Камера в HTC One: подробный обзор. Камера в смартфоне с большими пикселями или технология Ultrapixel (ультрапиксель) Светочувствительные элементы в обычных камерах

Samsung Galaxy S4 обладает 13-мегапиксельной камерой с диафрагмой f/2.2, что значительно лучше, чем камера в Galaxy S3 – 8-мегапиксельная с f/2.6. Это позволит более детально захватывать изображения. HTC One получил камеру с новым подходом – пиксель увеличен до 2 микронов, что позволяет улучшить качество снимков в условиях низкой освещенности в сочетании с широкоугольным объективом f/2.0.

В принципе это все, что нам нужно знать относительно аппаратной части, но в функциональности так просто не разобраться. Именно поэтому мы подготовили целую серию снимков камерами HTC One (европейская версия с обновлением 1.29) и Galaxy S4 (международная версия GT-i9505).

Примечание: В каждой серии снимков вы увидите разницу в размерах фотографий. Верхние широкоформатные снимки принадлежат HTC One, а фотографии с соотношением 4:3 принадлежат Galaxy S4 (снизу). По клику фотографии будут увеличены.

Наша первая серия снимков достаточно сложное испытание для камер смартфонов и есть на фотографиях как темные, так и очень светлые области. HTC One отлично справился, равномерно распределяя фокус на всю сцену. Жаль, что HTC One снимает с большим шумом, но с нормальным распределением света.

Далее кадр снят с использованием HDR на обеих камерах. Оба смартфона отлично снимают в режиме HDR, но мы должны согласиться, что galaxy S4 справился лучше. У него и цвета насыщеннее выражены, более естественные, изображение более четкое. При просмотре в оригинальном разрешении видно, что на снимках Galaxy S4 есть небольшие ореолы вокруг движущихся людей.

На открытом воздухе далее делались снимки ратуши Манчестера. Сразу заметно, что фотографии с камеры Galaxy S4 ярче, хотя уже с менее реалистичными цветами. Если рассмотреть детально, то на снимках с камеры HTC One заметны некоторые артефакты, хотя и используются алгоритмы шумоподавления. Сказывается небольшое количество мегапикселей.

Увеличим снимок с камеры Galaxy S4:

А теперь увеличим фотографию с камеры HTC One:

Теперь займемся макросъемкой. На это способны оба смартфона и качество нас все равно порадовало. У HTC One для этого нужно включать специальный режим макросъемки, а Galaxy S4 отлично справляется со съемкой крупным планом и в режиме «Авто». Наряду с различными пропорциями, есть реальная разница в цветах. Galaxy S4 выдает более яркие цвета, пусть и не так реалистично, как HTC One.

Все наши снимки, сделанные ночью, конечно же были сделаны в специальном ночном режиме. Никакой неожиданности мы не получили. HTC One уверенно обошел Galaxy S4 в ночных снимках, хотя S4 не так уж и плох. Правда, заметно больше шума и размытости по сравнению с ультрапиксельной камерой HTC One.

Теперь сфотографировали через витрину гигантского японского краба-паука. HTC One выдал более точные цвета, хотя на снимках Galaxy S4 намного меньше шума, что ценится выше.

Панорама дневной улицы отлично получилась на фотографиях и HTC One, и Galaxy S4. Но HTC One умеет за счет широкоугольного объектива захватывать большее пространство, в то время как у Galaxy S4 камера имеет ограничения.

И снова макросъемка не перестает нас радовать качественными снимками. Только критика так или иначе присутствует: HTC One снимает с размытым фокусом, а у Galaxy S4 цвета искажаются и перенасыщены. На наш взгляд, HTC One представил лучшее качество фотографии, с более точной передачей цвета и мягким фоном.

Яркая, открытая сцена, и снова Galaxy S4 выходит на первое место благодаря большему количеству мегапикселей. Фотографии HTC One страдают от переизбытка шума в местах темных пятен на бетоне. Теплые цвета Galaxy S4 воспринимаются лучше.

Здесь снова мы видим пользу от широкоугольного объектива HTC One, поскольку в кадр попадает большая часть здания с одной точки.

В качестве небольшого бонуса мы сделали фотографии в портретном режиме.

Снова проверяем макросъемку, что на обоих аппаратах делать одно удовольствие. Однако HTC One снимает с равномерным экспонированием и с более точной передачей цвета.

Мы сделали фотографии и в пасмурный день, что естественно сказывается на том, что снимки на камеру HTC One будут лучше, хотя ближе к краям снимка теряется фокус. Как и прежде, Galaxy S4 выдает более яркие и перенасыщенные снимки, что исказило сцену съемки – даже облака не видны на фотографиях.

Съемка реки в солнечный день, как и большинство дневных снимков, нужно делать крупным планом и лишь потом оценить различия. Galaxy S4 фотографирует более детально. Разница слишком заметна невооруженным глазом, когда смотреть на оригинальный размер фотографий – HTC One очень сильно отстает от победителя Galaxy S4 даже при небольшом увеличении фотографий.

При фотографировании с включенным режимом HDR ситуация не меняется на противоположную, когда в кадре освещение направлено справа. В режиме HDR на фотографиях HTC One края объектов более мягкие, тем не менее, яркие и темные участки на фотографиях без странных эффектов. И все же Galaxy S4 справился с заданием лучше. На самом деле достаточно трудно понять, зачем добавили режим HDR, когда фотографии и без него качественные.

Снова решили увеличить фотографии. Вот как выглядит снимок с камеры HTC One при увеличении:

А вот с Galaxy S4:

Здесь снова в кадре видно небо, но на снимке с HTC One местность немного недоэкспонирована, если сравнивать с Galaxy S4.

Та же сцена, снятая в режиме HDR. Некоторые световые артефакты можно заметить на фотографиях HTC One, а также размытость по краям. Galaxy S4 безусловно фотографирует лучше.

Еще несколько снимков ночью при освещении ночными фонарями и снова победа за HTC One. Смартфон Samsung представил снимки с размытым изображением и с менее точной передачей цвета. Также S4 потребовал больше времени на съемку ночных кадров.

Съемка из неосвещенной точки в режиме «Авто» и HTC One снова усиливает яркость в освещенных участках, что в реальности не должно быть. Galaxy S4 наоборот представляет снимки более темными, но более детализировано.

В режиме HDR различия менее очевидны, хотя HTC One снова слишком высвечивает яркие места в тоннеле. HDR режим позволяет камере Galaxy S4 снимать более детально в темных местах.

При съемке очень крупным планом мы решили сделать фотографии мха на кирпичной стене. Оба телефона представили очень качественные фотографии, но HTC One пытается опять фон на снимках сделать чересчур светлым.

Теперь мы выбрали объект в тени и при этом в кадре есть дневной свет. И в итоге HTC One представил более реалистичное изображение, в то время как на снимке с камеры S4 табличка пересвечена.

Наш последний ночной снимок и Galaxy S4 снова хорош. На фотографии чуть больше шума, чем на снимке HTC One, однако при этом очень заметно, что S4 снимает более детально, так как разница в мегапикселях очень много значит. Можно различить больше деталей на фотографиях, что очевидно на ресторанных вывесках. На снимке Galaxy S4 даже можно прочесть название заведения.

Увеличиваем фотографию с камеры HTC One:

Теперь увеличение с фотографии S4:

Снова видна разница между камерами смартфонов: широкоугольная камера HTC One захватывает больше пространства, но и передает более реалистичные цвета. Заметно это лишь при сравнении. Снимки с камеры Galaxy S4 получаются темнее, а основные цвета гораздо более яркими, что не соответствует реальности. Еще мы видим больше шумов на фотографиях HTC One, если смотреть фотографии крупным планом.

Немного выводов

Во время съемки HTC One выдавал фотографии быстрее, чем камера Galaxy S4. Мы даже не замечали задержки в срабатывании затвора. Galaxy S4 не так шустро фотографировал и присутствовали очевидные задержки в срабатывании затвора во время ночной съемки и в режиме HDR.

Во всех случаях Galaxy S4 имел преимущество благодаря запасу мегапикселей. У смартфона Samsung больше возможностей и потенциала при фотографировании днем, представляя снимки с лучшей детальностью. Благодаря программной обработке и различным алгоритмам на фотографиях гораздо меньше шума и улучшается резкость, что гораздо лучше походит для частого фотографирования. Именно поэтому чаще мы стали замечать артефакты и другие проблемы в темных участках фотографий при съемке днем.

С другой стороны, HTC One превзошел Galaxy S4 в ночной съемке и вообще в условиях недостаточной освещенности. На HTC One ночью крайне трудно получить размытый снимок – все за счет быстрой реакции затвора и более проработанной функции серийной съемки (нужно лишь просто дольше удерживать кнопку затвора).

Тем не менее, в целом Galaxy S4 снимает лучше, что видно в нашем тесте, несмотря на проблемы фотографирования в условиях низкой освещенности. Но и камера HTC One отнюдь не плохая. Она просто лучше справляется со съемкой в закрытых помещениях и при недостаточной освещенности. Galaxy S4 приятнее использовать для фотографирования на улице днем, а также в режиме HDR.

В конечном счете, Galaxy S4 и HTC One отличные камерофоны, однако в разных областях. Какая камера лучше подходит вам – решать только вам и отталкиваться от того, что вы чаще будете фотографировать.

Привет, уважаемые пользователи лучшего мобильного портала Trashbox. Компания HTC использовала в своём флагманском смартфоне HTC One новейшую камеру, созданную по так называемой технологии UltraPixel. Инновационная технология наделала много шумихи как во всемирной паутине, так и на деле, поэтому сегодня я хочу рассказать вам - что такое UltraPixel и как это работает. Самое интересное ждёт вас под катом .

UltraPixel - фирменная технология тайваньской компании HTC. В настоящее время используется в смартфонах HTC One и HTC One Mini, а также в ещё не анонсированном HTC One Max. Компания характеризует UltraPixel, как новейшую технологию качественной съёмки. Разрешение фотографий UltraPixel-камеры в HTC One и HTC One Mini составляет «всего лишь» 4 мегапикселя, но по качеству получаемые изображения не уступают 8- или даже 13-мегапиксельным сенсорам, которые устанавливаются во флагманские смартфоны-конкуренты. Всё дело в той самой технологии UltraPixel, о которой я в подробностях расскажу вам далее.
Большая часть основных камер в мобильных устройствах работает с так называемым фильтром Брайса Байера: поверх сенсора располагается трёхцветный фильтр, передающий каждому светочувствительному элементу информацию об общей интенсивности света. При этом из-за легкой вибрации в геометрии элементов фильтра и сенселей фотография при стопроцентном увеличении получается несколько размытой и даже неестественной. Побочным эффектом байеровского массива является необходимость использования сглаживающего фильтра. Используется он для того, чтобы уменьшить цветные артефакты.

Принцип работы матрицы с технологией UltraPixel заключается в ином строении. В ней используются байеровский фильтр, однако увеличена поверхность светочувствительных элементов. Элементы в одном слое чувствительны к синему цвету, во втором - к зелёному, а в третьем - к красному. Площадь сенселей примерно в три раза больше, чем в камерах других мобильных устройств - четыре квадратных макрометра.

В теории те самые четыре квадратных макрометра позволяют камере получать на 300% больше света. Чем больше информации захватывает пиксель, тем более достоверную информацию о фотографируемых объектах он передаёт фотопроцессору. Сравнение камер с разной оптикой проводилось уже не один раз, и разница особенно заметна на фотографиях, сделанных в условиях низкой освещённости.

По мнению компании HTC, увеличивать разрешение фотографий просто нет смысла, если их качество остаётся неизменным. Разрешение фотографий, сделанных с помощью камеры UltraPixel составляет 2688х1520 - этого хватает для того, чтобы просматривать их на самом смартфоне, планшете или ноутбуке. В случае применения дополнительной обработки или кадрирования изображения разрешение может оказаться недостаточным.

Увеличенные размеры пикселей в сенсоре камеры UltraPixel - одна из прочих составляющих, которая влияет на качество фотографии. Самая чувствительная камера содержит в себе ключевые компоненты ImageSense, среди них: матрица UltraPixel - имеет более крупные пиксели, что позволяет захватывать на 300% больше света; HTC ImageChip - обеспечивает автоматическую фокусировку, шумоподавление, компенсацию цветовых тонов и реалистичный динамический диапазон; диафрагма F/2.0 - является самой широкой диафрагмой среди всех доступных камер смартфонов, пропускает на 44% больше света; оптическая стабилизация изображения - снижает размытие и искажения видео, снятого без использования штатива.

Одной из «киллер-фич» новинки является его камера с «ультрапикселями», которая, по словам HTC, даст фору любым 13 Мп камерам, установленным на смартфонах конкурентов. Попробуем детально разобрать особенности данной «ультрапиксельной» камеры.

Новая технология HTC ImageSense, реализованная в HTC One, состоит датчика UltraPixel Sensor, нового процессора ImageChip, оптики с максимальной диафрагмой f/2.0 и двухосевой системы оптической стабилизации изображения Optical Image Stabilization.

Датчик UltraPixel Sensor отличается более крупными пикселями и позволяет захватывать на 300 процентов больше света по сравнению с типичными камерами разрешением 8 и 13 Мп. Физический размер сенсора UltraPixel Sensor составляет 1/3”, а размер «ультрапикселя» — 2 микрона. А вот в камере разрешением 8 и 13 Мп, которая оснащена сенсором 1/3”, размер пикселя равен 1,4 и 1,1 микрона.

По словам HTC, вместо того, чтобы заполнить область пикселями меньшего размера, они заполнили ее пикселями большего размера. Сравнение пикселей на рисунке ниже.

Новый процессор обработки сигналов видеоизображения расширил возможности функции HTC ImageChip. Главным нововведением можно считать сокращение требуемого времени на проверку расстояния. Для этого теперь требуется не более 200 мс.

Следующее нововведение – более широкий диапазон HDR. В режиме HDR камерой HTC One можно снимать видео разрешением 1080р.

На картинке выше HTC показывает превосходство камеры HTC One над камерами Samsung (f/2.6) и Apple iPhone 5 (f/2.4), которая снимает лучше в условиях слабой освещенности.

Компания HTC отмечает, что камера смартфона HTC One захватывает изображение с максимальным разрешением всего за 1/48 с. Модель HTC One X и конкуренты в этом ценовом диапазоне характеризуются показателем 1/30 с.

Двухосевая система оптической стабилизации изображения (Optical Image Stabilization) делает фотографии четкими, а камеру равнодушной к трясущимся рукам.

Примеры фото и видео, сделанных камерой HTC One можно посмотреть .

Как известно, новый флагманский смартфон HTC One (на этот раз он действительно один, а не три, как в прошлом году) может похвастаться необычной камерой с технологией UltraPixel и оптической стабилизацией изображения. И если со стабилизацией всё более или менее понятно, то UltraPixel вызывает определённые вопросы. Так что давайте вместе разберёмся, что это такое и чем данная технология отличается от «обычных» камер.

Внешний вид камеры в HTC One

Чтобы понять, что стоит за маркетинговым названием UltraPixel, сначала давайте рассмотрим принцип работы «обычной» камеры с байеровским массивом цветных фильтров. Маленький секрет таких камер (то есть 99,9% вообще всех камер на рынке) заключается в том, что указанное в технических характеристиках разрешение - это фикция и «ловкость рук». Вернее, светочувствительных элементов (сенселей) на матрице действительно ровно столько, сколько написано, но проблема в том, что каждый из них видит только один цвет (синий, зелёный или красный). Таким образом, полное заявленное разрешение достигается только в чёрно-белом режиме, а в цветном режиме цвет каждого итогового пикселя интерполируется из показаний нескольких (как правило - четырёх) сенселей.

Строение матрицы с байеровским массивом цветных фильтров

Побочным эффектом байеровского массива цветных фильтров является необходимость использования сглаживающего фильтра, который устанавливается перед матрицей и слегка «размазывает» изображение. Это делается для того, чтобы избежать цветных артефактов и муара. При этом страдает разрешающая способность - именно поэтому картинка с «обычных» камер в масштабе 100% без дополнительного программного повышения резкости всегда выглядит несколько размытой. (Существуют камеры с байеровскими матрицами без сглаживающего фильтра, но их можно пересчитать по пальцам одной руки.)

Матрица с технологией UltraPixel имеет принципиально иное строение. В ней используются три слоя светочувствительных элементов. Элементы в одном слое чувствительны к синему цвету, во втором - к зелёному и в третьем - к красному. Такой трёхслойный сенсель сразу же получает полную цветовую информацию, за счёт чего цветовая разрешающая способность матрицы UltraPixel равна яркостной, а сглаживающий фильтр попросту не нужен.

Сенсель на «трёхcлойной» матрице в разрезе

Эта идея на самом деле не нова - компания Foveon уже много лет выпускает матрицы Foveon X3, которые, в свою очередь, используются в камерах Sigma. На момент появления на рынке матрицы Foveon имели самый высокий метамерический индекс (то есть самую правильную цветопередачу) среди всех типов матриц. Кроме того, как показывает практика, матрицы Foveon с разрешением N мегапикселей по разрешающей способности не уступают байеровским матрицам с разрешением N*2 МП или даже превосходят их. Иными словами, пикселей в итоговом изображении получается меньше, но при этом они «лучше», чем в случае съёмки на байеровские матрицы.

Впрочем, у матриц Foveon есть свои недостатки. В их числе - повышенная шумность красного канала (который получает меньше всего света) и ресурсоёмкость (построение итогового изображения производится по более сложным алгоритмам, чем демозаика байеровского массива), которая, в частности, делает проблематичной съёмку видео. Впрочем, судя по всему, HTC эту проблему успешно поборола. А вот удалось ли компании сохранить преимущества трёхслойных матриц, станет понятно тогда, когда смартфон попадёт к нам в руки для обзора.

P. S. Интересно, кто является производителем матрицы в HTC One? Насколько мне известно, патенты на различные реализации «трёхслойных» матриц, помимо Foveon, есть у Sony, Panasonic и Canon. Из всех этих компаний только Sony является крупным производителем мобильных модулей камер. Вывод напрашивается сам собой...

P. P. S. К нам в руки попал white paper компании HTC, описывающий технологию UltraPixel. Никакой трёхслойной матрицы там нет, используется обычный байеровский фильтр. Все преимущества, если они есть, вызваны исключительно большими (по меркам мобильных камер) размерами пикселя (шаг 20 мкм). А эта статья пусть останется здесь как назидание мне лично и другим журналистам, любящим писать тексты на основании не вполне проверенной информации.

Ещё в детском садике нас научили сравнивать цифры, поэтому мы можем с легкостью сказать, что 13 больше за 4. HTC M8 получил камеру на 4 мегапикселя, а HTC One mini 2 на 13 мегапикселей. У кого будут лучше получаться фотографии? А у того, чья технология круче.

4 > 13

Несмотря на численную разницу в количестве пикселей, качество у HTC M8 заметно выше, чем у его мини-версии. Спокойно! Вы не пропустили реформу математики, и 13 по-прежнему больше за 4. Но когда речь идет о камерах смартфонов, то нужно рассматривать все детали при сравнении технологий, одинаковых на первый взгляд.

При наглядном сравнении качества камер HTC M8, HTC One mini 2 и HTC Desire 816, невооруженным глазом видно превосходство 4-мегапиксельной камеры M8 над оппонентами. Она предлагает более последовательную и надежную работу в широком диапазоне сценариев освещения. Камера М8 обеспечивает более естественные цвета, контрастность и просто лучшее качество фотографии, в то время как 13-мегапиксельные камеры выглядят размытыми, почти мутными и неестественными. Это один из побочных эффектов в данном направлении смартфоностроения.

А причина очень проста

Все дело в размере самих пикселей. HTC One mini 2 не использует "ультрапиксельную технологию" HTC, а обустроен обычным датчиком, только с большим разрешением. One M8 получил такой же датчик, но с меньшим разрешением, зато с большим размером самих пикселей - 2 мкм, в отличие от 1.1 мкм в 13-мегапиксельной камере.

Разница видна в первую очередь в вопросе освещенности. M8 захватывает больше света, а значит и больше "данных", что обеспечивает лучшее качество фото, по сравнению с One mini 2 и Desire 816. Поэтому, в условиях недостаточной освещенности One M8 не подведет. Единственное, в чем M8 уступает своим коллегам, так это в итоговом разрешении фотографий, которое будет в три раза меньше. Однако для обмена фотографиями в социальных сетях, где просто не требуется большое разрешение, а часто и фотографии наоборот сжимаются, камеры M8 будет достаточно.