Объяснение камеры iPhone 14: Photonic Engine, четырехпиксельные датчики и многое другое
Что нового в семействе iPhone 14 для любителей фотографии? В верхней строке телефоны iPhone 14 и iPhone 14 Pro получили обновленные первичные датчики. Кроме того, есть новый конвейер обработки под названием Photonic Engine, который обещает лучшие результаты при слабом освещении.
Фронтальные камеры были изменены, а также появился сверхстабилизированный режим видеосъемки для особо сложных съемок.
Мы подробнее рассмотрим все новые функции камер семейства iPhone 14, поэтому давайте начнем с новой основной камеры iPhone 14 Pro.
Больше пикселей для 14 Pro
iPhone 14 Pro и Pro Max оснащены 48-мегапиксельным сенсором с объективом f/1,78. Это первый случай, когда в iPhone используется датчик биннинга пикселей, то есть в стандартной комплектации он будет снимать 12-мегапиксельные изображения, как и другие iPhone.
Объедините четыре пикселя, и они эффективно действуют как более крупный пиксель размером 2,44 микрона. Это работает таким образом, потому что цветной фильтр над датчиком группирует четыре пикселя в красные, зеленые и синие кластеры.
Датчики биннинга пикселей используются в телефонах Android уже много лет. Однако первым, что мы использовали, был не Android. Это был Nokia 808 PureView 2012 года выпуска.
Четырехпиксельная компоновка iPhone 14 Pro означает, что это не «настоящий» 48-мегапиксельный датчик в каком-то смысле, но вы можете использовать его как таковой. Режим Apple ProRAW может захватывать 48-мегапиксельные изображения, используя машинное обучение для восстановления изображения и компенсации того факта, что мы все еще имеем дело с блоками 4×4 зелено-синих и красных пикселей.
Аналогичный метод используется для режима 2-кратного увеличения iPhone 14 Pro для 12-мегапиксельных изображений «без потерь». Это дополняет отдельный датчик с 3-кратным оптическим зумом, который использует то же аппаратное обеспечение, что и прошлогодние модели.
Учебник по камере iPhone 14
Стандартная серия iPhone 14 начинает выглядеть как один из лучших недорогих смартфонов высокого класса. Он начинается с 799 долларов, но дает вам некоторые из наиболее важных характеристик камеры более дорогого iPhone 13 Pro Max прошлого года, а также некоторые новые функции.
iPhone 14 и iPhone 14 Plus — новая более крупная модель — имеют две задние камеры. Как и в iPhone 13, они оба имеют 12-мегапиксельные сенсоры.
Хотя Apple не подтвердила это, похоже, что iPhone 13 получит основную камеру, используемую в iPhone 13 Pro Max. Она имеет большие 1,9-микронные пиксели сенсора, сверхбыстрый объектив f/1,5 и стабилизацию на основе сенсора.
Небольшие предыдущие новости показали, что это датчик Sony IMX703 с размером 1/1,65 дюйма. Это прямое обновление по сравнению с IMX603 iPhone 13, и этот путь обновления следует знакомой схеме. В iPhone 12 Pro Max использовался IMX603 за год до того, как его получил более доступный iPhone 13.
Вторая камера — сверхширокоугольная на 12 Мп с объективом f/2.4. К сожалению, это те же характеристики, что и у дополнительной камеры iPhone 13.
Photonic Engine iPhone 14
Однако это не означает, что ультраширик iPhone 14 будет делать такие же изображения, как iPhone 13. Apple полагается на другой способ повышения качества изображения. Это называется фотонный двигатель.
Это название Apple для эволюции процесса Deep Fusion, представленного в 2019 году. Чтобы понять внесенные изменения, мы должны обратить пристальное внимание на слова, которые Apple использует для его описания.
«Мы применяем Deep Fusion гораздо раньше, к несжатым изображениям, — говорит Кайанн Дранс, вице-президент по маркетингу продуктов iPhone.
Это говорит о том, что исходная версия Deep Fusion имеет дело со сжатыми экспозициями, чтобы процесс работал быстрее и снижал нагрузку на конвейер обработки. В данном случае мы говорим не о том, что Deep Fusion работает с файлами RAW, а с JPG, а, скорее, о битовой глубине изображений.
Этот тезис подтверждается еще одной вещью, о которой говорит Дрэнс, что это «позволяет отображать больше цветов». Если изображения Deep Fusion 10-битные, их палитра состоит из 1,07 миллиарда цветов. В 12-битном режиме это расширяется до 68 миллиардов цветов. Конечно, окончательное восприятие фактического цвета изображения будет гораздо больше зависеть от настройки, чем от такого расширения палитры, как бы впечатляюще это ни звучало на бумаге.
Дранс также утверждает, что Photonic Engine оказывает огромное влияние на качество фотографий при слабом освещении, заявляя об улучшении «2x» для широкой и фронтальной камер и «2,5x» увеличении для основной камеры.
Конечно, мы не знаем, включает ли эта последняя цифра улучшения, вызванные более быстрым объективом и большим сенсором, или какая метрика используется для этого сравнения, но это обещает быть улучшением, несмотря ни на что.
Визуальное представление Apple конвейера Photonic Engine показывает 12 этапов, только четыре из которых являются частью Deep Fusion (хотя в отчете о Deep Fusion за 2019 год предполагалось, что на самом деле он включает 9 экспозиций).
Что остальные? Apple не вдавалась в подробности, но на графике четко показаны этапы, на которых идентифицируется и изолируется субъект. Это позволяет отдельно обрабатывать, скажем, человека и фон позади него.
Датчик смещения OIS второго поколения
В предыдущем iPhone 13 уже была стабилизация сенсора. Это отличный образец технологии камеры телефона. Более ранние модели iPhone уже имеют OIS (оптическую стабилизацию изображения), когда мотор противодействует движениям камеры, слегка наклоняя объектив для компенсации.
Как вы уже догадались, стабилизация со сдвигом сенсора перемещает весь сенсор, а не только объектив. И тесты показывают, что он особенно хорошо устраняет движение, которое вы получаете, например, при съемке внутри движущегося автомобиля.
Здравый смысл подсказывает, что iPhone 14 использует то же аппаратное обеспечение стабилизации сдвига сенсора, что и iPhone 13 Pro Max. В конце концов, похоже, у него такая же камера. Тем не менее, у него есть новая функция, называемая режимом действия, которая также есть в моделях Pro.
Это предназначено для действий, для которых вы могли бы использовать GoPro или стабилизатор. Apple показала какого-то парня, бегущего во время запуска, чтобы продемонстрировать, и, как и ожидалось, кадры выглядели обнадеживающе гладко.
Режим действия, по-видимому, использует комбинацию стабилизации сдвига датчика и очень значительной обрезки. Этот урожай является топливом для программной стабилизации. Когда камера «видит» больше, чем в финальном видео, телефон может перемещать эту обрезанную часть вокруг полного изображения сенсора, чтобы свести на нет фактическое движение в финальном клипе. Вот почему кадры с GoPro выглядят такими плавными — сверхширокоугольный объектив с большим количеством дополнительной информации об изображении для работы.
Селфи с автофокусом и новая вспышка
Все четыре модели iPhone 14 также получили улучшенную фронтальную камеру. Это 12-мегапиксельный датчик с объективом f/1,9, который быстрее, чем объективы f/2,2 в семействе iPhone 13.
Однако большое изменение заключается в фокусировке. В большинстве селфи-камер используется объектив с фиксированным фокусным расстоянием, который обеспечивает резкость на расстоянии вытянутой руки. Селфи-камера iPhone 14 теперь имеет автофокус, что позволяет делать селфи гораздо ближе и обеспечивает более постоянную резкость на большем расстоянии.
Apple описывает ее как гибридную систему фокусировки, что означает, что она использует либо пиксели фокусировки с определением фазы, либо классическое обнаружение контраста, в зависимости от ситуации.
Вспышка на задней панели также претерпела изменения. Apple наделала много шума, когда в 2013 году была создана вспышка True Tone. Идея заключалась в том, что цвет света вспышки можно было изменить в соответствии со сценой.
Эта новая версия имеет девять светодиодов, что позволяет использовать больше градаций в поведении и интенсивности вспышки для объектов, которые находятся ближе или дальше. Звучит умно и мощно, но не избавит от резких нелестных теней, которые дает небольшая светодиодная вспышка.