Когда дело доходит до фотосъемки на пленку, 35-миллиметровый формат был самым популярным вариантом и использовался во всем, от простых компактных камер до дорогих зеркальных фотокамер. Это было настолько распространено, что фокусное расстояние объективов до сих пор обычно указывается в эквиваленте 35 мм. Цифровой переход привел к появлению «полнокадровых» зеркальных фотокамер, в которых размер сенсоров соответствовал размеру 35-мм фотокамеры. Тем не менее, он также принес с собой цифровые камеры меньшего размера — достаточно маленькие, чтобы положить их в карман.
Для них 1-дюймовый сенсор — это святой Грааль, а такие камеры, как серия Sony RX100, являются популярным примером. Они вышли из моды, поскольку возможности камер смартфонов значительно улучшились, но они оказали влияние на смартфоны.
Sony Xperia Pro-I позаимствовал 1-дюймовый сенсор у своих собратьев RX100, хотя у него нет оптики, чтобы в полной мере использовать его (это 20-мегапиксельный сенсор, Pro-I использует только 12-мегапиксельный). Следует отметить, что так называемые 1-дюймовые датчики на самом деле не имеют размера 1 дюйм, они больше похожи на 2/3 дюйма. Как и 35 мм, это еще один пережиток старых камер.
Sony Xperia Pro-I позаимствовал 1-дюймовый сенсор из линейки премиальных камер RX100.
В любом случае, датчик изображения Pro-I имеет впечатляюще большие пиксели размером 2,4 мкм — 200-мегапиксельный ISOCELL HP3, о котором мы говорили на прошлой неделе, имеет размер пикселей только до 2,24 мкм с биннингом 16-в-1. Конечно, эти два сенсора предназначены для двух разных камер с двумя разными вариантами использования.
Вы, наверное, знаете, что Pro-I — не первый смартфон с 1-дюймовым сенсором и уж точно не последний — 2023 год обещает стать годом, когда этот тип сенсора станет нормой для флагманов.
Некоторые из вас могут помнить Panasonic Lumix Smart Camera CM1. Стиль корпуса не оставляет сомнений в том, что это телефон с камерой, и он оснащен впечатляющим фирменным оборудованием: 20-мегапиксельный 1-дюймовый сенсор с объективом Leica f/2.8 и «движок Venus», который может записывать видео 1080p со скоростью 30 кадров в секунду (и 4K при 15 кадрах в секунду).
Panasonic Lumix Smart Camera CM1 — ранний пример смартфона с 1-дюймовым сенсором.
Это был коренастый телефон толщиной 21 мм и весом 204 г (хорошо, много для 2014 года). CM1 работал под управлением Android 4.4, а специальное приложение камеры предлагало полное ручное управление.
Lumix CM1: Объектив Leica • Видеодвижок Venus • Физический диск для управления
Одна действительно интересная особенность заключалась в том, что серебряное кольцо вокруг объектива на самом деле было диском, который можно использовать для изменения настроек камеры. Lumix CM1 стоил колоссальные 1000 долларов, что в то время считалось дорого, но не слишком дорого для такого специализированного комплекта.
Давайте отправимся еще дальше назад во времени. Мы много говорили о Nokia 808 PureView, телефоне настолько продвинутом, что казалось, что он из будущего. Когда он вышел в 2012 году, ни один другой телефон не мог сравниться с ним и его абсолютно массивным сенсором 1/1,2 дюйма. Toshiba HES9 затмил датчики современных телефонов — здесь он рядом с хилым 1/3,2-дюймовым Sony IMX145 (8MP), который использовался в Galaxy S III того же года.
Массивный сенсор 1/1,2 дюйма (Toshiba HES9) Nokia 808 PureView
Сенсор PureView имел довольно крупные даже по современным меркам пиксели, 1,4 мкм, и их тоже немало — 41 МП. Как мы обсуждали на прошлой неделе, первый смартфон, который превзошел его в игре с разрешением, появился только в 2018 году.
И именно высокое разрешение делало Nokia 808 таким футуристическим — используемая технология суперсэмплинга по умолчанию использовала 8-мегапиксельные фотографии и обеспечивала потрясающее качество каждого пикселя, а также позволяла осуществлять цифровой зум без потерь. Современные смартфоны используют очень похожий подход, хотя и с некоторыми важными отличиями.
Кстати, если вам интересно, чем отличается Nokia 808 PureView от современного смартфона, в прошлом году мы протестировали его.
Мы сравнили его с Xiaomi Mi 11 Ultra, телефоном с самым большим датчиком камеры того времени — Samsung ISOCELL GN2 был больше, чем даже датчик 808 с оптическим форматом 1/1,12 дюйма (при 50MP, что соответствует пикселям 1,4 мкм).
Xiaomi Mi 11 Ultra оснащен огромным сенсором 1/1,12 дюйма, превосходящим 808 PureView (по многим параметрам).
Здесь мы хотим сделать небольшое отступление и поговорить о пикселях. Говоря о цифровых камерах, вы часто видите подробности об апертуре, сенсоре и размерах пикселей. Но не все пиксели рождаются одинаковыми.
Датчик 808 PureView, возможно, был впечатляюще большим и с очень высоким разрешением, но это была устаревшая технология. Это был датчик с фронтальной подсветкой (FSI), что означает, что схема датчика мешает фотодиодам. В Lumia 1020, следующем 41-мегапиксельном телефоне Nokia, выпущенном в следующем году, использовался датчик задней подсветки (BSI) меньшего размера (1/1,5 дюйма).
Освещение спереди, также известное как FSI, и освещение сзади, также известное как BSI (кредит изображения)
И это еще не все. Название «ISOCELL» происходит от физических барьеров, которые изолировать отдельные пиксели, что снижает перекрестные помехи. Samsung продолжила разработку технологии и рекламирует множество других преимуществ (например, большую полноразмерную емкость, которая измеряет, сколько фотонов может собрать пиксель, прежде чем достигнет своего максимума).
Переход от BSI к ISOCELL и дальнейшее развитие ISOCELL
Samsung не одинок в этом дизайне, у OmniVision, например, есть похожая технология под названием PureCel Plus:
OmniVision также работает над улучшением пикселей, изолируя их друг от друга.
Есть и другие новые разработки, такие как многослойная конструкция датчиков Sony, которая разделяет фотодиоды и транзисторы, считывающие их, на два отдельных слоя, а не рядом, что увеличивает площадь поверхности фотодиодов.
Sony разрабатывает многоуровневую конструкцию CMOS-сенсора
Все это говорит о том, что размер пикселя сам по себе не является окончательным показателем качества изображения. На самом деле именно такие продуманные конструкции позволили производителям сенсоров уменьшить размер пикселей до 0,56 мкм (забавный факт: 150-мегагерцовый Pentium Pro 1995 года был изготовлен на узле размером 0,5 мкм и имел 5,5 миллиона транзисторов).
Преемником Mi 11 Ultra является Xiaomi 12S Ultra, который сменил команду и оснащен датчиком Sony IMX989 в качестве основной камеры — впечатляющим 1-дюймовым 50-мегапиксельным сенсором. Это намного больше, чем 1/1,5 дюйма, обычно встречающиеся сегодня в телефонах, и даже датчики 1/1,3 дюйма. Pixel 7 и iPhone 14 Pro попадают в эту категорию и имеют сопоставимое разрешение (и, следовательно, размер пикселя). Galaxy S22 Ultra также имеет сенсор 1/1,3 дюйма (чуть меньше), но из-за разрешения 108 Мп его физические пиксели меньше.
Современное состояние огромных сенсоров смартфонов: 1-дюймовый Sony IMX989, используемый в Xiaomi 12S Ultra.
Но до 12S Ultra был еще один телефон для использования IMX989 — Sharp Aquos R6. Как ни странно, на Aquos также был наклеен логотип Leica, которая разработала камеру совместно с Sharp. Так что у него есть что-то общее с Xiaomi. Sharp несет ответственность за многие новинки в мобильной индустрии, хотя ограниченное присутствие бренда на рынке смартфонов означает, что эти новаторские телефоны часто остаются незамеченными.
Sharp Aquos R6 был первым с IMX989, и его камера также была разработана совместно с Leica.
Ходят слухи, что несколько производителей смартфонов работают над флагманами с 1-дюймовыми сенсорами, особенно со средним разрешением и большими пикселями. Будет довольно много моделей с 200-мегапиксельной камерой и меньшими пикселями. Нам не терпится увидеть, как развернется битва двух философий.
Добавить комментарий