स्मार्टफोन कैमरों की विशेषताएं क्या कहती हैं और क्या आप उन पर भरोसा कर सकते हैं?

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

Lifehacker बताता है कि दसियों मेगापिक्सेल और विभिन्न फोकल लंबाई का पता कैसे लगाया जाए।

स्मार्टफोन के विकास के भोर में, एक अलग श्रेणी सामने आई - कैमरा फोन: इन गैजेट्स में कैमरे पर अधिकतम ध्यान दिया गया। अब लगभग हर ब्रांड का हर फ्लैगशिप मॉडल सबसे जटिल और दिलचस्प कैमरा कार्यान्वयन के साथ ध्यान आकर्षित करने की कोशिश कर रहा है। उपकरणों की विशेषताओं को बड़े शब्दों, बोल्ड नारों, बड़ी संख्या और प्रौद्योगिकियों के अपने स्वयं के नामों से छुपाया जाता है। लेकिन क्या उनमें से कुछ उपयोगी घटाना और यह समझना संभव है कि क्या यह कैमरा एक अच्छी छवि बनाने में सक्षम है? आइए अब इसका पता लगाते हैं।

स्मार्टफोन कैमरों की मुख्य विशेषताएं

स्मार्टफोन कैमरे की विशेषताएं अनिवार्य रूप से किसी भी डिजिटल कैमरे की तरह ही होती हैं। लेकिन आपको यह समझने की जरूरत है कि यह या वह पैरामीटर किसके लिए जिम्मेदार है।

मेगापिक्सेल

विज्ञापन अभियानों में निर्माता उन पर सबसे अधिक ध्यान देते हैं। एक पिक्सेल कैमरा सेंसर, या एक फोटोडायोड पर एक प्रकाश-संवेदनशील तत्व होता है। इसमें चार उप-पिक्सेल होते हैं, जिनमें से प्रत्येक, प्रकाश फिल्टर के कारण, केवल अपनी छाया के प्रकाश को ही गुजरने देता है। ज्यादातर ये लाल, नीले और हरे रंग के होते हैं। इन रंगों के संयोजन से वांछित छाया और वांछित चमक का एक बिंदु प्राप्त होता है।

कुछ निर्माता सबसे लोकप्रिय योजना से दूर जा रहे हैं और लाल, नीले और हरे रंग के फिल्टर में सफेद या पीले रंग को जोड़ते हैं। इस मामले में, फोटोडायोड अधिक प्रकाश ग्रहण करता है और छवियां उज्जवल होती हैं।

मेगापिक्सेल दिखाता है कि कैमरा किस रिज़ॉल्यूशन से तस्वीरें लेने में सक्षम है, यानी अंतिम छवि में कितने लाखों पिक्सेल होंगे।

आज, कई निर्माता 48, 64 या 108 मेगापिक्सेल कैमरों वाले स्मार्टफोन पेश करते हैं जो डॉट मर्जिंग मोड में काम करते हैं। ऐसे सेंसर में, पिक्सेल में चार नहीं, बल्कि 16 उप-पिक्सेल होते हैं, जो चार से संयुक्त होते हैं। जबकि एक क्लासिक सेंसर में, उदाहरण के लिए, एक पिक्सेल में एक नीला, दो हरा और एक लाल उप-पिक्सेल होता है, उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैमरों में इसमें चार नीले, आठ हरे और चार लाल उप-पिक्सेल होते हैं।

पिक्सेल की संख्या में वृद्धि से, प्रकाश संवेदनशीलता बढ़ जाती है और छवि की गतिशील सीमा बढ़ती है - फोटो में सबसे गहरे और सबसे हल्के क्षेत्रों के बीच का अंतर। लेकिन साथ ही, 48 मेगापिक्सेल कैमरे, इस तरह के संयोजन के कारण, वास्तव में 12 मेगापिक्सेल के संकल्प के साथ छवियां बनाते हैं। और यहां कुछ भी गलत नहीं है: यह वह स्थिति है जब मात्रा गुणवत्ता में बदल जाती है, और 4000 × 3000 (वही 12 मेगापिक्सेल) के रिज़ॉल्यूशन वाले चित्र सोशल नेटवर्क पर प्रकाशन के लिए पर्याप्त हैं।

सेंसर का आकार

यह शायद स्मार्टफोन के कैमरे का सबसे महत्वपूर्ण तत्व है। सेंसर का आकार उस क्षेत्र को इंगित करता है जिस पर प्रकाश-संवेदनशील डायोड स्थित हैं। जितना बड़ा सेंसर, उतना बड़ा पिक्सेल स्वयं हो सकता है, और पिक्सेल जितना बड़ा होगा, उतना ही बेहतर होगा कि वह प्रकाश उठाए। आधुनिक मोबाइल कैमरा सेंसर में विशिष्ट पिक्सेल आकार 0.8 से 2.4 माइक्रोन तक होते हैं, हालांकि, बाद वाले को उप-पिक्सेल के संयोजन से ठीक से प्राप्त किया जाता है, जिसके बारे में हमने पिछले पैराग्राफ में बात की थी।

सेंसर जितना अधिक प्रकाश कैप्चर करेगा, कैमरे द्वारा कैप्चर की गई छवियां उतनी ही बेहतर होंगी। कम रोशनी की स्थिति में शूटिंग करते समय यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। और ऐसी स्थिति में, यह पता चल सकता है कि कम संख्या में बड़े पिक्सेल वाला सेंसर बड़ी संख्या में छोटे पिक्सेल वाले सेंसर की तुलना में बेहतर छवि का उत्पादन करेगा, क्योंकि प्रत्येक फोटोडायोड ने अधिक प्रकाश पकड़ा है और तदनुसार, अधिक जानकारी।

यही है, इसके विनिर्देशों में कम पिक्सेल वाला कैमरा बड़ी संख्या में पिक्सेल वाले कैमरे को बेहतर प्रदर्शन कर सकता है क्योंकि पिक्सेल स्वयं बड़े होते हैं।

आधुनिक स्मार्टफोन में, सेंसर के आयाम एक इंच के भिन्नात्मक भागों में दर्शाए जाते हैं। सबसे बड़ा सेंसर - 50-मेगापिक्सेल सैमसंग ISOCELL GN2 - Xiaomi Mi 11 Ultra में स्थापित है: इसका विकर्ण 1/1, 12 इंच है।

लेंस

उपयोग किए गए लेंस का छवि गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इनमें लेंस होते हैं - कुछ ऑप्टिकल गुणों वाली पारदर्शी प्लेटें। लेंस का मुख्य कार्य आपतित प्रकाश पुंज को सही ढंग से विकृत करना है। विरूपण का प्रकार प्लेट के आकार पर निर्भर करता है।

लेंस अक्सर कई लेंसों से बने होते हैं, क्योंकि एक पर्याप्त नहीं होता है। विभिन्न घनत्वों के घुमावदार और अवतल लेंस एक दूसरे के साथ वैकल्पिक होते हैं। लेंस में सही चयन और प्लेसमेंट छवि स्पष्टता और कंट्रास्ट को प्रभावित करेगा। घुमावदार लेंस के साथ, ऑप्टिकल विरूपण हो सकता है। कुछ लेंसों में, जैसे वाइड-एंगल लेंस, विरूपण, इसके विपरीत, एक शैलीगत विशेषता बन गई है। सच है, कुछ डिवाइस पोस्ट-प्रोसेसिंग चरण में प्रोग्रामेटिक रूप से उन्हें सही करते हैं।

आधुनिक स्मार्टफोन में, कैमरा मॉड्यूल में कई लेंस होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना सेंसर होता है, जो एक विशिष्ट कार्य के लिए उपयुक्त होता है। अक्सर ये मानक, चौड़े कोण और मैक्रो लेंस होते हैं। उसी समय, यह नहीं कहा जा सकता है कि कई लेंस वाले स्मार्टफोन स्पष्ट रूप से एक से बेहतर शूट करते हैं: यह किसी विशेष डिवाइस के कार्यान्वयन पर निर्भर करता है। ऐसा हो सकता है कि एक मॉड्यूल में कई कैमरों में से कोई भी स्वीकार्य परिणाम नहीं देगा और मात्रा गुणवत्ता में नहीं बदलेगी।

फोकल लंबाई और एपर्चर

फोकल लंबाई जितनी कम होगी, लेंस का देखने का कोण उतना ही अधिक होगा, और इसके विपरीत - उच्च फोकल लंबाई वाले लेंस दूर तक शूट करते हैं, लेकिन एक ही समय में छोटे कोण के साथ।

एपर्चर दिखाता है कि लेंस के माध्यम से कैमरे के सेंसर पर कितना प्रकाश पड़ता है। अधिकांश स्मार्टफ़ोन में एक निश्चित एपर्चर होता है, जो कि फोकल लंबाई का कैमरा इनलेट के आकार का अनुपात होता है।

जितना अधिक प्रकाश सेंसर से टकराएगा और कैमरे का इनलेट जितना बड़ा होगा, क्षेत्र की गहराई उतनी ही कम होगी, यानी केवल विषय फोकस में होगा, और इसके पीछे की पृष्ठभूमि धुंधली हो जाएगी।

क्षेत्र की गहराई बढ़ाने के लिए, आपको इनलेट को कम करने की आवश्यकता है, हालांकि, इससे चमक भी कम हो जाएगी। स्मार्टफोन में, यह अक्सर प्रोग्रामेटिक रूप से हासिल किया जाता है। हालांकि, आधुनिक उपकरण कई लेंसों के साथ मॉड्यूल का उपयोग करते हैं - विभिन्न आकारों के लेंस, विभिन्न फोकल लंबाई और एपर्चर के साथ। इसलिए सॉफ्टवेयर प्रोसेसिंग पर निर्भर रहने के बजाय, आप लेंस के बीच स्विच कर सकते हैं।

स्मार्टफोन आज उन्नत ऑटोफोकस सिस्टम से लैस हैं। उदाहरण के लिए, पीडीएएफ तकनीक में, कैमरा सेंसर के कुछ बिंदुओं को फोकल पॉइंट के रूप में उपयोग किया जाता है। दो आसन्न पिक्सेल स्थित हैं ताकि उनमें से एक ऊपर से आने वाले प्रकाश प्रवाह को समझ सके, और दूसरा नीचे से, और यदि पिक्सेल पर अलग-अलग मात्रा में प्रकाश गिरता है तो सिस्टम फ़ोकस को समायोजित करता है।

लेजर और कंट्रास्ट-आधारित ऑटोफोकस भी है। कुछ कंपनियां कैमरों में तकनीकों का उपयोग करती हैं जो आपको फ्रेम में विशिष्ट वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देती हैं, उदाहरण के लिए, चेहरों को पहचानना और उन्हें स्पष्ट करना।

ज़ूम

ज़ूम दिखाता है कि छवि कितनी करीब हो सकती है। दो ज़ूम विकल्प हैं: डिजिटल और ऑप्टिकल। डिजिटल केवल पूर्ण आकार की छवि को बड़ा और क्रॉप करता है। ऑप्टिकल लेंस आवर्धन के लिए विशेष लेंस का उपयोग करता है, जो सही लेंस प्रणाली के कारण दूर तक देख सकता है।

स्मार्टफोन में कैमरों के विकास के साथ, ऑप्टिकल ज़ूम वाले अधिक से अधिक मॉड्यूल दिखाई देने लगे हैं - आमतौर पर 2X या 3X। हालांकि, ऐसे विकल्प भी हैं जिन्हें निर्माता पेरिस्कोप कहते हैं। इस तरह के लेंस स्मार्टफोन के शरीर में बग़ल में स्थित लेंस और दर्पण की एक प्रणाली का उपयोग करते हैं, और उनके कारण, आप प्राप्त कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, पांच गुना ज़ूम। आप किसी छवि के कितने करीब पहुंच सकते हैं यह फोकल लंबाई पर निर्भर करता है।

आज स्मार्टफोन जो अधिकतम ऑप्टिकल जूम पेश करते हैं वह 10x है। यह हुआवेई P40 प्रो + में पाया जाता है (यह इसमें है कि समान "पेरिस्कोप" का उपयोग किया जाता है) और सैमसंग गैलेक्सी S21 अल्ट्रा के व्यक्तिगत लेंस में। उन मामलों के लिए जब इतने मजबूत ज़ूम की आवश्यकता नहीं होती है, इन स्मार्टफ़ोन में कम आवर्धन वाले लेंस भी होते हैं - तीन गुना।

सहायक सेंसर

लाइट सेंसर, डेप्थ सेंसर, रेंजफाइंडर, लिडार - ये सभी सिस्टम स्मार्टफोन को यह समझने में मदद करते हैं कि फोटो खिंचवाने वाली वस्तुएं कहां स्थित हैं, वे कैसे रोशन हैं, वे चल रही हैं या नहीं। स्मार्टफोन दृश्यदर्शी और पोस्ट-प्रोसेसिंग प्रक्रिया में प्राप्त डेटा का उपयोग करता है, छवि को पूरा और संपादित करता है।

सेंसर का रिज़ॉल्यूशन सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर से बहुत दूर है: बहुत कम संख्या में पिक्सेल उनके कार्यों को अच्छी तरह से करने के लिए पर्याप्त हैं। इसलिए, आपको यह देखकर आश्चर्य नहीं होना चाहिए, उदाहरण के लिए, 2 मेगापिक्सेल के रिज़ॉल्यूशन वाला एक गहराई सेंसर: इसके संचालन के लिए उनमें से पर्याप्त हैं।

वीडियो रिज़ॉल्यूशन और फ़्रेम दर

वीडियो रिज़ॉल्यूशन इंगित करता है कि एक फ्रेम में कितने पिक्सेल होंगे। और फ्रेम दर यह है कि ऐसे कितने फ्रेम प्रति सेकंड लिए जाएंगे।

जैसे-जैसे पिक्सेल बढ़ते हैं, छवि के विवरण और स्पष्टता में सुधार होता है। जैसे-जैसे फ्रेम दर बढ़ती है, धुंधला प्रभाव कम हो जाता है, वीडियो तेज दिखता है और मानव आंखों द्वारा बेहतर माना जाता है। इसके अलावा, उच्च फ्रेम दर पर कैप्चर किए गए वीडियो को दिलचस्प धीमी गति वाले प्रभाव के लिए परिचित 24fps तक धीमा किया जा सकता है।

एचडीआर

एचडीआर का मतलब हाई डायनेमिक रेंज है, जो किसी इमेज के सबसे गहरे और सबसे हल्के हिस्से के बीच एक बड़ा अंतर है। एचडीआर मोड में कैमरा विभिन्न एक्सपोजर के साथ कई तस्वीरें (वीडियो शूटिंग - फ्रेम के मामले में) लेता है और फिर उन्हें जोड़ता है, प्रकाश और अंधेरे क्षेत्रों को संतुलित करता है। इसके कारण, उच्च कंट्रास्ट और छवि विवरण प्राप्त करना संभव है।

पोस्ट-प्रोसेसिंग जादू

स्मार्टफोन कैमरों की शुष्क विशेषताएं, निश्चित रूप से, भ्रमित करने वाली और भयावह हैं। और मुख्य समस्या यह है कि केवल इन नंबरों से यह समझना अवास्तविक है कि स्मार्टफोन का कैमरा कैसे शूट करेगा।

कैमरे के चारों ओर लेंस और सेंसर की प्रणाली के अलावा, इमेज प्रोसेसर और पोस्ट-प्रोसेसिंग सॉफ़्टवेयर से एक हार्नेस भी है - एल्गोरिदम जो प्राप्त डेटा का विश्लेषण करते हैं और विभिन्न मालिकाना बढ़ाने वाले का उपयोग करते हैं। नतीजतन, एक ही सेंसर का उपयोग करने वाली कंपनियां अलग-अलग पोस्ट-प्रोसेसिंग सिस्टम के कारण पूरी तरह से अलग छवियों के साथ समाप्त हो सकती हैं।

रंग प्रतिपादन और वस्तु सीमाओं के विश्लेषण के लिए प्रत्येक निर्माता का अपना दृष्टिकोण होता है। प्रत्येक कंपनी अपनी सुंदरता की भावना से मेल खाने वाली छवि के साथ समाप्त होने के लिए विभिन्न प्रकार की तरकीबों और तकनीकों का उपयोग करती है। कुछ ब्रांड मशीन लर्निंग का उपयोग फ्रेम में वस्तुओं की सही पहचान करने के लिए करते हैं और उन्हें आदर्श रूप से कैसे दिखना चाहिए, और यह सब प्रसंस्करण का भी हिस्सा है।

आइए काफी लोकप्रिय स्मार्टफ़ोन के बीच एक सरल उदाहरण लेते हैं। Realme 7 Pro और Samsung Galaxy M51 में, मुख्य कैमरे एक ही सेंसर - Sony IMX682 पर बनाए गए हैं। यह क्वाड बायर सब-पिक्सेल एग्रीगेशन सिस्टम द्वारा संचालित 64-मेगापिक्सेल सेंसर है और 16 मेगापिक्सेल के रिज़ॉल्यूशन के साथ चित्र बनाता है (लेकिन पूर्ण-आकार मोड में काम करने में भी सक्षम)। इस तथ्य के बावजूद कि उनके पास समान सेंसर हैं, छवियां स्वयं पूरी तरह से अलग हैं।

दिन के उजाले में सैमसंग का रंग प्रतिपादन अधिक रसदार और जीवंत है, भले ही यह अधिक संतृप्त न हो। Realme 7 Pro की तस्वीरों को थोड़ा नरम और अधिक यथार्थवादी सरगम प्राप्त हुआ, लेकिन कभी-कभी छोटे विवरणों की सीमाएं उनमें खो जाती हैं, उदाहरण के लिए, घास के अलग-अलग ब्लेड, अपेक्षाकृत दूर शूट किए गए। सैमसंग में, पोस्ट-प्रोसेसिंग और शोर में कमी प्रणाली सीमाओं को अधिक स्पष्ट रूप से परिभाषित करती है, हालांकि, कभी-कभी कृत्रिमता की भावना पैदा करती है। एक ही सेंसर के बावजूद इन फोन से ली गई तस्वीरों को भ्रमित करने से काम नहीं चलेगा।

किसी विशेष फोन पर छवियों की पोस्ट-प्रोसेसिंग कैसे काम करती है, इसे विशेषताओं से नहीं समझा जा सकता है।विभिन्न मोड में ली गई परीक्षण तस्वीरों के साथ केवल पेशेवर समीक्षा ही यहां मदद करेगी।

मेगापिक्सेल में कोई विश्वास नहीं

विनिर्देश चित्र गुणवत्ता की गारंटी नहीं देते हैं। यह तर्क नहीं दिया जा सकता है कि 108 मेगापिक्सेल कैमरा 64 मेगापिक्सेल कैमरे से बेहतर शूट करेगा, क्योंकि मेगापिक्सेल के अलावा, अन्य कैमरा पैरामीटर भी परिणाम को प्रभावित करते हैं।

पहला कदम सेंसर के आकार पर ध्यान देना है: यह जितना बड़ा होता है, उतना ही अधिक प्रकाश प्राप्त करता है, और छवि गुणवत्ता सीधे प्रकाश की मात्रा पर निर्भर करती है। अगला महत्व इमेज पोस्ट-प्रोसेसिंग सिस्टम का हार्डवेयर हिस्सा है, और फिर सॉफ्टवेयर। वे कैसे काम करते हैं, इसे इस सिस्टम वाले फोन से ली गई तस्वीरों को देखकर ही समझा जा सकता है।

एकमात्र विकल्प उन समीक्षाओं पर भरोसा करना है जिनमें परीक्षण तस्वीरें अलग-अलग शूटिंग स्थितियों में प्रकाशित होती हैं: विभिन्न प्रकाश स्थितियों के तहत, गति में, अलग-अलग दूरी पर, और इसी तरह। और यह मत भूलो कि फोटोग्राफर और ऑपरेटर के मुख्य उपकरण सीधे हाथ और पल को पकड़ने की क्षमता है। और बाकी माध्यमिक है।