Ultrapixel je nová technológia fotoaparátu HTC. Čo je UltraPixel? Rozdiel medzi fotografovaním pri slabom osvetlení z fotoaparátov s veľkými pixelmi a normálnym režimom

Zdá sa, že obchodníci s HTC si už nebudú robiť starosti, keď sa z oznámení dozvedia, koľko desiatok megapixelov fotoaparát obsahuje v smartfónoch konkurentov. Ako viete, v novom vlajkovom modeli spoločnosť použila čerstvé dizajnové riešenie od HTC UltraPixel - „ultrapixely“.

Podľa Taiwancov už princíp „čím viac, tým lepšie“, pokiaľ ide o megapixely vo fotoaparátoch, nefunguje, pretože nový fotoaparát UltraPixel so skutočným rozlíšením 4 megapixely prekoná akékoľvek 8– alebo dokonca 42-megapixlové riešenie používané v moderných smartfónoch. Foto snímač v One využíva pomerne malý počet pixelov („ultrapixelov“), sú však schopné zachytiť viac svetla ako štandardné fotoaparáty pre smartphony. Podľa Simona Whitehorna, riaditeľa špeciálnych projektov spoločnosti HTC, „megapixely nie sú ničím iným ako metrikou používanou predajcami na vyjadrenie výkonu fotoaparátu a nie vždy sa používajú v správnom kontexte“.

Fotoaparát HTC One je postavený na štandardnom 1/3 palcovom podsvietenom snímači CMOS a jeho hlavnou vlastnosťou je veľkosť pixelov, ktorá je na jednej strane 2 mikrometre (mikróny), čo je podstatne väčšie množstvo ako v prípade moderného 8-megapixelového mobilného telefónu fotoaparáty s veľkosťou pixelov 1,4 mikrometra, ako je to v prípade iPhone 5 a Samsung Galaxy S III, alebo 1,1 mikrometra, ako v prípade HTC Butterfly.

Takzvané „ultrapixely“ sú schopné zachytiť v priemere o 200% viac svetla a v porovnaní s 13-megapixelovými fotoaparátmi, kde veľkosť pixelov je 1,1 mikrometra, môže rozdiel dosiahnuť 300%. Sú to práve malé veľkosti pixelov, ktoré vedú k vzhľadu zrna a šumu na fotografiách pri snímaní za zhoršených svetelných podmienok. Vo fotoaparátoch väčších ako 4 megapixely sa dajú samozrejme použiť 2 mikrometrické pixely, čo však povedie k výraznému zväčšeniu veľkosti objektívu, ako u niektorých modelov smartphonov od spoločnosti Nokia.

Aby bolo možné zachytiť ešte viac svetla snímačom, je HTC One vybavený objektívom f / 2.0 s citlivosťou ISO v rozmedzí 100 až 1600, čo tiež pozitívne ovplyvňuje rýchlosť uzávierky.

Testovacie zábery nasnímané recenzentmi HTC One od spoločnosti Wired v matne osvetlenej reštaurácii boli výrazne ostrejšie ako tie, ktoré boli zachytené pomocou Samsung Galaxy S III. Jedinou dobrou vecou na snímkach urobených fotoaparátom Galaxy s rozlíšením 8 MP bolo to, že ste si mohli fotografie priblížiť, ale to ich určite nezlepšilo.

Vďaka ultrapixelom je zjednodušená aj práca čipu po spracovaní ImageChip 2, ktorý už nemusí riešiť hluk v rovnakom objeme a vývojári z HTC mohli jeho výpočtové schopnosti využiť pre ďalšie nové funkcie.

Jednou z najzaujímavejších noviniek je tu režim Zoe, ktorý umožňuje používateľovi nahrávať video v maximálnom rozlíšení a súčasne snímať súvislé fotografie. Podľa zástupcov spoločnosti HTC sa im podarilo vyvinúť algoritmus dvojitého kódovania, v ktorom bolo možné simultánne snímať fotografie a videá bez straty údajov a teda aj kvality. V praxi to znamená, že sa používateľ môže vrátiť k predtým nasnímanému videoobsahu, zvoliť požadovaný rámček a uložiť ho ako plnohodnotnú fotografiu. Je dôležité si uvedomiť, že v režime Zoe zariadenie začne nahrávať video ešte predtým, ako stlačíte tlačidlo nahrávania, čo vám pomôže nevynechať dôležitý okamih.

Pre nahrávanie videa vo formátoch Full HD a Slow motion je navyše k dispozícii možnosť vždy aktivovaného režimu HDR a vďaka špeciálnemu gyroskopu poskytuje kamera HTC One, analogicky s Nokiou Lumia 920, viacosovú optickú stabilizáciu. Na rozdiel od digitálnej stabilizácie poskytuje pohyb objektívu priamo v milimetri, aby vyrovnal trasenie ruky alebo pohyb počas pohybu.

Predný fotoaparát na HTC One ponúka rozlíšenie 2,1 megapixelov, podporu HDR a 88-stupňový ultraširokouhlý objektív, ktorý bol priekopníkom v HTC 8X.

Po dokončení fotografií a videí sa majiteľ One obráti na vynovenú Living Gallery, kde ho namiesto chaotickej zbierky miniatúr čaká objednaný katalóg udalostí. Foto a video materiály sú k dispozícii pre 30-sekundový náhľad, môžete na ne použiť filtre, pridať hudbu a použiť ďalšie techniky úprav.

Smartfón HTC One a jeho fotoaparát UltraPixel boli prvými riešeniami vo svete mobilných zariadení, keď sa výrobca na svoje vlastné riziko a riziko rozhodol upustiť od používania pojmu „megapixely“ v prospech nového, zatiaľ neznámeho konceptu. Bude táto skúsenosť úspešná?

Samsung Galaxy S4 má 13-megapixelový fotoaparát s clonou f / 2.2, čo je výrazne lepšie ako fotoaparát v Galaxy S3 - 8-megapixelový s f / 2.6. To vám umožní zachytiť obrázky podrobnejšie. HTC One má nový prístup k fotoaparátu - pixel bol zväčšený na 2 mikróny, čo zlepšuje kvalitu snímok za zhoršených svetelných podmienok v kombinácii so širokouhlým objektívom f / 2.0.

V zásade je to všetko, čo potrebujeme vedieť o hardvéri, ale na funkčnosť nie je ľahké prísť. Preto sme pripravili celú sériu snímok s HTC One (európska verzia s aktualizáciou 1.29) a Galaxy S4 (medzinárodná verzia GT-i9505).

Poznámka: Na každej sérii snímok uvidíte rozdiel vo veľkostiach fotografií. Najlepšie širokouhlé zábery pochádzajú z HTC One, zatiaľ čo fotografie v pomere 4: 3 pochádzajú z Galaxy S4 (dole). Kliknutím sa fotografie zväčšia.

Naša prvá séria snímok je pre fotoaparáty inteligentných telefónov dosť náročnou výzvou a na fotografiách sú tmavé aj veľmi svetlé oblasti. HTC One odviedol skvelú prácu a rovnomerne rozložil zameranie na celú scénu. Škoda, že HTC One sníma s veľkým hlukom, ale s normálnym rozložením svetla.



Ďalej sa snímka nasnímala pomocou HDR na obidva fotoaparáty. Oba smartfóny snímajú skvele v režime HDR, musíme však súhlasiť, že galaxii S4 sa darilo lepšie. Jeho farby sú sýtejšie, prirodzenejšie, obraz jasnejší. Pri prezeraní v natívnom rozlíšení ukazujú obrázky Galaxy S4 malé haló okolo pohybujúcich sa ľudí.



Pod holým nebom boli urobené ďalšie fotografie manchesterskej radnice. Okamžite je viditeľné, že fotografie z fotoaparátu Galaxy S4 sú jasnejšie, aj keď s menej realistickými farbami. Ak sa pozriete podrobne, na obrázkoch zhotovených z fotoaparátu HTC One One môžete vidieť niektoré artefakty, aj keď sa používajú algoritmy redukcie šumu. Ovplyvnené malým počtom megapixelov.



Poďme si priblížiť fotoaparát Galaxy S4:

Teraz si priblížime fotografiu fotoaparátu HTC One mini:

Teraz urobme makrofotografiu. Toho sú oba smartphony schopné a kvalita nás stále potešila. Na HTC One musíte povoliť režim vyhradeného makra, zatiaľ čo Galaxy S4 odvádza vynikajúcu prácu pri snímaní makrosnímok a v automatickom režime. Spolu s rôznymi proporciami existuje skutočný rozdiel vo farbách. Galaxy S4 produkuje žiarivejšie farby, aj keď nie také realistické ako HTC One.



Všetky naše fotografie urobené v noci boli samozrejme urobené v špeciálnom nočnom režime. Nedostali sme žiadne prekvapenie. HTC One sebavedome poráža Galaxy S4 pri nočných záberoch, hoci S4 nie je až taká zlá. V porovnaní s ultrapixlovým fotoaparátom HTC One One je však znateľne viac šumu a rozmazania.





Teraz fotografované cez vitrínu obrieho japonského kraba pavúka. HTC One produkoval presnejšie farby, aj keď má Galaxy S4 oveľa menej šumu, čo sa viac cení.



Panoráma dennej ulice dopadla skvele na fotografiách zariadení HTC One i Galaxy S4. Ale HTC One je schopný zachytiť viac priestoru vďaka širokouhlému objektívu, zatiaľ čo Galaxy S4 má obmedzený fotoaparát.



Makrofotografia nás opäť nikdy neprestane tešiť vysokokvalitnými obrázkami. Iba kritika je prítomná tak či onak: HTC One One fotografuje s rozmazaným zaostrením, zatiaľ čo farby Galaxy S4 sú skreslené a presýtené. Podľa nášho názoru HTC One priniesol lepšiu kvalitu fotografií, presnejšiu reprodukciu farieb a mäkšie pozadie.



Jasná, otvorená scéna a Galaxy S4 je opäť na vrchole megapixelov. Fotografie HTC One trpia príliš veľkým šumom v tmavých škvrnách na betóne. Teplé farby Galaxy S4 sú vnímané lepšie.



Opäť tu vidíme výhodu širokouhlého objektívu HTC One, pretože väčšina budovy je zachytená z jedného bodu.



Ako malý bonus sme fotili fotografie v režime na výšku.

Opäť kontrola makrofotografie, čo je radosť robiť na oboch zariadeniach. HTC One však fotografuje s rovnomernou expozíciou a presnejšou reprodukciou farieb.


Fotografie sme fotili aj v zamračený deň, čo sa prirodzene prejaví na lepších snímkach so zariadením HTC One, aj keď smerom k okrajom snímky sa zaostrenie stráca. Rovnako ako predtým, Galaxy S4 produkuje jasnejšie a sýtejšie obrázky, ktoré skresľujú snímanú scénu - na fotografiách nie je vidieť ani mraky.


Snímanie rieky za slnečného dňa, rovnako ako väčšina denných snímok, je potrebné pred vyhodnotením rozdielov urobiť zblízka. Galaxy S4 fotí podrobnejšie. Rozdiel je až príliš viditeľný voľným okom pri pohľade na pôvodnú veľkosť fotografie - HTC One aj pri miernom priblížení fotografií výrazne zaostáva za víťazným Galaxy S4.


Pri fotografovaní so zapnutým HDR sa situácia nezvráti, ak je rám osvetlený sprava. V režime HDR sú okraje objektov na fotografiách HTC One mäkšie, ale na fotografiách sú svetlé a tmavé oblasti bez zvláštnych efektov. Galaxy S4 napriek tomu odviedol lepšiu prácu. V skutočnosti je dosť ťažké pochopiť, prečo pridali režim HDR, keď sú fotografie vysokej kvality aj bez neho.


Fotografie sme sa rozhodli opäť zväčšiť. Takto vyzerá záber z fotoaparátu HTC One mini po priblížení:

Ale s Galaxy S4:

Aj tu je v ráme viditeľná obloha, ale na snímke z HTC One je terén v porovnaní s Galaxy S4 mierne podexponovaný.


Rovnaká scéna zachytená v režime HDR. Niektoré svetelné artefakty možno vidieť na fotografiách HTC One One, ako aj rozmazané okolo okrajov. Galaxy S4 určite fotí lepšie.


Niekoľko ďalších záberov v noci s nočnými svetlami a opäť víťazstvo HTC One. Smartfón Samsung predstavil obrázky s rozmazaným obrazom a menej vernou reprodukciou farieb. S4 tiež trvalo dlhšie, kým zachytilo nočné zábery.



Fotografovanie z neosvetleného miesta v automatickom režime a HTC One opäť zvýrazňujú svetlá v oblastiach, ktoré by tak skutočne nemali byť. Galaxy S4 na druhej strane vykresľuje obrázky tmavšie, ale podrobnejšie.


V režime HDR sú rozdiely menej zreteľné, aj keď HTC One opäť príliš zvýrazňuje svetlé miesta v tuneli. Režim HDR umožňuje Galaxy S4 zachytiť viac detailov na tmavých miestach.


Pri fotení veľmi zblízka sme sa rozhodli vyfotografovať mach na tehlovej stene. Oba telefóny predstavili fotografie vo veľmi vysokej kvalite, ale HTC One sa znova pokúša o príliš svetlé pozadie na obrázkoch.


Teraz sme vybrali objekt v tieni a súčasne je v ráme denné svetlo. Vďaka tomu predstavil HTC One realistickejší obraz, zatiaľ čo na obrázku z fotoaparátu S4 je doska preexponovaná.



Náš posledný nočný záber a Galaxy S4 sú opäť dobré. Na fotografii je o niečo viac šumu ako na HTC One, ale je veľmi viditeľné, že S4 sníma podrobnejšie, pretože rozdiel v megapixeloch znamená veľa. Viac podrobností možno rozoznať na fotografiách, čo je zrejmé z označení reštaurácií. Názov zariadenia si môžete dokonca prečítať na fotografii Galaxy S4.



Zväčšenie fotografie z fotoaparátu HTC One mini:

Teraz zväčšenie z fotografie S4:

Rozdiel medzi fotoaparátmi na smartfónoch je opäť viditeľný: Širokouhlý fotoaparát HTC One One zachytáva viac priestoru, ale reprodukuje aj realistickejšie farby. Je to viditeľné iba pri porovnaní. Zábery Galaxy S4 sú tmavšie a základné farby sú oveľa jasnejšie, čo nie je pravda. Viac šumu tiež vidíme na fotografiách HTC One, keď sa pozrieme na makrosnímky.



Pár záverov

Počas snímania poskytoval HTC One fotografie rýchlejšie ako fotoaparát Galaxy S4. Ani sme nezaznamenali žiadne zaostávanie v spúšti. Galaxy S4 nebol pri fotografovaní taký rýchly a pri nočnom snímaní a v režime HDR boli zjavné oneskorenia v spúšťaní.

Vo všetkých prípadoch mal Galaxy S4 náskok vďaka svojej megapixlovej rezerve. Smartfón Samsung má viac možností a potenciálu pre denné fotografovanie a poskytuje obrázky s lepšími detailmi. Vďaka softvérovému spracovaniu a rôznym algoritmom je na fotografiách oveľa menej šumu a doostrenia, čo je oveľa vhodnejšie pre časté fotografovanie. Preto sme si pri fotografovaní počas dňa začali častejšie všimnúť artefakty a ďalšie problémy v tmavých oblastiach fotografií.

Na druhej strane HTC One predčil Galaxy S4 v nočnom snímaní a všeobecne za zlých svetelných podmienok. Získať rozmazanú fotografiu na HTC One v noci je nesmierne ťažké - to všetko vďaka rýchlejšej odozve uzávierky a sofistikovanejšej funkcii série (stačí podržať tlačidlo spúšte dlhšie).

Celkovo však Galaxy S4 strieľa lepšie, ako je vidieť v našom teste, a to aj napriek problémom s fotografovaním pri slabom osvetlení. Fotoaparát HTC One však tiež nie je zlý. Robí len lepšiu prácu pri snímaní v interiéroch a pri slabom osvetlení. Galaxy S4 sa príjemnejšie používa na fotografovanie vonku počas dňa, ako aj v režime HDR.

Nakoniec sú Galaxy S4 a HTC One vynikajúce telefóny s fotoaparátom, ale v rôznych oblastiach. Ktorý fotoaparát je pre vás najlepší, je len na vás, aby ste sa rozhodli a vychádzali z toho, čo budete často fotografovať.

Už v materskej škole nás učili porovnávať čísla, takže môžeme ľahko povedať, že 13 je viac za 4. HTC M8 dostal 4 megapixelový fotoaparát a HTC One mini 2 13 megapixelov. Kto získa najlepšie fotografie? A ten, ktorého technológia je chladnejšia.

4 > 13

Napriek číselnému rozdielu v počte pixelov je kvalita zariadenia HTC M8 znateľne vyššia ako v prípade jeho mini verzie. Ukľudni sa! Matematická reforma vám neunikla a 13 je stále viac v 4. Pokiaľ však ide o fotoaparáty pre smartphony, pri porovnávaní technológií, ktoré sú na prvý pohľad rovnaké, musíte brať do úvahy všetky podrobnosti.

Jasné porovnanie kvality fotoaparátov HTC M8, HTC One mini 2 a HTC Desire 816, voľným okom ukazuje nadradenosť fotoaparátu 4 MP M8 nad jeho súpermi. Ponúka konzistentnejší a spoľahlivejší výkon v širokej škále svetelných scenárov. Fotoaparát fotoaparátu M8 poskytuje prirodzenejšie farby, kontrast a jednoducho lepšiu kvalitu fotografií, zatiaľ čo 13MP fotoaparáty vyzerajú vyblednuté, takmer hmlisté a neprirodzené. To je jeden z vedľajších účinkov v tomto smere konštrukcie smartfónu.

A dôvod je veľmi jednoduchý

Všetko je to o veľkosti samotných pixelov. HTC One mini 2 nepoužíva „ultrapixlovú technológiu“ spoločnosti HTC, je však vybavený konvenčným snímačom, iba s vyšším rozlíšením. One M8 dostal rovnaký snímač, ale s nižším rozlíšením, ale s väčšou veľkosťou pixelov - 2 mikróny, na rozdiel od 1,1 mikrónu v 13-megapixelovom fotoaparáte.

Rozdiel je viditeľný predovšetkým z hľadiska osvetlenia. Model M8 zachytáva viac svetla, a teda aj viac „dát“, čo poskytuje lepšiu kvalitu fotografie ako One mini 2 a Desire 816. Preto vás za slabých svetelných podmienok One M8 nesklame. Jediná vec, ktorou je M8 \u200b\u200bhoršia ako jej kolegovia, je konečné výsledné rozlíšenie fotografie, ktoré bude trikrát menšie. Na zdieľanie fotografií na sociálnych sieťach, kde sa vysoké rozlíšenie jednoducho nevyžaduje, a často sú fotografie komprimované naopak, však fotoaparát M8 postačí.

Ako viete, nový vlajkový smartphone HTC One (tentokrát je to naozaj jeden, a nie tri, ako minulý rok) sa môže pochváliť neobvyklým fotoaparátom s technológiou UltraPixel a optickou stabilizáciou obrazu. A ak je so stabilizáciou všetko viac-menej jasné, potom UltraPixel vyvoláva určité otázky. Poďme teda spolu zistiť, čo to je a ako sa táto technológia líši od „bežných“ fotoaparátov.

Vzhľad fotoaparátu na HTC One

Aby sme pochopili, čo sa skrýva za marketingovým názvom UltraPixel, najskôr sa pozrime na to, ako funguje „bežný“ fotoaparát s poľom farebného filtra Bayer. Malým tajomstvom takýchto kamier (tj. 99,9% všetkých kamier na trhu všeobecne) je to, že rozlíšenie uvedené v technických špecifikáciách je fikcia a „šmrnc“. Skôr je na matici naozaj presne toľko fotocitlivých prvkov (senzorov), ako je napísané, problém však je, že každý z nich vidí iba jednu farbu (modrú, zelenú alebo červenú). Plne deklarované rozlíšenie sa teda dosahuje iba v čiernobielom režime a vo farebnom režime sa farba každého výsledného pixela interpoluje z nameraných hodnôt niekoľkých (zvyčajne štyroch) senzorových senzorov.


Maticová štruktúra s radom farebných filtrov Bayer

Vedľajším efektom radu farebných filtrov spoločnosti Bayer je potreba použiť filter proti vyhladeniu, ktorý je umiestnený pred snímačom a mierne „rozmazáva“ obraz. Toto sa robí, aby sa zabránilo farebným artefaktom a moaré. Zároveň tým trpí aj rozlíšenie - preto obraz z „bežných“ fotoaparátov v 100% mierke bez ďalšieho softvérového doostrenia vyzerá vždy akosi rozmazane. (Existujú fotoaparáty s maticami Bayer bez filtra proti vyhladeniu, ale dajú sa spočítať na prstoch jednej ruky.)

Matica s technológiou UltraPixel má zásadne odlišnú štruktúru. Používa tri vrstvy fotocitlivých prvkov. Prvky v jednej vrstve sú citlivé na modrú, v druhej na zelenú a v tretej na červenú farbu. Takýto trojvrstvový snímač okamžite dostane informácie o celej farbe, vďaka čomu sa farebné rozlíšenie matice UltraPixel rovná jasu a filter proti aliasingu jednoducho nie je potrebný.


Senzor na „trojvrstvovej“ matici v reze

Táto myšlienka nie je skutočne nová - spoločnosť Foveon už mnoho rokov vyrába snímače Foveon X3, ktoré sa zase používajú vo fotoaparátoch Sigma. Matice Foveon mali v čase svojho uvedenia na trh najvyšší metamérny index (teda najsprávnejšie podanie farieb) zo všetkých typov matíc. Ako navyše ukazuje prax, matice Foveon s rozlíšením N megapixelov nie sú horšie v rozlíšení ako matice Bayer s rozlíšením N * 2 megapixelov alebo ich dokonca prekonávajú. Inými slovami, vo výslednom obrázku je menej pixelov, ale zároveň sú „lepšie“ ako v prípade snímania s maticami Bayer.

Matice Foveon však majú svoje nevýhody. Medzi ne patrí zvýšený šum červeného kanála (ktorý prijíma najmenšie množstvo svetla) a intenzita zdrojov (konštrukcia konečného obrazu sa vykonáva pomocou zložitejších algoritmov ako demosaicing Bayerovho poľa), čo predovšetkým robí snímanie videa problematickým. Zdá sa však, že HTC tento problém úspešne prekonalo. Či sa však spoločnosti podarilo zachovať výhody trojvrstvových matíc, ukáže sa, až keď sa nám smartfón dostane do rúk na kontrolu.

P. S. Zaujímalo by ma, kto je výrobcom matice v HTC One? Pokiaľ viem, Sony, Panasonic a Canon majú okrem Foveonu aj patenty na rôzne implementácie „trojvrstvových“ matíc. Z týchto spoločností je iba Sony významným výrobcom modulov mobilných fotoaparátov. Záver sa naznačuje ...

P. P. S. Do rúk sa nám dostal biely papier od spoločnosti HTC popisujúci technológiu UltraPixel. Neexistuje trojvrstvová matica, použije sa obvyklý Bayerov filter. Všetky výhody, ak existujú, sú spôsobené extrémne veľkou (na štandardy mobilných fotoaparátov) veľkosťou pixelov (rozstup 20 μm). A nech tu tento článok zostane ako informácia pre mňa osobne a pre ďalších novinárov, ktorí radi píšu texty na základe nie úplne overených informácií.

V roku 2013 bol uvedený na trh smartfón HTC One. Okrem iných výhod bolo zariadenie vybavené neštandardným fotoaparátom, v ktorom bola použitá technológia zvaná Ultrapixel. Taiwanský výrobca označil zavedenie ultrapixelov za prielom v oblasti mobilnej fotografie, pretože vďaka tejto udalosti ostatní výrobcovia konečne prestanú merať kvalitu fotoaparátu v smartfónoch pomocou megapixelov.

Fotocitlivé prvky v bežných fotoaparátoch

Na začiatok si prejdime krátke zoznámenie sa s princípom usporiadania svetelných filtrov na matici podľa Bayerovej schémy, ktorá sa používa takmer vo všetkých mobilných fotografických moduloch. Matica obsahuje prvky citlivé na svetlo. Volajú sa „senseli“. Tieto prvky zachytávajú svetlo a premieňajú ho na elektrický náboj. Každý senzor môže vnímať jednu farbu - modrú, zelenú alebo červenú.

Nevýhodou farebných filtrov Bayer je vzhľad farebných artefaktov a moaré na fotografii. Na nápravu situácie sa používa špeciálny filter proti vyhladeniu, vďaka ktorému sú obrázky mierne rozmazané (odtiaľ pochádza aj názov „mydlo“). To je zreteľne viditeľné pri zmene mierky obrázkov zhotovených amatérskymi fotoaparátmi a mobilnými foto modulmi.

Výrobcovia väčšiny smartfónov sa v skutočnosti snažia vložiť na snímač čo najviac pixelov, aby zvýšili pôvodné rozlíšenie výslednej fotografie. So zvyšujúcim sa počtom megapixelov sa plocha každého pixelu zmenšuje. Vďaka tomu sú menej náchylní na svetlo, fotografie sú tmavšie, objavuje sa na nich šum. Kvôli kompenzácii nedostatočného osvetlenia sa clona otvára širšie a na potlačenie šumu sa používa zlučovanie susedných pixelov.

Podstata technológie UltraPixel a jej výhody

Spoločnosť HTC pristúpila k problému vylepšenia fotoaparátu z druhej strany: znížili rozlíšenie na 4 megapixely, pixely však zmenili na ultrapixely a ich veľkosť sa zvýšila na 2 mikrometre oproti 1,1 mikrometrom (mikrónom) v 13 megapixelových snímačoch.

Technológia UltraPixel umožňuje umiestnenie snímačov na matici fotografií v troch vrstvách, z ktorých každá osobitne vníma červenú, modrú a zelenú farbu. Zároveň je plocha fotocitlivých prvkov v porovnaní s „bežnými“ snímačmi trikrát väčšia (až do štvorca 4 µm).

Podobný princíp sa už dlho používa v maticiach Foveon, s ktorými sa zrkadlovky Sigma dodávajú.

Toto riešenie má v skutočnosti niekoľko výhod naraz:

  • ultrapixely vnímajú asi o 300% viac svetla, respektíve môžete získať kvalitnejšie fotografie v tme;
  • výrazné zníženie množstva šumu pri snímaní za zhoršených svetelných podmienok;
  • pohybujúce sa osoby a objekty na výslednej fotografii nie sú prakticky rozmazané;
  • kvôli širšiemu rozsahu HDR sú tmavé oblasti zvýraznené a svetlé naopak nie sú preexponované;
  • nie je potrebný filter proti vyhladzovaniu, ktorý spôsobuje rozmazanie v Bayerovej matici.

Nevýhody technológie UltraPixel

Teoreticky má táto myšlienka solídne výhody. Hlavnou chybou však bolo rozhodnutie zastaviť sa na hodnote 4 megapixelov. Z tohto dôvodu fotografie pri snímaní vzdialených objektov a krajiny trpia malými detailami.

Prečo však iba 4 megapixely, nie je to viac? Určite môžete. Je však potrebné mať na pamäti, že ultrapixely budú vyžadovať oveľa viac priestoru ako tie „bežné“. Fyzická veľkosť fotomatrixu teda bude „narastať“ a s ňou aj samotný modul. Masový spotrebiteľ je v smartfónoch zvyknutý na malé, kompaktné oko fotoaparátu, takže nie každý bude vnímať prudkú zmenu jeho priemeru. Spoločnosť HTC sa preto pri predstavovaní UltraPixel rozhodla obmedziť na nižšie rozlíšenie, aby potešila dizajn puzdra mobilného zariadenia.

Možno v budúcnosti budú kamerové telefóny vybavené oveľa väčším snímačom ako dnes, kde sa namiesto „bežných“ pixelov použijú ultrapixely.

Kde inde sa ultra pixely používajú?

Slovo „UltraPixel“ vymysleli obchodníci spoločnosti HTC, keď prvýkrát testovali technológiu zväčšovania pixelov na fotomatrixe fotoaparátu v smartfóne. Tento nápad sa ukázal ako nádejný a neskôr si našiel uplatnenie v zariadeniach Apple (iPad Air 2), ako aj v spoločnosti Google, ktorá spolu s LG a Huawei uviedla na trh modely Nexus 5X a Nexus 6P. Názov UltraPixel sa nikdy neuchytil, takže sa nepoužíva v popisoch charakteristík týchto zariadení.

Neskôr spoločnosť Samsung na výstave predstavila nový smartphone - Galaxy S7 edge, s veľkosťou matice 1 / 2,5 “a zväčšeným pixelom na 1,4 mikrónu. Pre porovnanie, Galaxy S6 má 16-megapixelový snímač s veľkosťou 1 / 2,6 ″ a každý pixel má veľkosť 1,2 mikrónu.

Keď sa pozriete na tieto ukážkové fotografie nasnímané pomocou Note 5 (vľavo) a Galaxy S7 (vpravo), obidva obrázky sa zdajú byť zhruba rovnako kvalitné.

Pri 100% zväčšení jednotlivých fragmentov však môžete okamžite vidieť výrazný rozdiel v detailoch.

Zväčšené pixely sa používajú v profesionálnych fotografických zariadeniach, to znamená v digitálnych zrkadlovkách. Vďaka tomu sú aj najdostupnejšie fotoaparáty DSLR so štandardným (kompletným) objektívom pri snímaní za zhoršených svetelných podmienok výrazne vpredu pred skôr chladnými mydlovničkami. Zachytávajú viac svetla a na výsledných snímkach majú spravidla menší šum. Keby bola hustota pixelov v digitálnych zrkadlovkách rovnaká ako v bežných kompaktných fotoaparátoch, aj v smartfónoch, rozlíšenie by presiahlo 120 megapixelov. Zatiaľ najsofistikovanejšie modely v súčasnosti dokážu snímať s rozlíšením 36, maximálne 51,4 megapixelov.


Rozdiel medzi fotografovaním pri slabom osvetlení z fotoaparátov s veľkými pixelmi a normálnym režimom

Tiež sa vám bude páčiť: