилия с Гауэром для продажи телефонов в Европе.

Новый приемник назывался по-разному: меловой приемник, мотограф или электромотоцикл. Подпружиненный стилус, прикрепленный к диафрагме, опирался на вращающийся барабан с мелом. Мел пропитывали бромидом калия, йодидом калия или другим подходящим раствором.Трение между стилусом и мелом можно было изменить путем электролиза раствора. При приложении напряжения (например, от телефонного передатчика) электролиз раствора уменьшал трение иглы. Это изменение трения перемещало иглу и, следовательно, диафрагму, и производил звук. Слушателю все время приходилось вращать барабан небольшой ручкой, хотя часовые версии были разработаны позже.

Это сработало. Он был настолько эффективным, что продавался как громкоговоритель Эдисона.Драматург Джордж Бернард Шоу, используя Мотограф, заметил, что это был «слишком гениальное изобретение, будучи не чем иным, как телефоном такой скрытой эффективности, что он ревет ваши самые личные сообщения по всему дому, вместо того, чтобы шептать их некоторым своего рода усмотрение «.

Эдисон и Гауэр создавали компании для продажи своих телефонов, но перед угрозой новой длительной судебной тяжбы с компанией London Bell возобладала причина.Компании объединились в Объединенную телефонную компанию. Получив доступ ко всем патентам, новая компания разработала стандартизацию приемников Bell и нового передатчика Hunnings, права на которые ей принадлежали. Их телефоны были созданы новой компанией Consolidated. Эта компания также производила телефоны модели Gower и Motograph для компаний Gower / Edison в Европе, конкурируя с местными компаниями Bell. Во Франции появилась комбинация передатчиков Gower и приемников Ader, а также передатчиков Ader с приемниками Motograph.В конце концов, все эти конкурирующие компании тоже объединились. Это означало конец «Мотографу» и участию Эдисона в телефонии. За патент на «Мотограф» он получил тридцать тысяч фунтов от Consolidated.

Это, с ежегодным доходом от его патентов на телеграфный ретранслятор и углеродный передатчик, дало Эдисону богатый шанс и возможность экспериментировать в любых областях, которые его интересовали. Он начал наполнять богатую и комфортную жизнь изобретениями, начиная от электрического света и заканчивая фонографами и бетонными домами.Он умер 18 октября 1931 года, очень уважаемый человек, американский герой и, возможно, величайший изобретатель в мире.

Ссылки:

Дайер Ф. Л. и Мартин Т. К. «Эдисон, его жизнь и изобретения» Нью-Йорк, 1929 г.,
Документы Эдисона http://edison.rutgers.edu

Британский музей науки и технологий http://www.ingenious.org.uk/See/Scienceandtechnology/Telecommunications/?target=SeeMedium&ObjectID=%7B4A3D2501-B4C4-8A40-9097-4F0C834F412D%7D&viewby=images

«Патенты Эдисона на телефонные аппараты — соперник, достойный звонка» на http: // www.connected-earth.com/Galleries/Telecommunicationsage/Thetelephone/Developingthetelephone/index.htm
BBC «Телефонный передатчик (1877)» на http://www.bbc.co.uk/dna/h3g2/A690996
Инженер «Телефонные и акустические исследования Эдисона» 29 ноября 1878 г. — 13 декабря 1878 г.

Полюс J «Практический телефонный справочник» Лондон, 1912 г.

Старые телефоны Боба на http://www.bobsoldphones.net/Pages/Essays/Edison/Edison.htm

№1098: Кто изобрел телефон?

Сегодня старый вопрос: кто изобрел телефон? Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают наша цивилизация бежит, а люди, чьи изобретательность создала их.

Спросите, кто на самом деле изобрел телефон, и вы можете получить имя немца, Филипп Рейс, а не Александр Грэм Белл.Общее мудрость такова, что телефон Рейса был лишь второстепенным, в то время как телефон Белла действительно работал. Теперь Льюис Коу переосмысливает приоритетный вопрос в своей книге, Телефон и его несколько Изобретателей .

Рейс был 26-летним учителем естественных наук, когда он начал работать над телефоном в 1860 году.Его существенный идея пришла из статьи французского исследователя по имени Bourseul. В 1854 году Бурсель объяснил, как передавать речь электрически. Он написал:

Говорите против одной диафрагмы, и пусть каждая вибрация «замыкает или размыкает» электрический контакт. В произведенные таким образом электрические пульсации установят другая диафрагма работает, и [затем воспроизводит] передаваемый звук.

Лишь одна часть идеи Бурселя была шаткой. Отправлять звук, первая диафрагма не должна ни ломаться, ни ломаться контакт. Он должен изменять поток электричества к вторая диафрагма непрерывно. Рейс использовал Термин Бурсёля «сделать или сломать», но его диафрагма на самом деле загнал тонкий стержень на разную глубину в электрическая катушка.Он не создавал и не ломал Текущий. Он постоянно менял это.

Белл столкнулся с той же проблемой, когда начал работу над его телефон десять лет спустя. Сначала он использовал игла с диафрагменным приводом, входящая в воду / кислоту решение, чтобы создать непрерывно переменный сопротивление и плавно меняющееся электрическое Текущий.Белл получил эту идею от другого американца изобретатель, Элиша Грей.

Конечно, испарение и неподвижность жидкий бассейн непрактичен. Белл вскоре отказался от этого в пользу системы, более близкой к электромагниту Рейса. Тем не менее ясно, что переменное сопротивление Грея Пул указал путь Беллу.Итак, мы интересно, был ли Белл под влиянием Рейса изобретение? Рейс умер за два года до того, как Белл получил его патент. Ему было всего 40, и он так и не получил искать патент на свое устройство.

Телефоны Рейса были хитрыми. Диафрагма тоже была нежный. Немецкая компания производила их с противоречивые результаты.Некоторые работали хорошо. Некоторые передается только статика. Телефоны Рейса были демонстрировались по всей Европе. Один был продемонстрирован в Шотландии, когда Белл был там в гостях у своего отец. Мы не знаем, видел ли это Белл. Однако он вряд ли мог не знать о работе Рейса.

Тем не менее, мы не хотим отрицать талант Белла.Он произвел надежный и жизнеспособный телефон, и он сила личности продать это скептически настроенным общественные. Но для этого он сделал то, что все изобретатели делать. Он построил на объединенной мудрости других — так же, как Рейс построил на работе Бурселя перед ним.

Само слово priority обманывает всех, кроме одно лицо в кредит.На самом деле мы должны благодарить Бурсёль, Рейс, Грей, Белл — все они. Для великие изобретения всегда дар многих люди, а не только один.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересуют изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

Как работала первая телефонная система: диафрагмы, звонки и переключатели

Это одно из тех основополагающих изобретений, которые могут работать и «взлетать» как практическая реальность только в том случае, если у вас появится критическая масса людей, которые воспримут эту технологию.В конце концов, иметь собственный телефон бесполезно, если он не принадлежит кому-то другому, и вы действительно хотите поговорить с этим человеком. Добавьте к этому немаловажную инфраструктуру, которая должна быть создана, чтобы все это работало: кабели, проложенные в дома и из домов, коммутаторы для маршрутизации вызовов, средства идентификации одного абонента от другого и не в последнюю очередь средства оповещение вызываемого абонента о том, что кто-то хочет с ним поговорить — и вы видите, что многое должно произойти, чтобы все это сдвинулось с мертвой точки.

В этой статье мы рассмотрим некоторые, казалось бы, небольшие, но чрезвычайно важные вещи, которые должны были произойти для того, чтобы то, что мы считаем само собой разумеющимся сегодня — современная телефонная система, — действительно стало реальностью.


Первые телефоны, поступившие в продажу в 1877 году, представляли собой деревянный ящик с отверстием для диафрагмы. Этот вибрирует в соответствии с электрическим током, который стимулируется голосом человека на другом конце провода. Чтобы услышать звонящего, нужно было приложить ухо к отверстию, затем, чтобы ответить, нужно было повернуть голову и заговорить в нее.Громкость, необходимая для связи с новым устройством, была очень высокой. Как писал в то время один наблюдатель:

«Пользователи телефона держали трубку, как бомбу замедленного действия… кричали в мундштук в верхней части легких [;] на самом деле, в пределах шести кварталов или десяти, если ветер был правильным. , их можно было услышать вообще без телефона. ‘

Изначально телефоны продавались парами, чтобы соединить два места.

Изначально телефоны продавались парами, чтобы соединить два места — например, чей-то офис и его дом.Но вскоре стало ясно, что новое изобретение будет гораздо более полезным и будет продано больше инструментов, если его можно будет подключить к системе, состоящей из множества пользователей, чтобы любой подписчик мог разговаривать с любым другим. Но этому примитивному, но эффективному устройству не хватало одной ключевой функции, которую мы теперь считаем важной для любой телефонной системы, — средства оповещения о том, что вам кто-то звонит.

Если вы взяли трубку, и кто-то был рядом, вы могли поговорить с ним, но в остальном устройство было несколько ограничено.Первоначально эта трудность была преодолена за счет того, что подписчики постукивали по диафрагме графитным карандашом, но хрупкий материал не просуществовал очень долго при такой обработке, и его пришлось заменить. В качестве альтернативы вы можете попробовать очень громко кричать в телефон и надеяться, что человек, с которым вы хотите поговорить, был достаточно близко, чтобы услышать крошечные писки, исходящие из его ящика на стене.

Затем человек по имени Дж. К. Уотсон изобрел звонок, который можно было встроить в устройство и заставить звонить, когда кто-то звонит.Это явное улучшение, за исключением одного недостатка — не было возможности сделать индивидуальный телефонный звонок. В одной из первых телефонных систем в Торонто, чтобы позвонить, абонент должен был сначала поговорить с оператором, который затем звонил на все телефоны в этой системе. Каждый человек подходил к телефону, чтобы узнать, был ли звонок для него или нет, а если нет, то в соответствии с обычной порядочностью ему следовало отойти, хотя ничто не мешало ему оставаться рядом и слушать, если звонок был потенциально интересным.



Столкнувшись с ситуацией, когда каждый раз, когда кто-нибудь звонил, звонили все телефоны в городе, Т. Д. Локвуд, автор книги Практическая информация для телефонистов , писал, что

«постоянный звон колоколов, мелодичный сам по себе и сладкий, как Корневильские колокола [популярный мюзикл того времени], но стал немного монотонным, и измученные заработки тосковали по покой и тишина ».

В конце концов было найдено решение, позволяющее оператору направлять вызовы нужному абоненту, хотя все еще оставалось много абонентов, у которых были так называемые «партийные линии», что означало, что им приходилось делиться с несколькими другими абонентами.

Что было необходимо, так это устройство, которое позволяло бы людям направлять свои звонки, не обращаясь к оператору. Устройство, которое позволило этому случиться, появилось потому, что его изобретатель, гробовщик по имени Алмон Строуджер, не доверил местному оператору звонить ему. Она была женой другого гробовщика, и он подозревал, что она переадресовывала звонки недавно погибших родственников своему мужу, когда они могли быть предназначены для него.

Его изобретение, переключатель Строуджера , требовало, чтобы абоненты отбивали цифры требуемого номера с помощью кнопки, и это приводило в действие контактный рычаг на АТС, который мог перемещаться в любое из сотни различных положений, Достаточно для небольшого количества людей, у которых были телефоны в зоне обмена.

Строуджер стал богатым человеком, но в 1902 году его предпринимательская фирма получила телефонный звонок от его жены, чтобы сказать, что Строуджер умерли и нуждались в их услугах.


Камеры сотовых телефонов имеют только одну диафрагму, и она меняет все.

Я ищу все плюсы и минусы мобильной фотографии. И что меня больше всего поразило, так это отсутствие переменной диафрагмы. Невозможно изменить глубину резкости наших изображений оптическими средствами .И все зависит от программного обеспечения каждого мобильного телефона, чтобы иметь возможность увеличивать или уменьшать резкость плоскостей моих фотографий. Меняется все, даже недвижимые концепции.

Мобильная фотография изменила все. Начнем с того, что фотография прямая и незамедлительная. И это заставляет кардинально измениться нечто столь привычное для профессиональных фотографов, как выставка. Теперь свет измеряется другим способом .

Для разрешения возможных разногласий (есть много людей, которые любят спорить по этим вопросам, потому что да, даже один из них сказал, что не умеет фотографировать на свой мобильный телефон в статье, в которой я сказал, что он учится), я всегда говорил что профессиональная камера — это та, на которой можно зарабатывать деньги.Точка.

Когда они продали одноразовые катушечные камеры или дали вам одну для вашего первого причастия, вы обнаружили, что вы не можете изменить диафрагму или, самое большее, у вас было только два положения. И многие из нас помнят катадиоптрические телеобъективы с одной диафрагмой, которые доставили удовольствие бедным карманам.

Диафрагма используется для регулирования количества света, попадающего на датчик . Чем он больше, тем больше информации попадет на датчик и тем меньше будет глубина резкости.Если закроем, будет меньше. Взамен у нас будет большая глубина резкости и меньше света будет попадать на сенсор.

А именно, мы можем жить без контроля диафрагмы, это правда . Но чтобы восполнить этот недостаток, инженеры разработали серию алгоритмов, которые служат только для имитации оптического эффекта в файле, которым мы наслаждались с момента зарождения фотографии.

ФОТОСравнение ЛУЧШИХ мобильных телефонов 2021 года: на этот раз СОМНЕНИЙ НЕТ

Камеры сотовых телефонов не имеют переменной апертуры

Размер смартфона требует минимизации компонентов .Нельзя идти на уступки, если вы не хотите, чтобы ваш телефон называли кирпичным или обвиняли в чрезмерном весе. Или что он поврежден движущимися частями…

За короткую историю мобильной телефонии были некоторые, кто позволил изменять диафрагму для изменения глубины резкости, например, Nokia N86 и Motorola ZN5… и совсем недавно Samsung S9.



Но общее правило — одна диафрагма, настолько яркая, насколько это возможно, и преимущество миниатюрного размера сенсора — почти бесконечная глубина резкости.Если мы возьмем типичную пейзажную фотографию, с фокусировкой мы обеспечим резкость переднего плана в конце.

И наверняка некоторые скажут, что это из-за обсуждаемого гиперфокуса для обеспечения такой глубины, но это гораздо больше связано с крошечным размером сенсора, выбранным фокусным расстоянием, которое прикреплено к сенсору, и расстоянием от объекта. к камере.

Для модуля линз они разработали очень яркие диафрагмы, чтобы максимально возможное количество света достигло датчика .Идея состоит в том, чтобы сделать файлы максимально яркими как днем, так и ночью. Это фиксированная диафрагма, которую нельзя изменить. Очень полезно для ночей и в закрытых помещениях, но непрактично для других ситуаций.

Итак, если вы собираетесь купить новый мобильный телефон, очень интересно взглянуть на эти данные, диафрагму, чтобы узнать, будет ли она хорошо реагировать в условиях плохого освещения или нет. Но мы должны иметь возможность разрешать экспозицию и глубину резкости в другое время . И, к сведению, более яркое не означает лучшего качества изображения.

Как экспонировать с фиксированной диафрагмой

Реальность такова, что с помощью мобильных телефонов мы можем фотографировать в любой ситуации. Средь бела дня и ночью (при более-менее удачном стечении обстоятельств). Итак, давайте посмотрим, что мы можем сделать, чтобы добиться правильной экспозиции.

В начале эпохи мобильной связи имеет смысл думать, что фотография со смартфоном ничем не отличается от фотографии с любой другой камерой . Но сегодня все изменилось. Поскольку они не могут рассчитывать на преимущества диафрагмы, им приходится прибегать к технологиям и искусственному интеллекту.

Экспозиция Основана на трех столпах из определенного количества света:

  1. Время выдержки.
  2. Чувствительность.
  3. Диафрагма.

Чтобы сохранить то же значение экспозиции, если мы изменяем параметр, мы должны пропорционально изменить один из двух других. Сейчас не время подробно объяснять, как это работает, но я приведу практический пример с мобильником с диафрагмой f2 :

  1. Представьте, что мы фотографируем группу на террасе в полдень весной.Светит солнце и нет ни единого облака. На мобильном телефоне мы установили ISO на 100.
  2. Если мы будем следовать правилу f16, нам нужно будет установить скорость 1/125 f16 . Это всегда так, чтобы получить идеальную экспозицию.
  3. Поскольку у нас нет такой закрытой диафрагмы (я думаю, что было бы почти невозможно изготовить ее для размера мобильного датчика), мы должны варьировать один из двух других параметров. Итак, у нас выставка 100 ISO f2 1/125 … Фотография сгорела.
  4. Сначала мы должны посмотреть, можем ли мы снизить ISO … Мы видим, что его можно установить на ISO 50, менее чувствительный шаг. Итак, у нас есть выставка 50 ISO f2 1/125 . Фотография продолжает гореть еще больше.
  5. Что у нас осталось? Поиграйте с компенсацией экспозиции , которая изменяет время затвора … Чтобы перейти от f16 к f2, у нас есть 6 шагов компенсации (f16-f11-f8-f5,6-f4-f2,8-f2) … И это дает нам ISO 100 1/16000 f2 .

Есть правильное изложение, если я не ошибся на каком-то этапе.То, что доступно только самым передовым электронным затворам самых передовых фотоаппаратов … Достигают ли наши мобильные телефоны таких параметров?

И то, что все, что мы знали до сих пор, действительно не очень помогает, просто чтобы рассказать о самых юных сражениях.

Вот почему мы понимаем, что алгоритмы и искусственный интеллект действуют больше, чем мы думаем о наших мобильных фотографиях. . И то, что все, что мы знали до сих пор, действительно мало помогает, просто рассказать о самых юных сражениях.

Существует объяснение того, почему мы не можем говорить о файлах RAW на мобильных телефонах в строгом смысле этого слова. За ними стоит так много алгоритмов, что любое сходство с тем, что у нас есть в классических камерах, является чистой случайностью. .

Если использовать выражение Валентина Сама, файлы мобильных телефонов очень «приготовлены» , и мы должны видеть их по-другому. И все для того, чтобы разобраться с отсутствием физической диафрагмы. Есть наложение изображений, цифровые фильтры, режимы наложения… Множество умных функций, которые преобразуют исходный файл во что-то еще.В мобильных телефонах есть специальный редактор.

Я очень сомневаюсь, что мы могли бы что-то увидеть на необработанной фотографии мобильного телефона. Это, конечно, не значит, что это плохая камера. Это просто означает, что цифровая технология сильно развивается , и мы должны пока забыть об определенных фиксированных правилах.

Как вы думаете? Правда ли, что мобильная фотография изменила больше вещей, чем мы думали? И, в конце концов, это не имеет значения, главное, чтобы изображение было действительно хорошим…

DUTTY Конденсаторный микрофон с большой диафрагмой Square Computer Мобильный телефон K Song Mic Оборудование для прямой трансляции

DUTTY Конденсаторный микрофон с большой диафрагмой Square Computer Мобильный телефон K Song Mic Оборудование для прямой трансляции, диафрагменный конденсаторный микрофон Square Computer Мобильный телефон K Song Mic Оборудование для прямой трансляции DUTTY Large, Микрофон Оборудование для прямой трансляции DUTTY Конденсаторный микрофон с большой диафрагмой Квадратный компьютер Мобильный телефон K Song, Купить DUTTY Конденсаторный микрофон с большой диафрагмой Square Computer Мобильный телефон K Song Микрофон Оборудование для прямой трансляции: Многоцелевое — ✓ Возможна БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при соответствующих покупках, Низкие цены в магазине, Высокое качество, высокие скидки, бесплатная доставка на следующий день — идеальное место для покупок в Интернете..

9 дюймов, размер упаковки: 23 * 17 * 10 см / 9 * 6, номинальное сопротивление нагрузки: ≥1 кОм, высококачественный металлический корпус и внутренний конденсатор могут защитить от шума и улучшить качество звука. Благодаря прочной и прочной конструкции и отличной способности выдерживать высокое звуковое давление. ноутбуки через кабель XLR и амортизатор. Конденсаторный микрофон может работать с вашими смартфонами, 6 * 3, Электричество: 3 мА, 6 см / 5, прямая трансляция, 3 унции, лучший выбор для усиления звука в полевых условиях или записи в полевых условиях.запись фильмов и телепрограмм, ПК, Размер элемента: 13, Список пакетов:, С высокой чувствительностью и направленностью. Компактный дизайн, 4 дюйма, 1 микрофон, Вес упаковки: 738 г / 26 унций, DUTTY Конденсаторный микрофон с большой диафрагмой Квадратный компьютер Мобильный телефон K Song Mic Оборудование для прямой трансляции: музыкальные инструменты. караоке и полевые записи, аудио, 2 * 3, Купить DUTTY Конденсаторный микрофон с большой диафрагмой Квадратный компьютер Мобильный телефон K Song Mic Оборудование для прямой трансляции: многоцелевое — ✓ Возможна БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА при покупке, отвечающей критериям.Направленность: кардиоидная, Технические характеристики: Микрофон с кардиоидной записью и может детально и четко улавливать фронтальный звук. 7 * 5, 1 * аудиокабель, 1 * амортизатор, 5 м / 8, Материал: металл и АБС, 2 фута, усилитель для гитары и баса, а также звук барабана. 3 * 2 * 1, Длина аудиокабеля: 2, Чувствительность: 36 ± 2 дБ, Цвет: черный, Благодаря высокой производительности микрофон идеально подходит для подкастинга. Вес изделия: 237 г / 8, интерфейс: 3-контактный порт XLR, соотношение сигнал / шум: 18 дБ.

.
Диафрагма телефона что это: Что значит диафрагма в телефоне. Что такое диафрагма в камере смартфона

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Пролистать наверх