Ha még mindig nem volna egyértelmű, hogy újkori megapixel háború folyik, érdemes megnézni, milyen létező és tervbe vett telefonok akadnak akár 108 megapixeles kameraszenzorral. Persze mi igyekszünk újra meg újra sulykolni: bár valóban képesek a mai mobiltelefonok 40/48/64 és akár a fenti, elképesztő megapixelszámon rögzíteni, ami nyilván jól mutat a termékoldalon, a dolog nem ezekről a felbontásokról szól, legalábbis közvetlenül nem: a fejlett képfeldolgozás profitál leginkább belőle. A hogyan előtt azonban tisztázzuk röviden, miként áll össze egy kép digitális szenzorral.
Sok kamera és nagy megapixelszám, a mobilfotózás mégis inkább a képfeldolgozó algoritmus hatékonyságáról szól [+]
Minden érzékelőn adott mennyiségű szenzorpixel helyezkedik el, és az elektronika a rájuk eső fotonokat alakítja digitális jellé. Önmagában a képpontok viszont nem képesek a színeket egymástól megkülönböztetni, így a pixelek fölé hagyományosan Bayer-színszűrő kerül: egy képpont fölé piros, egy másik fölé kék, kettő fölé pedig zöld (erre ugyanis az emberi szem érzékenyebb). Ez a klasszikus RGGB Bayer-szűrő, amit a Mate 30 Pro ultraszéles kamerája is bevet, de létezik piros-kék-sárga variáció is (RYYB), még több fényt befogadva (utóbbit az iménti Huawei főkamerája használja). Mindez azt is jelenti, hogy színenként csak az adott pixelszám 25-25-50%-án történik feldolgozás, és ahogy alább balra látszik: a szenzor egész máshogy látja a az elé terülő látványt, mint mi. A jobb oldali eredmény az úgynevezett demosaic képfeldolgozással, azaz a szomszédos pixelek hiányzó színinformációjának pótlásával jön össze, ezt a mobilkamerák ISP egysége végzi.
Egy hagyományos RGB szenzor által látott kép vs. a színes eredmény demosaic feldolgozás után (forrás: Cambridge Colour)
Alapszabály, hogy minél nagyobb a szenzor és a pixelméret, annál több fénnyel és kevesebb zajjal dolgozhat az elektronika, tisztább, minőségibb képeket eredményezve. A fenti szenzorok az előbbit teljesítik is: a Mate 30 Pro főkamerája 1/1,7" méretű, ultraszéles egysége pedig 1/1,54"-en a piac egyik legnagyobbika, ám a 40 millió pixel egyenként igen aprócska, ami látszólag kontraproduktív. Itt jön képbe a quad-Bayer szűrőelrendezés: a főkamera egy-egy pixel helyett négy-négy képpont felett használ azonos színű szűrőt. A pixel binning képfeldolgozás pedig a négy képpont együttes fényinformációját egyesíti egy szuperpixellé, így áll össze a készülék negyedakkora, 10 megapixeles alapfotója. Ez nyilván 12 megapixeles 48 megapixeles kamera esetében, és így tovább.
Hagyományos vs. Quad-bayer RGGB színszűrő felül, fejlett képfeldolgozás a maximális felbontásért alul (forrás: Android Authority)
Ezek a szuperpixelek este jönnek kapóra igazán, amikor szükség is van sok fényre képpontonként, és a dolog egyik előnye abban rejlik, hogy 10 helyett 40 megapixelen történik zajszűrés, így nem véletlen, hogy a Huawei csúcsmobilok éjjeli főkamerás képei tiszták és részletesek, lásd a blogbejegyzés végét. A GSM Arena szerint még egy trükkje van négy kis pixel használatának egységnyi felületen egy nagy helyett: kettő rövidebb, kettő pedig hosszabb záridővel rögzíthet egy időben (továbbra is a másodperc töredéke alatt), instant nagy dinamikájú HDR fotókat eredményezve, több, egymást követő exponálás helyett. Persze ez és a többelemes feldolgozás egyesíthető a még előnyösebb eredményekért.
A Mate 30 Pro főkamerája 40 megapixelen és pixel binning feldolgozással, 10 megapixelen [+]
Természetesen azért elérhető a teljes, 40 megapixeles rögzítés is, amivel persze ugrik a nagyobb dinamikaátfogás és az előnyösebb zajszűrés, plusz nem éppen tűélesek az ilyen eredmények a quad-Bayer elrendezés korlátai miatt. Mégis jóval több a részlet a 10 megapixeles képekkel összevetve, a mágiát pedig újfent a képfeldolgozó algoritmus veti be, amely ügyesen helyettesíti a pixelek hiányzó színinformációit, lásd az ábrát egy 48 megapixeles szenzor esetében feljebb.
Az ulraszéles kamera részletessége 40 és 10 megapixelen
Persze akad szenzor és szenzor között is különbség: a Mate 30 Pro ultraszéles kamerája hagyományos Bayer-szűrőt vet be, és nem is annyira tutik a 40 megapixeles eredményei. Ugyanakkor, ahogy a nyomtatásról szóló blogbejegyzésünkben jeleztük: messze nincs ennyi képpontra szüksége az embernek a mindennapokban. Mégis jól jön az extra pixelmennyiség digitális nagyításkor – így lehet, hogy a 2x-es felvételek úgy is kellően élesek, hogy optikai zoom csak 3x-os nagyítástól érhető el.
Fotó a normál kamerával, 2x-esen digitálisan nagyítva, majd a 3x-os optikai zoomra váltva [+]
A felhasználó azzal csak nyer, hogy mindenféle látószög esetében tetemes mennyiségű képponttal dolgozik a telefon, és úgy gondolom: az olvasó nyugodtan az iparági standardnak számító 10-12 megapixelen maradhat, a telefonra bízva a minőségi rögzítést. Jó tehát a gigantikus pixelszám, vagy nem? Attól függ, mire használjuk: nappal például kapóra jöhet 40 megapixel, de inkább a fejlett HDR és zajszűrés, illetve az éjszakai tudás a dolog előnye, 10 megapixelen. A képpontszámmal együtt az utóbbi időben pedig a legfontosabb tulajdonság, a szenzorméret is szép lassan növekedni kezdett, ami szintén a képek előnyére válik. Zárásképpen következzen egy csokor nappali és esti fotó a Mate 30 Pro két 40 megapixeles főkamerájával és 8 megapixeles zoomegységével, remekül demonstrálva, hogy ma mennyi múlik a nyers specifikációk mellett az ügyes képfeldolgozáson.