Fra 0,11 megapiksler til nevrale nettverksassistenter: hvordan kameraer utviklet seg i smarttelefoner

Kameraet i en smarttelefon har blitt en integrert del av livet vårt: med hjelpen kan du alltid fange et viktig øyeblikk og dele det med andre. For at dette skulle bli reelt, tok det imidlertid 20 år med teknisk fremgang, omfordeling av markedet for fotografisk utstyr og mange innovasjoner. Vi bestemte oss for å huske hvordan mobilfotografering brøt ut i hverdagen vår og hvilke selskaper som gjorde det enkelt og tilgjengelig.

De første kameratelefonene

For første gang dukket kameraet opp i telefonen i 1999: Det japanske selskapet Kyocera ga ut VP-210-modellen, som tillot å ringe videosamtaler. Kameraet var plassert foran og fanget eierens ansikt med en hastighet på 2 bilder per sekund. Hun kunne også ta selfies med en oppløsning på 0,11 megapiksler og lagre dem i enhetens minne i en mengde på opptil 20 stykker.

I de påfølgende årene utviklet mobilkameraer seg raskt under konkurransens angrep, og allerede i 2004 ble milepælen på 1 million piksler (1 megapiksel) tatt. Og i 2005 ble markedet sjokkert av to modeller som kan kalles de første kameratelefonene: Nokia N90 og Sony Ericsson k750i. De hadde 2 megapiksler autofokuskameraer og tok skarpe bilder, ikke uklare abstraksjoner. Det var da brukernes holdning til mobilfotografering begynte å endre seg: temagrupper dukket opp på Flickr, folk begynte å utveksle bilder som ble mottatt på telefonene sine og diskutere dem.

For hvert påfølgende år har antall personer som tar bilder med telefonene vokst eksponentielt. Utgivelsen av iPhone i 2007 endret holdningen til monofunksjonelle enheter: smarttelefoner begynte å erstatte MP3-spillere, og deretter amatørfoto- og videokameraer.

Dawn of Instagram

Kameramarkedet kollapset skjedde i 2010 med lanseringen av Instagram-tjenesten. Brukere ønsket å få et attraktivt bilde så enkelt og raskt som mulig og legge det ut på sosiale nettverk.

Samtidig forbedret kvaliteten på mobilkameraene. Introdusert i 2011, har iPhone 4s et 8-megapiksel kamera og lysfølsom optikk med f / 2.4 blenderåpning. Slike egenskaper dekket de fleste behovene: du trykker på en knapp, du får en lys ramme og legger den inn Instagram.

Over tid har behandlingen av bilder i smarttelefoner blitt mer aggressiv: kontrast, metning og konturskarphet er i prioritet, og naturligheten i bildet har falmet i bakgrunnen. Men det har også vært forsøk på å bringe profesjonell teknologi til mobilkameraer. Så, Nokia laget i 2012 808 PureView-kameratelefonen.

Modellen ble preget av egenskaper som var fenomenale for sin tid. Kameraoppløsningen var 41 Mp, og den fysiske størrelsen på sensoren var 1 / 1,2 ″. Den var også utstyrt med en mekanisk lukker, innebygd ND - filter, Carl Zeiss-linse med f / 2.4 blenderåpning og xenonblits.

Dessverre hadde ikke andre produsenter hastverk med å følge Nokias eksempel, og stole på filtre og andre dekorasjoner.

Flere kameraer, gode og forskjellige

På et tidspunkt bestemte selskapene seg for å øke antall kameraer i smarttelefoner. Tilbake i 2011 ble HTC Evo 3D og LG Optimus 3D utgitt, som brukte to linser hver for å lage stereoskopiske fotografier. Imidlertid viste teknologien seg å være uavhentet, og produsenter glemte slike eksperimenter i flere år.

Våren 2014 så HTC One M8 på markedet. Smarttelefonen mottok en hjelpemodul for å måle dybde og skille objektet fra bakgrunnen. Dermed implementerte selskapet portrettmodus to år tidligere enn Apple gjorde.

En skikkelig boom skjedde i 2016, da de største produsentene presenterte sine løsninger. Samtidig var det ikke noe enkelt syn på hva smarttelefonen trenger to kameraer. For eksempel promoterte Huawei monokrom fotografering med P9, som den utviklet sammen med Leica. LG G5 stolte på shirik, mens Apple introduserte et teleobjektiv for portrettfotografering og optisk zoom i iPhone 7 Plus.

Som det viste seg er ikke to kameraer grensen. Nå er nesten alle smarttelefoner på markedet utstyrt med tre linser med forskjellige brennvidder, samt kameraer for makrofotografering og dybdemåling.

Økende egenskaper

Kvaliteten på mobilkameraer har alltid vært begrenset av fysiske begrensninger: den lille tykkelsen på saken tillot ikke å utstyre smarttelefoner med høykvalitetsoptikk og store sensorer. Imidlertid krevde brukerne forbedringer, bedrifter prøvde å tilfredsstille deres behov.

Slik endte vi med kameraer som stakk ut noen få millimeter fra kroppen. Sensorenes fysiske dimensjoner har også vokst: Hvis de svingte for fem år siden innen 1/3 ″, har de nå dukket opp på markedet Samsung Galaxy S20 Ultra og Huawei P40 med 1 / 1.3 ″ sensorer. Bildesensorene har økt nesten ni ganger, noe som har forbedret kvaliteten på fotografiene betydelig.

Det store området med sensorer tillot å øke oppløsningen. 48MP og 64MP mobilkameraer har blitt normen, mens Samsung og Xiaomi har allerede tatt 108 megapiksler. Imidlertid veier bilder med en slik oppløsning for mye, så ingeniørene gikk for et triks: informasjon fra nabopiksler kombineres. Dette senker oppløsningen, men til gjengjeld får vi mindre støy og et bredere dynamisk område.

Hva blir det neste

Alle disse innovasjonene har gjort smarttelefoner til en ideell erstatning for digitale såpefat. Likevel har de fortsatt rom for å vokse. Og selv om de fysiske egenskapene treffer taket, vil programvare alltid komme til unnsetning.

Nå får beregningsfotografering fart: kameraet tar en serie bilder, og nevrale nettverk på grunnlag av dem, samler de den ideelle rammen, undertrykker støy, utjevner lysstyrke og korrigerer farge. Metoden brukes i Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 og mange andre smarttelefoner. Behandlingen skjer automatisk og umerkelig for brukeren - han ser bare resultatet.

Når produktiviteten øker, blir kapasiteten til kameraer bredere. De kan allerede spille inn video og behandle den i sanntid: uskarpe bakgrunnen eller gjøre den svart og hvit, slik at gjenstandene blir i fargen. Retningen for utvidet virkelighet utvikler seg også: Apple har allerede utstyrt iPad Pro med en LiDAR-sensor for å jobbe med AR-applikasjoner, og snart vil teknologien også vises i iPhone.

Mobilkameraer er i ferd med å bli et maskinvareprogramvare-kompleks, som vi ikke forstår fullt ut. Derfor er det mer interessant å følge den siste utviklingen på dette området og teste dem selv.