Почему дорогие телефоны фотографируют лучше, чем дешевые?

Не секрет, что качество фотографий со смартфонов начального уровня и «флагманов» существенно различаются, особенно, когда условия съемки отличны от идеальных. Почему такое происходит?

Качество камеры и оптики

Камерный модуль является ключевым отличием дорогих смартфонов от бюджетных моделей. Во флагманских устройствах используются более качественные компоненты:

• Большая по размерам матрица позволяет улавливать больше света, получать более детализированные изображения и лучше справляется со съемкой в условиях недостаточного освещения. Также такие матрицы имеют достаточно широкий динамический диапазон, позволяя прорабатывать и света и тени, не теряя при этом детали.

• Резкая и светосильная оптика также способствует получению детализированного «честного» изображения, когда программным алгоритмам не надо «додумывать» те детали, которые не передал объектив, из-за чего на фотографиях появляется пресловутая «акварельность» и «мультяшность».

• Дополнительные объективы расширяют возможности съемки общих и крупных планов. В бюджетных моделях смартфонов «телефото» обеспечивается цифровым зумом картинки с основной камеры, то есть, просто берется центральный фрагмент картинки и растягивается до полного размера. Из-за этого сильно страдает проработка мелких деталей. У флагманских моделей для телефото используется полноценный отдельный камерный модуль, который дает честную неинтерполированную картинку.

Программное обеспечение

Мобильную фотографию можно смело отнести к «вычислительной» и ее реалистичность напрямую зависит от возможностей железа и ПО.

Картинка, попавшая на матрицу камеры, проходит достаточно сложную постобработку в «мозгах» устройства. Алгоритмы постобработки подразумевают многоступенчатое преобразование «нулей и единиц», снятых с матрицы, в картинку с правильной экспозицией, балансом цветов, минимальным уровнем шумов и примененными фильтрами, благодаря которым фотография выглядит сразу эффектно и не требует никакой дополнительной обработки.

Обработка изображения в дорогих смартфонах происходит на более продвинутом уровне благодаря:

• Мощным процессорам, и большому объему оперативной памяти, благодаря которым устройство способно выполнять сложные преобразования данных за минимальное время

• Специализированному программному обеспечению с элементами искусственного интеллекта, которое, в свою очередь, требовательно к производительности процессора и объему оперативной памяти. В итоге, размытие фона на портрете, снятого на дорогой смартфон выглядит практически неотличимо от фото на зеркалку со светосильным фиксом. На бюджетном устройстве на подобных снимках фон размывается грубо и не всегда корректно.

Пример фотографии на «портретную» камеру флагмана. В веб-размере (на странице социальной сети) результат неотличим от фотографии, сделанной на зеркалку со сменной оптикой. Тем не менее, если сравнивать фотографии со смартфона и зеркалки на большом экране, разница будет заметна — полноценный фотоаппарат даст лучший результат.

Качество съемки в разных условиях

Дневная съемка демонстрирует меньше различий между устройствами разных ценовых категорий. Главное отличие — динамический диапазон на фотографии. Дорогие смартфоны как правило обеспечивают корректную одновременную проработку светов и теней. Бюджетные модели грешат недостаточным динамическим диапазоном, из-за чего на фотографиях приходится видеть выбеленное небо или темные силуэты на светлом фоне. Есть функция автоматического расширения динамического диапазона (HDR), но она спасает далеко не всегда. Напротив, она может только усугубить результат, до безобразия исказив цвета в светах и тенях и сделав средние тона тусклыми и «мутными».

При ухудшении условий освещения, например, при съемке в помещении или на улице в сумерках, преимущества флагманских моделей становятся еще более очевидны:

• Меньший уровень шумов на фотографиях

• Более точная цветопередача

• Лучшая детализация в тенях

• Эффективная работа системы стабилизации изображения

На приведенном изображении — сравнение возможностей ночной съемки на бюджетный смартфон (слева) и флагманский (справа). На сегодняшний день обе модели считаются устаревшими, тем не менее если сравнивать их современные аналоги, разница будет примерно такой же.

Дополнительные возможности

Продвинутые функции доступны преимущественно в дорогих смартфонах:

• Профессиональный режим съемки с ручными настройками — это способно управлять параметрами экспозиции и не позволять автомату излишне высветлять  или затемнять кадры, которые по задумке пользователя должны быть исполнены в низком или высоком ключе.

• Съемка в RAW-формате — этот формат позволяет сохранять данные без потерь для дальнейшей «проявки» в профессиональном фоторедакторе на ПК. Это дает возможность позволяет корректировать баланс белого, вытягивать недоэкспонированные тени, переэкспонированные света (в ограниченных пределах), давить шумы. Таким образом, при должных навыках обработки фото, из RAW можно вытянуть гораздо более качественные изображения, чем это делает штатное ПО устройства, сохраняя фотографию в Jpeg (подробнее: RAW или JPEG – в каком формате фотографировать?)

• Продвинутая стабилизация при фото и видеосъемке. У бюджетных смартфонов ее или нет вообще (видео трясется при малейшем шевелении камеры), либо работает она в ограниченном диапазоне режимов съемки, например, только на основную камеру при частоте кадров 30 fp, и при этом картинка заметно обрезана по краям. Флагманы в этом плане гораздо функциональнее — стабилизация работает при полноматричном считывании, причем не только на основной, но и на дополнительных камерах.

• Поддержка 4K-видеозаписи с высокой частотой кадров. У бюджетных моделей режим 4К, как правило ограничен 30 кадрами в секунду, при этом возможны характерные рывки при перемещении камеры (строб-эффект). Флагманы позволяют снимать 4К видео с большей частотой кадров, из-за чего видео выглядит более «плавным».

• Поддержка записи на теле- и сверхширокоугольную камеру с высокой частотой кадров (60fps и более). Довольно специфичная функция, но если речь идет о художественной видеосъемке, например, панорамная пейзажная видеосъемка, то сочетание сверхширокого угол обзора с высокой частотой кадров будет серьезным преимуществом.

Практическое применение флагманских смартфонов

Профессиональная съемка на дорогие смартфоны становится все более востребованной. Флагманы способны:

• Создавать контент для коммерческих проектов

• Снимать видео, которое комфортно смотреть на больших экранах высокого разрешения — актуально для авторов видеоблогов

• Работать в различных жанрах фотографии

• Обеспечивать стабильно хорошее качество фото и видео при любительской съемке

Ограничения бюджетных моделей

Дешевые смартфоны имеют ряд существенных ограничений при фото и видеосъемке:

• Компромиссное качество оптики регулярно приводит к появлению бликов и снижению контрастности, если солнце освещает линзу камеры

• Недостаток реальной детализации на фотографиях компенсируется искусственным интеллектом (AI), но его возможностей не всегда хватает, чтобы сделать это качественно, в итоге имеем потерю мелких деталей и размытие фактур

• Ограниченные возможности управлять съемкой — как правило, только есть авторежим с отключаемыми опциями AI, HDR, которые чаще вредят, чем помогают

• Сильная просадка качества фотографий при слабом освещении

• Более простая система стабилизации или ее полное отсутствие

• Ограниченность возможностей видеосъемки с высокой скоростью смены кадров (более 30 fps)

Выводы

Разница в качестве съемки между дорогими и дешевыми смартфонами обусловлена большим набором факторов: от аппаратной составляющей до программного обеспечения. Флагманские модели предлагают:

• Более качественную оптику и матрицы — картинка изначально «чище» и «честнее»

• Продвинутые алгоритмы обработки — результат выглядит более «дорого», благодаря более «грамотной» работе AI

• Расширенные возможности съемки — ручной режим, RAW

• Стабильно высокое качество фото и видео в различных условиях — при дневном свете, в помещении, в сумерках (в разумных пределах, разумеется).

При этом важно понимать, что для обычного пользователя, делающего семейные снимки при хорошем освещении, бюджетные модели могут оказаться вполне достаточными.

В конечном итоге выбор смартфона зависит от конкретных потребностей пользователя и того, насколько серьезно он относится к мобильной фотографии и фотографии вообще. Для профессиональной деятельности или серьезного увлечения фотографией, возможно, стоит рассмотреть покупку полноценной фотокамеры со сменной оптикой.

Выбор фотоаппарата. Без цифр, простым языком