Innehållsförteckning:

Från 0, 11 megapixlar till neurala nätverksassistenter: hur kameror utvecklades i smartphones
Från 0, 11 megapixlar till neurala nätverksassistenter: hur kameror utvecklades i smartphones
Anonim

En kort utflykt till mobilfotografiets historia.

Från 0, 11 megapixlar till neurala nätverksassistenter: hur kameror utvecklades i smartphones
Från 0, 11 megapixlar till neurala nätverksassistenter: hur kameror utvecklades i smartphones

Kameran i en smartphone har blivit en integrerad del av vårt liv: med dess hjälp kan du alltid fånga ett viktigt ögonblick och dela det med andra. Men för att detta skulle bli verkligt tog det 20 år av tekniska framsteg, omfördelning av fotoutrustningsmarknaden och många innovationer. Vi bestämde oss för att komma ihåg hur mobilfotografering slog in i vår vardag och vilka företag som gjorde det enkelt och tillgängligt.

De första kameratelefonerna

För första gången dök kameran upp i telefonen 1999: det japanska företaget Kyocera släppte modellen VP-210, som gjorde det möjligt att ringa videosamtal. Kameran var placerad framför och fångade ägarens ansikte med en hastighet av 2 bilder per sekund. Hon kunde också ta selfies med en upplösning på 0, 11 megapixlar och lagra dem i enhetens minne i en mängd på upp till 20 stycken.

Kyocera VP-210 telefonkamera
Kyocera VP-210 telefonkamera

Under efterföljande år utvecklades mobilkameror snabbt under konkurrensens anstormning, och redan 2004 togs milstolpen på 1 miljon pixlar (1 megapixel). Och 2005 chockades marknaden av två modeller som kan kallas de första kameratelefonerna: Nokia N90 och Sony Ericsson k750i. De hade 2-megapixelkameror med autofokus och tog skarpa bilder, inte suddiga abstraktioner. Det var då som användarnas attityd till mobilfotografering började förändras: tematiska grupper dök upp på Flickr, folk började utbyta bilder mottagna på sina telefoner och diskutera dem.

Nokia N90 och Sony Ericsson k750i
Nokia N90 och Sony Ericsson k750i

Med varje efterföljande år har antalet personer som tar bilder på telefonen växt exponentiellt. Släppningen av iPhone 2007 förändrade inställningen till monofunktionella enheter: smartphones började ersätta MP3-spelare och sedan amatörfoto- och videokameror.

Instagrams gryning

Kameramarknaden kraschade 2010 i och med lanseringen av Instagram. Användare ville få en attraktiv bild så enkelt och snabbt som möjligt och lägga upp den på sociala nätverk.

Dynamik i försäljning av kameror och smartphones
Dynamik i försäljning av kameror och smartphones

Samtidigt har kvaliteten på mobilkamerorna förbättrats. Iphone 4s introducerades 2011 och fick en 8-megapixelkamera och ljuskänslig optik med en bländare på f / 2, 4. Dessa egenskaper täckte de flesta behov: tryck på en knapp, få en ljus ram och ladda upp den till Instagram.

Med tiden har bearbetningen av bilder i smartphones blivit mer aggressiv: kontrast, mättnad och konturskärpa i prioritet, och bildens naturlighet bleknade in i bakgrunden. Men det har också gjorts försök att föra in professionell teknik till mobilkameror. Så, Nokia 2012 tillverkade kameratelefonen 808 PureView.

Nokia 808 PureView
Nokia 808 PureView

Modellen kännetecknades av egenskaper som var fenomenala för sin tid. Kameraupplösningen var 41 megapixlar, och sensorns fysiska storlek var 1/1, 2 tum. Den var också utrustad med en mekanisk slutare, inbyggt ND-filter, Carl Zeiss-objektiv med f/2, 4 bländare och xenonblixt.

Tyvärr hade andra tillverkare ingen brådska att följa Nokias exempel och förlitade sig på filter och annan utsmyckning.

Fler kameror, bra och annorlunda

Vid något tillfälle beslutade företagen att utöka antalet kameror i smartphones. Redan 2011 släpptes HTC Evo 3D och LG Optimus 3D, som använde två linser vardera för att skapa stereoskopiska fotografier. Tekniken visade sig dock vara outtagna och tillverkarna glömde sådana experiment i flera år.

Dubbla kameror i HTC Evo 3D
Dubbla kameror i HTC Evo 3D

Under våren 2014 såg marknaden HTC One M8. Smarttelefonen fick en hjälpmodul för att mäta djup och separera objektet från bakgrunden. Således implementerade företaget porträttläge två år tidigare än vad Apple gjorde.

En rejäl boom skedde 2016, när de största tillverkarna presenterade sina lösningar. Samtidigt fanns det ingen enskild bild av varför en smartphone behöver två kameror. Huawei främjade till exempel monokrom fotografering med P9, som de utvecklade tillsammans med Leica. LG G5 förlitade sig på shirik, och Apple introducerade ett teleobjektiv för porträtt och optisk zoom i iPhone 7 Plus.

IPhone 7 och 7 Plus kamera
IPhone 7 och 7 Plus kamera

Det visade sig att två kameror inte är gränsen. Nu är nästan alla smartphones på marknaden utrustade med tre objektiv med olika brännvidder, samt kameror för makrofotografering och djupmätning.

Ökar egenskaper

Kvaliteten på mobilkameror har alltid begränsats av fysiska begränsningar: fodralets lilla tjocklek tillät inte att utrusta smartphones med högkvalitativ optik och stora sensorer. Användarna krävde dock förbättringar, företag försökte tillfredsställa deras behov.

Så det slutade med kameror som sticker ut några millimeter från kroppen. Sensorernas fysiska dimensioner har också vuxit: om de för fem år sedan fluktuerade inom 1/3 ″, har nu Samsung Galaxy S20 Ultra och Huawei P40 med 1/1, 3 ″ sensorer dykt upp på marknaden. Bildsensorerna har förstorats nästan nio gånger, vilket har förbättrat kvaliteten på fotografier avsevärt.

Huawei P40 Pro telefonkamera
Huawei P40 Pro telefonkamera

Det stora området av sensorerna gjorde det möjligt att öka upplösningen. 48 MP och 64 MP mobilkameror har blivit normen, medan Samsung och Xiaomi redan har nått milstolpen på 108 MP. Men bilder med en sådan upplösning väger för mycket, så ingenjörerna gick på ett trick: information från närliggande pixlar kombineras. Detta sänker upplösningen, men i gengäld får vi mindre brus och ett bredare dynamiskt omfång.

Vad kommer härnäst

Alla dessa innovationer har gjort smartphones till en idealisk ersättning för digitala peka-och-skjut-kameror. Ändå har de fortfarande utrymme att växa. Och även om de fysiska egenskaperna slår i taket, kommer mjukvara alltid att komma till undsättning.

Nu tar beräkningsfotografering fart: kameran tar en serie bilder och neurala nätverk baserade på dem samlar in den perfekta bilden, dämpar brus, utjämnar ljusstyrkan och korrigerar färg. Metoden används i Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 och många andra smartphones. Bearbetningen sker automatiskt och omärkligt för användaren - han ser bara resultatet.

När prestandan ökar blir kamerornas möjligheter bredare. De kan redan spela in video och utföra bearbetning i realtid: suddig bakgrunden eller göra den svartvit och lämna objekt i färg. Riktningen mot förstärkt verklighet utvecklas också: Apple har redan utrustat iPad Pro med en LiDAR-sensor för att arbeta med AR-applikationer, och snart kommer tekniken även att dyka upp i iPhone.

Mobilkameror håller på att bli ett hårdvaru-mjukvarukomplex, vars möjligheter vi inte helt förstår. Det är därför det är mer intressant att följa den senaste utvecklingen inom detta område och testa dem själv.

Rekommenderad: