स्मार्टफोन में मेगापिक्सल की दौड़ क्यों बेतुकी है

2024 लेखक: Malcolm Clapton | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 03:57

फोटो की गुणवत्ता कई विशेषताओं पर निर्भर करती है, इसलिए 48 मेगापिक्सल का कैमरा अभी भी कुछ नहीं कहता है।

स्मार्टफोन का कैमरा कैसे काम करता है

एक कैमरा एक जटिल चीज है: यह एक सेंसर, एक ऑप्टिकल सिस्टम, एक नियंत्रक और अन्य सहायक घटकों के साथ-साथ फोटो और वीडियो प्रोसेसिंग के लिए सॉफ्टवेयर को जोड़ती है। आइए प्रत्येक तत्व पर अधिक विस्तार से विचार करें।

आव्यूह

मैट्रिक्स एक आयताकार माइक्रोक्रिकिट है जिसमें प्रकाश-संवेदनशील तत्व - पिक्सेल होते हैं। प्रत्येक पिक्सेल में तीन उप-पिक्सेल होते हैं। एक उप-पिक्सेल केवल कुछ तरंग दैर्ध्य को प्रसारित करता है: लाल, हरा या नीला (लाल, हरा, नीला) के लिए। इस रंग मॉडल को RGB कहा जाता है।

इसके अलावा, मैट्रिक्स मोनोक्रोम हो सकता है, बिना रंग फिल्टर के। इसके प्रत्येक पिक्सेल पर तीन गुना अधिक फोटॉन गिरते हैं। नतीजतन, ब्लैक एंड व्हाइट तस्वीरें तेज होती हैं। इस तरह के मैट्रिक्स का उपयोग किसी अन्य कैमरा मॉड्यूल से रंगीन छवि को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

मैट्रिक्स की मुख्य विशेषताओं में से एक संकल्प है। यह दर्शाता है कि उस पर कितने पिक्सेल फिट होते हैं।

लेंस

छोटा स्मार्टफोन लेंस लगभग गहनों का एक टुकड़ा है। एक दुर्लभ प्रणाली में 4-5 तत्व शामिल होते हैं - आमतौर पर 7-8 या अधिक।

एकाधिक कैमरों वाले स्मार्टफ़ोन में, प्रत्येक मैट्रिक्स का अपना लेंस होगा। उनमें से प्रत्येक अपनी समस्या का समाधान करता है:

• टेलीफोटो लेंस (टेलीफोटो) लंबी दूरी से शूटिंग के लिए जरूरी है।
• चौड़ा कोण (शिरिक) फ्रेम में अधिक वस्तुओं को फिट करने में मदद करेगा - यह समूह फोटो और वास्तुकला फोटोग्राफी के लिए उपयोगी है।
• सार्वभौमिक लेंस आपको किसी भी विषय को मध्यम रूप से अच्छी तरह से शूट करने की अनुमति देगा: एक चित्र से एक परिदृश्य तक।
• वैरिफोकल लेंस (ज़ूम) विषय को करीब ला सकता है।

स्मार्टफोन लेंस के लिए लेंस कांच या विशेष पॉलिमर से बने होते हैं। यदि उनकी पारदर्शिता आदर्श से बहुत दूर है और तत्व अच्छी तरह से फिट नहीं हैं, तो अच्छी तस्वीरों की अपेक्षा न करें। यहां तक कि अगर लेंस कुछ माइक्रोन चलता है, तो ऑप्टिकल सिस्टम डिफोकस करेगा।

डायाफ्राम

डायफ्राम वह छिद्र है जिससे होकर प्रकाश कैमरे में प्रवेश करता है। सेंसर कितनी रोशनी प्राप्त कर सकता है यह इस पर निर्भर करता है। एपर्चर मान f / 1, 7 प्रारूप में आउटपुट है।

स्थिरीकरण प्रणाली

स्थिरीकरण कैमरा कंपन से होने वाले धुंधलेपन की भरपाई करता है, जैसे तिपाई का उपयोग करने के बजाय हाथ में शूटिंग करते समय। यह दो प्रकार का हो सकता है:

• ऑप्टिकल। एक ईमानदार इलेक्ट्रॉनिक-मैकेनिकल सिस्टम जो भौतिक रूप से कैमरे को एक स्थिति में रखता है (कम से कम यह कोशिश करता है)। यह आपको कम से कम शोर के साथ तेज तस्वीरें देता है और सॉफ्टवेयर प्रोसेसिंग की आवश्यकता को वस्तुतः समाप्त कर देता है।
• इलेक्ट्रोनिक। ये सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम हैं। कैमरा अभी भी हिलता है, लेकिन कई फ्रेम का विश्लेषण करके, कमोबेश अच्छा परिणाम प्राप्त होता है।

ऑटोफोकस सिस्टम

ऑटोफोकस स्वयं ही वस्तु से दूरी निर्धारित करता है और तदनुसार कैमरे के प्रकाशिकी के मापदंडों को समायोजित करता है। आधुनिक स्मार्टफोन में तीन प्रकार के सिस्टम का उपयोग किया जाता है:

• चरण। विशेष सेंसर फ्रेम में विभिन्न बिंदुओं पर प्रकाश किरणें एकत्र करते हैं। फिर प्रकाश को दो धाराओं में विभाजित किया जाता है और वस्तु से दूरी निर्धारित करने के लिए एक प्रकाश संवेदक को भेजा जाता है। लाभ: उच्च परिशुद्धता और काम की गति। नुकसान: उच्च कीमत, डिजाइन की जटिलता और इसकी सेटिंग्स।
• विपरीत। दृश्य के विपरीत का विश्लेषण किया जाता है। लेंस को स्थानांतरित करके, कैमरा पृष्ठभूमि के विरुद्ध विषय के कंट्रास्ट को अधिकतम करने का प्रयास करता है। लाभ: कॉम्पैक्ट आकार और कम लागत। नुकसान: सिस्टम धीमा है और गतिशील दृश्यों के लिए उपयुक्त नहीं है।
• संकर। सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए चरण और कंट्रास्ट फ़ोकसिंग को जोड़ती है।

सॉफ्टवेयर

सॉफ़्टवेयर को कैमरे का हिस्सा भी माना जा सकता है, क्योंकि यह सीधे शूटिंग के परिणाम प्राप्त करने में शामिल होता है। आज, कोई भी स्मार्टफोन आपको बिना सॉफ्टवेयर प्रोसेसिंग के फ्रेम नहीं देता है। परिष्कृत एल्गोरिदम, अक्सर एक विशाल डेटाबेस या कृत्रिम बुद्धिमत्ता तकनीक का उपयोग करते हुए, प्रत्येक शॉट को "आपको सुंदर बनाने" के लिए संपादित करते हैं।

कच्ची छवियां पर्याप्त उज्ज्वल या स्पष्ट नहीं होंगी। सॉफ्टवेयर ओवरएक्सपोजर को हटाता है, अंधेरे क्षेत्रों को बाहर निकालता है, रंगों में सुधार करता है, तीक्ष्णता बढ़ाता है। और यह यह सब स्वचालित रूप से और बहुत जल्दी करता है।

लेकिन सिक्के का एक नकारात्मक पहलू भी है। आक्रामक शोर में कमी शाम को कैप्चर की गई तस्वीर को दानेदार बना सकती है - जैसे कि इसमें कई छोटे धब्बे हों। यह विस्तार को कम करता है और रंगों को अप्राकृतिक बनाता है।

पिक्सल की संख्या क्या प्रभावित करती है?

स्मार्टफोन के विस्तृत विनिर्देश आमतौर पर कैमरा मैट्रिक्स के भौतिक आकार को इंगित करते हैं - 1/2, 6 जैसा कुछ। निर्माता की वेबसाइट पर, आप मैट्रिक्स में पिक्सेल आकार पर डेटा पा सकते हैं। यह पैरामीटर फ्रेम में बिंदुओं की संख्या को प्रभावित करता है। रिज़ॉल्यूशन जितना अधिक होगा, विवरण उतना ही बेहतर होगा।

लेकिन यदि पिक्सेल छोटे हैं, तो उनमें से प्रत्येक को थोड़ा प्रकाश प्राप्त होता है और वास्तविक छवि में किसी बिंदु के रंग का सही-सही निर्धारण नहीं कर सकता है। नतीजतन, फोटो में शोर दिखाई देता है।

शोर यादृच्छिक रंग और चमक के बिखरे हुए बिंदु हैं। रोशनी जितनी खराब होगी और कैमरा मैट्रिक्स की गुणवत्ता जितनी कम होगी, फोटो में उतना ही अधिक शोर होगा।

फ्रेम में इसकी संख्या पिक्सेल आकार या मैट्रिक्स विकर्ण के वर्ग के समानुपाती होती है। यदि हम 1, 55 µm और 1, 1 µm के आकार के बिंदुओं के साथ दो मैट्रिक्स की तुलना करते हैं, तो पहले वाले फ्रेम में आधा शोर होगा।

मैट्रिक्स की गतिशील सीमा भी महत्वपूर्ण है - रंगों के पूरे स्पेक्ट्रम और आसपास की दुनिया की चमक को पकड़ने की इसकी क्षमता। सस्ते वाले की एक छोटी रेंज होती है, और तस्वीरें फीकी, धुंधली हो जाती हैं।

स्मार्टफोन निर्माता पिक्सल का पीछा क्यों कर रहे हैं

क्योंकि खरीदार हमेशा सबसे ज्यादा चाहते हैं। भले ही 300 घोड़ों वाली कार में आपको ट्रैफिक जाम में खड़ा होना पड़े या एक शांत गेमिंग कंप्यूटर पर सॉलिटेयर खेलना पड़े।

आप समान कीमत में कौन सा स्मार्टफोन खरीदेंगे: 12MP कैमरा या 48MP कैमरा के साथ? दूसरा चुनने पर आपको उतने ही पैसे में चार गुना ज्यादा मेगापिक्सल मिलता है। लेकिन आपकी तस्वीरें चार गुना बेहतर नहीं होंगी।

बहुत सारे छोटे पिक्सल वाला सेंसर बड़े पिक्सल वाले सेंसर से सस्ता है और बेहतर बिकेगा।

बड़े मैट्रिसेस स्मार्टफोन के अंदर ज्यादा जगह घेरते हैं। उनके लिए ऑप्टिकल सिस्टम भी बड़ा होना चाहिए। तदनुसार, शरीर के बाकी हिस्सों के लिए जगह कम होगी। स्मार्टफोन मोटा हो जाएगा या कैमरा चिपक जाएगा। इसे टेम्पर्ड या सैफायर ग्लास से प्रोटेक्ट करना होगा। और यह भी पैसा है।

मोटा, महंगा स्मार्टफोन बेचना मुश्किल है। बड़ी संख्या में छोटे पिक्सल के साथ मैट्रिस ऑर्डर करना और एक जोरदार मार्केटिंग अभियान चलाना आसान है: कैमरा फोटो में एक स्वचालित स्टैम्प "48MP सुपरमेगाफ्लैगमैन के साथ शॉट" जोड़ें, ताकि सभी को पता चले कि किसी ने एक नया स्मार्टफोन खरीदा है। और प्रशंसकों और पेशेवरों को डीएसएलआर का उपयोग करने दें।

हालाँकि, उदाहरण के लिए, नोकिया ने एक मौका लिया और 41 मेगापिक्सेल कैमरों के साथ शानदार स्मार्टफोन लूमिया 1020 प्राप्त किया। और यह 2013 में है!

फोटो की गुणवत्ता वास्तव में किस पर निर्भर करती है?

मैट्रिक्स और पिक्सेल आकार

यदि आप एक ही रिज़ॉल्यूशन के दो मैट्रिक्स लेते हैं, तो उनमें से बड़े के साथ बेहतर गुणवत्ता की तस्वीर संभावित रूप से प्राप्त की जाएगी। वहां, पिक्सेल बड़े होते हैं, जिसका अर्थ है कि शूटिंग के दौरान प्रत्येक पर अधिक फोटॉन गिरते हैं। नतीजतन, उप-पिक्सेल एक विशिष्ट बिंदु के रंग को अधिक सटीक रूप से निर्धारित कर सकते हैं।

ऐसा लगता है कि यदि एक मैट्रिक्स में पिक्सेल आकार में 1, 4 माइक्रोन और दूसरे में - 1, 2 माइक्रोन हैं, तो वे व्यावहारिक रूप से समान हैं। लेकिन 17% एक ठोस अंतर है जो निश्चित रूप से फ़ोटो और वीडियो की गुणवत्ता में दिखाई देगा, खासकर यदि आप कम रोशनी में शूट करते हैं।

एक अन्य महत्वपूर्ण बिंदु आसन्न पिक्सल के बीच की दूरी है। छोटे मैट्रिसेस में, निर्माता इस पर खुलकर बचत करते हैं। बड़े में, वे आपको पड़ोसी पिक्सेल को गुणात्मक रूप से अलग करने की अनुमति दे सकते हैं ताकि वे एक दूसरे को प्रभावित न करें।

उत्पादन प्रौद्योगिकी

नई विधियां कम फोटॉन से प्रकाश प्रवाह की तीव्रता को अधिक सटीक रूप से निर्धारित करना संभव बनाती हैं, जिसका अर्थ है कि आप कम शोर और अच्छा रंग प्रतिपादन सुनिश्चित कर सकते हैं, भले ही आप बिना फ्लैश के शाम को शूट करें।

लेकिन आपको पढ़ने और विश्लेषण करने की जरूरत है। उदाहरण के लिए, HTC One (M7) स्मार्टफोन ने UltraPixel तकनीक की पेशकश की। निर्माता ने फ़ोटो और वीडियो की गुणवत्ता में गंभीर वृद्धि का वादा किया।

वास्तव में, अल्ट्रापिक्सेल सिर्फ 2 माइक्रोन पिक्सल बड़ा निकला। क्या इसे नई तकनीक माना जा सकता है? संभावना नहीं है। तुलना के लिए: Google पिक्सेल, जिसे एचटीसी ने भी इकट्ठा किया था और जिसे एक समय में बाजार में सबसे अच्छे कैमरा फोन में से एक माना जाता था, में 1.55 माइक्रोन के पिक्सल के साथ एक मैट्रिक्स था। कैमरे का आकार नहीं बढ़ाया गया ताकि स्मार्टफोन की मोटाई न बढ़े। 2014 के लिए भी 5 मेगापिक्सेल का मैट्रिक्स रिज़ॉल्यूशन छोटा था। परिणामस्वरूप, HTC One (M7) के लिए कोई कतार नहीं थी।

एक अन्य उदाहरण सुपर पिक्सेल या क्वाड पिक्सेल जैसी प्रौद्योगिकियां हैं। एक बड़े मैट्रिक्स के चार आसन्न पिक्सल को कम रिज़ॉल्यूशन की तस्वीर प्राप्त करने के लिए जोड़ा जाता है, लेकिन बेहतर गुणवत्ता का। समाधान विशुद्ध रूप से सॉफ्टवेयर है। यदि मैट्रिक्स ऐसा है, तो दक्षता कम होगी।

स्थिरीकरण

ऑप्टिकल स्थिरीकरण हमेशा डिजिटल से बेहतर होता है। पोस्ट-प्रोसेसिंग एल्गोरिदम अभी भी फ्रेम पर लागू होंगे, और यह बेहतर है अगर यह शुरू में तेज हो।

ज़ूम

फ्रेम में विषय के करीब जाने के लिए, ऑप्टिकल ज़ूम लेंस को बदल देता है, और फोटो की गुणवत्ता व्यावहारिक रूप से प्रभावित नहीं होती है। डिजिटल जूम पूरे फ्रेम को भरने के लिए तस्वीर के हिस्से को फैलाता है। यह सुविधा किसी भी फोटो संपादक में उपलब्ध है, अक्सर एक मानक कैमरा एप्लिकेशन में भी। इसलिए, डिजिटल ज़ूम के लिए भुगतान करने का कोई मतलब नहीं है।

ऑटोफोकस सिस्टम

कंट्रास्ट एएफ औसत दर्जे के कैमरों के लिए एक सस्ता सिस्टम है। यदि आप तेजी से दौड़ने वाले बच्चों, बिल्लियों या एथलीटों की शूटिंग कर रहे हैं तो फेज डिटेक्शन ऑटोफोकस उपयुक्त है। लेकिन आदर्श विकल्प एक हाइब्रिड सिस्टम है जो फेज़ डिटेक्शन और कंट्रास्ट डिटेक्शन ऑटोफोकस के फायदों को जोड़ता है।

डायाफ्राम

चूंकि स्मार्टफोन का उपयोग विभिन्न स्थितियों में शूटिंग के लिए किया जाता है, इसलिए बड़े एपर्चर वाले कैमरे को लाभ होगा: f / 1, 7 f / 2, 0 से बेहतर है। मान जितना अधिक होगा (या स्लैश के बाद संख्या कम होगी), लेंस अपर्चर जितना अधिक होगा और यह उतना ही अधिक प्रभावी होगा। शाम को या घर के अंदर काम करें।

ब्रांड का नाम

हाँ, यह केवल एक विज्ञापन उपकरण नहीं है। ऐसा होता है कि चीनी स्मार्टफोन और ए-ब्रांड के फ्लैगशिप में एक ही मैट्रिक्स स्थापित है। लेकिन आउटपुट शॉट्स बहुत अलग हैं।

यदि निर्माता घटकों, प्रौद्योगिकियों और सॉफ्टवेयर के विकास में प्रयास और धन का निवेश नहीं करता है, तो आपको सुंदर, स्पष्ट फ्रेम की उम्मीद नहीं करनी चाहिए। यदि वह सब कुछ बचाता है, उदाहरण के लिए, खराब पारदर्शिता वाले सस्ते लेंस लगाता है, तो यह परिणाम को प्रभावित करेगा।

क्या याद रखना

• दर्जनों मेगापिक्सेल मुख्य रूप से मार्केटिंग कर रहे हैं। फ़ोटो और वीडियो की गुणवत्ता सीधे उन पर निर्भर नहीं करती है।
• यहां तक कि 5 या 8 मेगापिक्सेल भी एक लैंडस्केप शीट पर एक अच्छी गुणवत्ता वाली तस्वीर को प्रिंट करने के लिए पर्याप्त है। एक उन्नत टीवी का 4K स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन लगभग 8-9 मेगापिक्सेल है। फुल एचडी - केवल 2 मेगापिक्सल।
• बड़े पिक्सेल अधिक प्रकाश एकत्र करते हैं। परिणाम प्राकृतिक रंग प्रजनन और बिना शोर के एक कुरकुरा, अच्छी तरह से विस्तृत फ्रेम है।
• यदि आप सिद्धांत से परेशान नहीं होना चाहते हैं, तो अभ्यास पर जाएं। कैमरों से स्मार्टफोन और तस्वीरों की तुलनात्मक समीक्षा (पूर्ण-आकार और फसल-कट और बढ़े हुए टुकड़े) मामलों की वास्तविक स्थिति को समझना संभव बना देगा।