Все три смартфона, что мы тестируем (а насколько нам известно, и все другие камеры в телефонах, если не говорить об опциональных внешних насадках) оснащены объективами с фиксированным фокусным расстоянием. То есть, они не зуммируются, у них нет возможности увеличивать и уменьшать поле зрения (и видимый масштаб изображения) оптическими средствами. Фокусное расстояние объектива у всех трех смартфонов неизменно и примерно соответствует 28 мм (в обычном "пленочном" эквиваленте).
Однако разработчики понимают, что для подавляющего большинства пользователей камера, не позволяющая "приблизить" объект во время съемки, была бы слишком скучной. Поэтому нам все же дают возможность изменять масштаб – за счет цифрового преобразования изображения. По мере того, как вы производите "зуммирование", в формировании изображения принимает участие все меньшее количество элементов матрицы, взятых из центральной ее части. И здесь обнаруживается, что тот огромный запас по количеству элементов, которым обладает матрица Nokia 808 PureView, дает ей важное преимущество. С этой модели и начнем рассмотрение. Причем давайте будем писать термины "зум" и "зуммирование" без кавычек, хотя, конечно, не забывая, что это не настоящее изменение фокусного расстояние, которое обычно называется зуммированием (или, если серьезнее, трансфокацией).
Внешняя красная рамка, идущая по краю снимка – это полный кадр, на широком угле, без зуммирования. В случае, если выставлено максимальное разрешение 38 Мп, то зуммирование невозможно, вы "по-честному" используете фикс-объектив камеры и все пиксели матрицы.
Если же вы включаете меньшие разрешения (8-5-3 Мп), то по-прежнему можете снимать и на широком угле, но при этом появляются (и постепенно нарастают) возможности зуммирования. Для 8 Мп диапазон зума примерно двукратный, для 5 Мп – трехкратный, а для 3 Мп – примерно 3.5-кратный.
Поскольку численное значение зума нигде не указывается, и в EXIF всегда пишется истинное фокусное расстояние объектива, например, 8.02 мм, мы будем на следующих иллюстрациях широкоугольное положение называть "минимальным зумом", а самое сильное увеличение – "максимальным зумом". Слева приведены полные кадры, а справа – фрагменты изображения в попиксельном масштабе 1:1.
В первом случае, при 38 Мп, возможности матрицы используются полностью. Картинка, быть может, не обладает "звенящей" попиксельной резкостью, но тем не менее, это действительно изображение высокого качества и высокого разрешения.
Далее, при 8 Мп и минимальном зуме, в формировании каждого пикселя итогового изображения участвует несколько единичных элементов матрицы. Изображение получается резким, с высокой детализацией.
Увеличиваем кратность зума и доходим до максимальных 2х при 8 Мп. Увеличенный фрагмент (справа) становится удивительно похожим на первоначальный фрагмент 38-мегапиксельного изображения – и ничего удивительного, ведь мы по сути дошли до попиксельного использования элементов матрицы. Дальнейшее увеличение зума (при 5 Мп и 3 Мп) – это уже самое натуральное кадрирование, обрезка краев кадра. Эквивалентное фокусное расстояние увеличивается, объект "приближается" (слева) а попиксельный фрагмент 1:1 остается неизменным (справа).
Посмотрим теперь, как работает зуммирование у HTC One X и Samsung Galaxy S III.
Полные кадры (слева) выглядят примерно так же, как и у Nokia 808 PureView, хотя эквивалентный диапазон зума чуть шире (около 4х). Но изображение на попиксельном уровне (справа) носит совсем другой характер.
Даже при разрешении 8 Мп (которое является "родным" разрешением матрицы для HTC и Samsung) качество изображения ниже, чем у Nokia, оно более грубое, с перешарпом. А дальше, поскольку зуммирование цифровое, мы как бы рассматриваем все ту же картинку под все более сильным увеличением. Относительно небольшое количество пикселей пересчитывается, растягивается до полного разрешения 8 Мп, и качество изображения все сильнее деградирует.
В данном сравнении HTC One X и Samsung Galaxy S III проигрывают модели Nokia 808 PureView. Однако это не они снимают плохо, а Nokia снимает неожиданно хорошо. На самом деле, камеры в HTC и Nokia – одни из лучших среди смартфонов, мы пока лишь начали сравнение, так что не будем делать скоропалительных выводов.
Посмотрим еще один пример на ту же тему. Полный кадр будет выглядеть так:
Красной рамкой выделена та зона, которую мы будем увеличивать до масштаба 1:1. Опять же, начнем с Nokia 808 PureView:
Качество изображения очень хорошее при всех разрешениях. Мы уже знаем, что попиксельные фрагменты (справа, на максимальном зуме) будут выглядеть практически идентично. А вот что может на первый взгляд показаться странным, так это геометрия снимков. Посмотрите – фрагменты кадров, сделанных на минимальном зуме (иначе говоря, без зума, на широком угле), имеют наклон вертикальных линий вправо. Это неудивительно, ведь на исходном снимке наблюдается выраженный эффект сходящихся вертикалей, за счет естественной перспективы – крыши зданий находятся от нас дальше, чем их основания, и поэтому они "уходят вдаль", сходятся, как рельсы железной дороги. Однако на кадрах, сделанных при максимальном зуме (справа) наклон гораздо меньше. Но ведь цифровой зум, который мы изучаем – по сути просто кадрирование. Почему же геометрия снимка меняется?
На самом деле, противоречия нет. Левые фрагменты взяты с края снимков, из левого нижнего угла. А правые фрагменты – фактически расположены ближе к центру кадра, ведь по мере зуммирования лишние, краевые, области обрезаются, мы их вообще не видим. А ближе к центру кадра эффект сходящихся вертикалей выражен слабее.
Вернемся к нашему примеру. Посмотрим тот же фрагмент с кадров, сделанных смартфонами HTC One X и Galaxy S III:
Качество изображения у Samsung Galaxy S III примерно соответствует тому, что мы видели у Nokia 808 PureView (при 8 Мп на широком угле). У HTC One X картинка чуть похуже. Ну а зуммировать на этот раз не будем, мы уже представляем, что от этого можно ожидать.
Итак, первый вывод – качество изображения на пиксельном уровне у Nokia 808 PureView заметно выше, чем у HTC One X и Samsung Galaxy S III. Это преимущество тем заметнее, чем выше кратность зуммирования, чем сильнее вы "приближаете" объекты во время съемки.
Однако заметьте, что мы постоянно делаем оговорку "на пиксельном уровне". То есть, различия будут сказываться при большом увеличении снимков, например, при печати крупными форматами. А используют ли владельцы смартфонов свои камеры для этих целей? Скорее всего, вряд ли. В подавляющем большинстве случаев снимки, сделанные смартфонами, размещаются в интернете, а то и просто просматриваются на экране того девайса, где они были сделаны. И в этих случаях до "пиксельного уровня" мы не доходим, и несовершенства снимков на микроуровне не видим.
Взгляните на следующую иллюстрацию. Снимок сделан в середине диапазона зуммирования. Применительно к полным кадрам о микроструктуре изображения говорить не приходится, и на первый план выходят, так сказать, макропараметры снимков – правильная экспозиция, цветопередача, способность камеры передать широкий динамический диапазон (прорисовать яркие участки и глубокие тени одновременно).
Может показаться, что и здесь картинка в исполнении Nokia 808 PureView выглядит лучше всех, но не факт. На самом деле снимок сделан вечером, в закатном освещении, и пожалуй, HTC One X передал атмосферу более точно.
Посмотрим фрагменты на пресловутом попиксельном уровне. Уже без сюрпризов – Nokia лидирует. Но будете ли вы реально рассматривать снимки в таком увеличении? Отодвиньтесь от экрана метра на два – продолжаете ли вы видеть разницу?
Приведем пару снимков, сделанных в оптимальных условиях – хорошее контрастное освещение, солнечный день. По ссылкам можно скачать полные файлы.
