Venované obetiam marketingu: megapixely nie sú hlavnou vecou fotoaparátu smartfónu! Obrazovky a typy matríc moderných smartfónov a tabletov: ktorý si vybrať

článok:

Zobrazovacie zariadenie mobilného telefónu (smartfón) a tabletu. Zariadenie s obrazovkou z tekutých kryštálov. Typy displejov, ich rozdiely.

Predslov

V tomto článku rozoberieme zobrazovacie zariadenie moderných mobilných telefónov, smartfónov a tabletov. Obrazovky veľkých zariadení (monitory, televízory atď.), S výnimkou malých nuancií, sú usporiadané rovnakým spôsobom.

Demontáž prebehne nielen teoreticky, ale aj prakticky, otvorením displeja „obetného“ telefónu.

Zvážime, ako funguje moderný displej na príklade najkomplexnejšieho z nich - displeja z tekutých kryštálov (LCD). Niekedy sa nazývajú TFT LCD, kde TFT znamená „thin-film tranzistor“ – tenkovrstvový tranzistor; pretože riadenie tekutých kryštálov sa uskutočňuje takýmito tranzistormi uloženými na substráte spolu s tekutými kryštálmi.

Lacná Nokia 105 bude pôsobiť ako „obetný“ telefón, ktorého displej sa otvorí.

Hlavné komponenty displeja

Displeje z tekutých kryštálov (TFT LCD a ich modifikácie - TN, IPS, IGZO atď.) sa skladajú z troch častí: dotyková plocha, zobrazovacie zariadenie (matica) a zdroj svetla (podsvietenie). Medzi dotykovou plochou a matrice existuje ďalšia pasívna vrstva. Ide o priehľadné optické lepidlo alebo len vzduchovú medzeru. Existencia tejto vrstvy je spôsobená skutočnosťou, že v LCD displejoch sú obrazovka a dotykový povrch úplne odlišné zariadenia, kombinované čisto mechanicky.

Každá z „aktívnych“ zložiek má pomerne zložitú štruktúru.

Začnime dotykovou plochou (dotyková obrazovka, dotyková obrazovka). Nachádza sa v najvrchnejšej vrstve displeja (ak existuje; a napríklad pri tlačidlových telefónoch nie).
Jeho najbežnejším typom je teraz kapacitný. Princíp fungovania takejto dotykovej obrazovky je založený na zmene elektrickej kapacity medzi vertikálnymi a horizontálnymi vodičmi pri dotyku prsta používateľa.
V súlade s tým, aby tieto vodiče neprekážali pri sledovaní obrazu, sú vyrobené zo špeciálnych materiálov (zvyčajne sa na to používa oxid india a cínu) priehľadné.

Existujú aj dotykové plochy, ktoré reagujú na tlak (tzv. odporové), no tie už „opúšťajú arénu“.
Nedávno sa objavili kombinované dotykové plochy, ktoré reagujú súčasne na kapacitu prstov aj silu stlačenia (3D-touch-displeje). Ich základom je kapacitný snímač, doplnený o snímač tlaku na obrazovke.

Dotykovú obrazovku je možné od obrazovky oddeliť vzduchovou medzerou, prípadne ju na ňu nalepiť (tzv. „one-glass solution“, OGS – one glass solution).
Táto možnosť (OGS) má významnú kvalitatívnu výhodu, pretože znižuje úroveň odrazu v displeji od externých svetelných zdrojov. To sa dosiahne znížením počtu reflexných plôch.
Na „bežnom“ displeji (so vzduchovou medzerou) sú takéto plochy tri. Toto sú hranice prechodov medzi médiami s rôznym indexom lomu svetla: "vzduch-sklo", potom - "sklo-vzduch" a nakoniec opäť "vzduch-sklo". Najsilnejšie odrazy sú od prvej a poslednej hranice.

Vo variante s OGS je odrazová plocha len jedna (vonkajšia), "vzduchovo-sklo".

Aj keď samotný displej s OGS je pre používateľa veľmi pohodlný a má dobré vlastnosti; má aj nevýhodu, ktorá pri rozbití displeja „vyskočí“. Ak sa na "normálnom" displeji (bez OGS) pri náraze rozbije iba samotný dotykový displej (citlivý povrch), tak pri náraze na displej s OGS sa môže rozbiť aj celý displej. Nie vždy sa to však stáva, preto tvrdenia niektorých portálov, že displeje s OGS sú absolútne neopraviteľné, nie sú pravdivé. Pravdepodobnosť, že bol porušený iba vonkajší povrch, je pomerne vysoká, nad 50 %. Oprava s oddelením vrstiev a nalepením novej dotykovej obrazovky je však možná iba v servisnom stredisku; je mimoriadne problematické opraviť ho vlastnými rukami.

Obrazovka

Teraz prejdime k ďalšej časti – samotnej obrazovke.

Skladá sa z matrice so sprievodnými vrstvami a podsvietenia (aj viacvrstvové!).

Úlohou matice a vrstiev s ňou súvisiacich je zmeniť množstvo svetla prechádzajúceho každým pixelom z podsvietenia, čím sa vytvorí obraz; to znamená, že v tomto prípade sa upraví priehľadnosť pixelov.

Trochu podrobnejšie o tomto procese.

Úprava „priehľadnosti“ sa vykonáva zmenou smeru polarizácie svetla pri prechode tekutými kryštálmi v pixeli pod vplyvom elektrického poľa na ne (alebo naopak, bez vplyvu). V tomto prípade samotná zmena polarizácie nemení jas prechádzajúceho svetla.

K zmene jasu dochádza pri prechode polarizovaného svetla cez ďalšiu vrstvu – polarizačný film s „pevným“ smerom polarizácie.

Štruktúra a činnosť matice v dvoch stavoch ("je svetlo" a "žiadne svetlo") je schematicky znázornená na nasledujúcom obrázku:

(použitý obrázok z holandskej sekcie Wikipédie s prekladom do ruštiny)

K rotácii polarizácie svetla dochádza vo vrstve tekutých kryštálov v závislosti od použitého napätia.
Čím viac sa smery polarizácie zhodujú v pixeli (na výstupe z tekutých kryštálov) a vo filme s pevnou polarizáciou, tým viac svetla nakoniec prejde celým systémom.

Ak sa ukáže, že smery polarizácie sú kolmé, potom by teoreticky svetlo vôbec nemalo prechádzať - mala by existovať čierna obrazovka.

V praxi sa takéto „ideálne“ usporiadanie polarizačných vektorov nedá vytvoriť; navyše, jednak kvôli "nedokonalosti" tekutých kryštálov, a nie ideálnej geometrii zostavy displeja. Preto na obrazovke TFT nemôže byť absolútne čierny obraz. Na najlepších LCD obrazovkách môže byť kontrastný pomer biela / čierna viac ako 1000; v priemere 500 ... 1 000, zvyšok - pod 500.

Práve sme opísali činnosť matrice vyrobenej pomocou technológie LCD TN + filmu. Matrice z tekutých kryštálov využívajúce iné technológie majú podobné princípy fungovania, ale odlišnú technickú realizáciu. Najlepšie výsledky podania farieb sa dosahujú s technológiami IPS, IGZO a * VA (MVA, PVA atď.).

Podsvietenie

Teraz prejdime na samotný „spodok“ displeja – lampu podsvietenia. Hoci moderné osvetlenie v skutočnosti neobsahuje lampy.

Napriek svojmu jednoduchému názvu má podsvietenie zložitú viacvrstvovú štruktúru.

Je to spôsobené tým, že podsvietenie by malo byť plochým zdrojom svetla s rovnomerným jasom celej plochy a takýchto zdrojov svetla je v prírode veľmi málo. A tie, ktoré existujú, nie sú na tieto účely príliš vhodné z dôvodu nízkej účinnosti, „slabého“ emisného spektra alebo vyžadujú „nevhodný“ typ a veľkosť luminiscenčného napätia (napríklad elektroluminiscenčné povrchy, viď. Wikipedia).

V tomto smere teraz najrozšírenejšie nie sú čisto „ploché“ svetelné zdroje, ale „bodové“ LED osvetlenie s použitím dodatočných rozptylových a reflexných vrstiev.

Poďme sa na tento typ podsvietenia pozrieť otvorením displeja telefónu Nokia 105.

Po rozobratí systému podsvietenia displeja na jeho strednú vrstvu uvidíme v ľavom dolnom rohu jednu bielu LED diódu, ktorá smeruje svoje žiarenie do takmer priehľadnej platne cez rovnú plochu na vnútornom „reze“ rohu:

Vysvetlivky k obrázku. V strede rámu je vrstvený displej mobilného telefónu. V strede v popredí dole prasknutá matrica (poškodená pri demontáži). V popredí v hornej časti je stredná časť osvetľovacieho systému (zvyšné vrstvy sú dočasne odstránené, aby bola zabezpečená viditeľnosť vyžarujúcej bielej LED a polopriehľadnej „svetlovodnej“ dosky).
Na zadnej strane displeja je vidieť základná doska telefónu (zelená) a klávesnica (spodná časť s okrúhlymi otvormi na prenos stlačenia z tlačidiel).

Táto polopriesvitná platňa je zároveň svetlovodom (kvôli vnútorným odrazom) aj prvým rozptylovým prvkom (kvôli „pupienkom“, ktoré vytvárajú prekážky pre prechod svetla). Vo zväčšenej podobe vyzerajú takto:

V spodnej časti obrázku naľavo od stredu je jasné vyžarujúce biele LED podsvietenie.

Tvar bieleho LED podsvietenia je lepšie rozoznateľný na obraze so zníženým jasom:

Pod a nad touto doskou sú umiestnené obyčajné biele matné plastové dosky, ktoré rovnomerne rozdeľujú svetelný tok po celej ploche:

Môže sa to podmienečne nazývať "list s priesvitným zrkadlom a dvojlomom." Pamätáte si, že na hodinách fyziky nám hovorili o islandskom nosníku, cez ktorý sa svetlo rozdvojilo? Toto je mu podobné, len trochu viac so zrkadlovými vlastnosťami.

Takto vyzerajú obyčajné náramkové hodinky, ak niektoré z nich prikryjete týmto listom:

Pravdepodobným účelom tohto listu je predfiltrovať svetlo polarizáciou (potrebné si ponechať, nepotrebné vyhodiť). Ale je možné, že z hľadiska smeru svetelného toku smerom k matrici má tento film tiež nejakú úlohu.

Takto funguje „jednoduchá“ podsvietená lampa v displejoch a monitoroch z tekutých kryštálov.

Čo sa týka „veľkých“ obrazoviek, ich dizajn je podobný, no v podsvietení je viac LED diód.

Staršie LCD monitory používali namiesto LED podsvietenia žiarivky so studenou katódou (CCFL).

Štruktúra AMOLED displejov

Teraz - pár slov o zariadení nového a progresívneho typu displejov - AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode).

Konštrukcia takýchto displejov je oveľa jednoduchšia, pretože neexistuje podsvietenie.

Tieto displeje sú tvorené radom LED diód a každý pixel tam svieti samostatne. AMOLED displeje ponúkajú nekonečný kontrast, vynikajúce pozorovacie uhly a vysokú energetickú účinnosť; a nevýhodou je znížená "životnosť" modrých pixelov a technologické ťažkosti pri výrobe veľkých obrazoviek.

Treba tiež poznamenať, že aj napriek jednoduchšej štruktúre sú výrobné náklady AMOLED displejov stále vyššie ako pri TFT LCD displejoch.

Pixelová architektúra je pre výrobcov odlišná. Ako príklad je tu znázornená architektúra pixelu CCD.

Príklad n-vreckového CCD subpixelu

Legenda CCD subpixelového diagramu- matrice s vreckom typu n:
1 - fotóny svetla, prechádzajúce cez šošovku fotoaparátu;
2 - ;
3 - R - subpixelový červený filter, fragment Bayerovho filtra;
4 - priehľadná elektróda vyrobená z polykryštalického kremíka alebo zliatiny india a oxidu cínu;
5 - oxid kremičitý;
6 - kremíkový kanál typu n: zóna generovania nosiča - vnútorná zóna fotoelektrického efektu;
7 - zóna potenciálnej studne (kapsa typu n), kde sa elektróny zhromažďujú zo zóny generovania nosičov náboja;
8 - kremíkový substrát typu p.

Subpixelový mikro objektív

Registre posunu vyrovnávacej pamäte na matici CCD, ako aj orámovanie pixelu CMOS na matici CMOS „zožerú“ značnú časť plochy matice, výsledkom čoho je, že každý pixel získa iba 30 % fotocitlivej plochy ​jeho celkový povrch. Pre plnoformátový snímač prenosu je táto plocha 70 %. Preto je vo väčšine moderných CCD nad pixelom inštalovaná mikrošošovka. Takéto jednoduché optické zariadenie pokrýva väčšinu plochy CCD prvku a zbiera celú frakciu fotónov dopadajúcich na túto časť do koncentrovaného svetelného toku, ktorý je naopak nasmerovaný do pomerne kompaktnej svetlocitlivej oblasti ​pixel.

Charakteristika matice

Pomer signálu k šumu

Akákoľvek fyzikálna veličina má určité výkyvy od svojho priemerného stavu, vo vede sa to nazýva fluktuácie. Preto sa mení aj každá vlastnosť každého telesa, ktorá kolíše v určitých medziach. To platí aj pre takú vlastnosť, akou je fotocitlivosť fotodetektora, bez ohľadu na to, aký je tento fotodetektor. Dôsledkom toho je, že určitá veličina nemôže mať žiadny konkrétny význam, ale mení sa v závislosti od okolností. Ak napríklad takýto parameter fotodetektora považujeme za „úroveň čiernej“, teda hodnotu signálu, ktorú bude fotosenzor ukazovať pri neprítomnosti svetla, potom bude tento parameter nejakým spôsobom kolísať, vrátane tejto hodnoty sa bude meniť od jednej fotosenzor na iný, ak tvoria nejaké pole (maticu).

Ako príklad môžeme uviesť obyčajný fotografický film, kde sú fotosenzory zrnká bromidu strieborného a ich veľkosť a „kvalita“ sa bod od bodu nekontrolovateľne mení (výrobca fotografického materiálu môže poskytnúť len priemernú hodnotu parametra a veľkosť jeho odchýlky od priemernej hodnoty, ale nie samotné špecifické hodnoty tejto hodnoty v konkrétnych polohách). Kvôli tejto okolnosti bude film vyvolaný bez expozície vykazovať veľmi malé, ale nenulové sčernenie, ktoré sa nazýva „závoj“. A rovnaký jav pozorujeme aj so snímačom digitálneho fotoaparátu. Vo vede sa tento jav nazýva šum, pretože narúša správne vnímanie a zobrazovanie informácií a aby obraz dobre sprostredkoval štruktúru pôvodného signálu, je potrebné, aby úroveň signálu do určitej miery prevyšovala šum. úroveň charakteristická pre toto zariadenie. Toto sa nazýva odstup signálu od šumu.

Citlivosť

Termín ekvivalentný k "citlivosti" sa používa pre matice, pretože:

• v závislosti od účelu matice možno formálnu hodnotu citlivosti určiť rôznymi spôsobmi podľa rôznych kritérií;
• zosilnenie analógového signálu a digitálne dodatočné spracovanie môže zmeniť hodnotu citlivosti matrice v širokom rozsahu.

Pri digitálnych fotoaparátoch sa hodnota ekvivalentnej citlivosti môže pohybovať v rozsahu ISO 50-12800. Maximálna citlivosť používaná v masových fotoaparátoch zodpovedá pomeru signálu k šumu 2-5.

Povolenie

Fotomatrix digitalizuje (rozdeľuje na kúsky – „pixely“) obraz, ktorý tvorí šošovka fotoaparátu. Ak ale šošovka pre nedostatočne vysoké rozlíšenie prepustí DVA svetelné body objektu oddelené tretím čiernym ako jeden svetelný bod do TRI po sebe idúcich pixelov, potom sa o presnom rozlíšení objektu baviť netreba. obraz z fotoaparátu.

Vo fotografickej optike existuje približný pomer: ak je rozlíšenie fotodetektora vyjadrené v riadkoch na milimeter (alebo v pixeloch na palec), označujeme ho ako M, a vyjadruje aj rozlišovaciu schopnosť šošovky (v jej ohniskovej rovine), označujeme ako N, potom výsledné rozlíšenie sústavy šošovka + fotodetektor, označujeme ako K, možno nájsť podľa vzorca:

Tento pomer je maximálny, keď je rozlíšenie rovnaké, preto je žiaduce, aby rozlíšenie šošovky zodpovedalo rozlíšeniu fotodetektora. [ objasniť]

V moderných digitálnych fotosenzoroch je rozlíšenie určené veľkosťou pixelov, ktorá sa pre rôzne fotosenzory pohybuje v rozsahu od 0,0025 mm do 0,0080 mm a vo väčšine moderných fotosenzorov je to 0,006 mm. Keďže dva body sa budú líšiť, ak je medzi nimi tretí (neosvetlený) bod, rozlíšenie zodpovedá vzdialenosti dvoch pixelov, teda:

kde p je veľkosť pixelov.

V digitálnych fotoaparátoch sa rozlíšenie pohybuje od 200 riadkov na milimeter (pre veľkoformátové digitálne fotoaparáty) do 70 riadkov na milimeter (pre webové kamery a mobilné telefóny).

Fyzická veľkosť matrice

Fyzické rozmery fotosenzorov sú určené veľkosťou jednotlivých pixelov matice, ktorá má v moderných fotosenzoroch hodnotu 0,005-0,006 mm. Čím väčší je pixel, tým väčšia je jeho plocha a množstvo svetla, ktoré zachytí, preto je jeho citlivosť na svetlo vyššia a pomer signálu k šumu lepší (vo filmovej fotografii sa šum nazýva "zrnitosť" alebo "zrnitosť") . Požadované rozlíšenie detailov fotografie určuje celkový počet pixelov, ktorý v modernej fotomatici dosahuje desiatky miliónov pixelov (Megapixelov), a tým nastavuje fyzické rozmery fotomatrice.

• Zákony optiky určujú závislosť hĺbky ostrosti od fyzickej veľkosti matrice. Ak tú istú scénu odfotografujete s rovnakým uhlom záberu a rovnakou hodnotou clony na objektívoch s tromi fotoaparátmi s rôznymi veľkosťami fyzickej matrice a preskúmate výsledok (súbor v počítači, výtlačok z tlačiarne) za rovnakých podmienok, potom hĺbka ostrosti na snímke nasnímanej fotoaparátom s najmenším snímačom bude najväčšia (ostro sa zobrazí viac objektov v zábere) a fotoaparát s najväčším snímačom zobrazí najmenšiu hĺbku ostrosti (objekty mimo záberu pole zaostrenia bude viac rozmazané).
• Veľkosti fotosenzorov sa najčastejšie označujú ako "typ" v zlomkoch palca (napr. 1/1,8 "alebo 2/3"), čo je v skutočnosti väčšia veľkosť ako skutočná fyzická veľkosť uhlopriečky snímača. Tieto označenia sú odvodené od štandardných označení pre veľkosti trubíc pre televízne kamery v 50. rokoch 20. storočia. Nevyjadrujú veľkosť uhlopriečky samotnej matrice, ale vonkajšiu veľkosť banky vysielacej trubice. Inžinieri rýchlo zistili, že z rôznych dôvodov bola uhlopriečka efektívnej obrazovej plochy asi dve tretiny priemeru trubice. Táto definícia sa udomácnila (hoci mala byť už dávno zrušená). Neexistuje jasný matematický vzťah medzi "typom" snímača, vyjadreným v palcoch, a jeho skutočnou uhlopriečkou. V hrubom priblížení však môžeme predpokladať, že uhlopriečka má dve tretiny štandardnej veľkosti.

Pomer strán

Pomer strán pixelov

Matice sú k dispozícii s tromi rôznymi pomermi strán pixelov:

• Pre video zariadenia sú k dispozícii snímače s pomerom strán pixelov 4:3 (PAL).
• alebo 3:4 (NTSC);
• Fotografické, röntgenové a astronomické zariadenia, ako aj HDTV video zariadenia, ktoré sa teraz vyvíjajú, majú zvyčajne štvorcový pixel.

Typy matríc podľa použitej technológie

CCD boli po dlhú dobu prakticky jediným sériovo vyrábaným typom fotosenzora. Implementácia technológie Active Pixel Sensors okolo roku 1993 a ďalší vývoj technológie viedli k tomu, že do roku 2008 sa CMOS snímače stali prakticky alternatívou k CCD.

CCD

Pozostáva zo svetlocitlivých fotodiód, vyrobených na báze kremíka, využíva technológiu CCD - nábojovo viazané zariadenia.

CMOS snímač

Live-MOS-Matrix

Vytvorené a prevádzkované spoločnosťou Panasonic. Je založený na technológii MOS, ale má menej spojení na pixel a je napájaný nižším napätím. Vďaka tomu a vďaka zjednodušenému prenosu registrov a riadiacich signálov je možné získať "živý" obraz bez prehrievania a zvýšenia hladiny hluku, čo je pre takýto prevádzkový režim tradičné.

Matice s pixelmi rôznych veľkostí

Metódy na získanie farebného obrazu

Samotný pixel fotomatrice je „čiernobiely“. Aby matrica poskytla farebný obraz, používajú sa špeciálne techniky.

Trojmaticové systémy

Príklad dichroického hranolu

Svetlo vstupujúce do fotoaparátu, dopadajúce na dvojicu dichroidných hranolov, je rozdelené do troch základných farieb: červená, zelená a modrá. Každý z týchto lúčov smeruje do samostatnej matrice (najčastejšie sa používajú CCD matrice, preto sa v názve príslušného zariadenia používa označenie 3CCD).

Trojmaticové systémy sa používajú vo videokamerách strednej a vyššej triedy.

Výhody troch matíc oproti jednomaticovým

• lepší prenos farebných prechodov, úplná absencia farebného moaré;
• vyššie rozlíšenie: nie je potrebný dolnopriepustný filter na odstránenie moaré;
• vyššia fotocitlivosť a menej šumu;
• možnosť zavedenia korekcie farieb nastavením prídavných filtrov pred jednotlivé matrice, a nie pred snímací objektív, umožňuje dosiahnuť výrazne lepšie podanie farieb pri neštandardných svetelných zdrojoch.

Nevýhody troch matíc oproti jednomaticovým

• hlavne veľké celkové rozmery;
• trojmaticový systém nemožno použiť so šošovkami s krátkou vzdialenosťou príruby;
• V trojmaticovej schéme existuje problém zhody farieb, pretože takéto systémy vyžadujú presné zarovnanie a čím väčšia je matica a čím vyššie je ich fyzické rozlíšenie, tým ťažšie je dosiahnuť požadovanú triedu presnosti.

Mozaikové filtračné matrice

Vo všetkých takýchto matriciach sú pixely umiestnené v rovnakej rovine a každý pixel je pokrytý svetelným filtrom určitej farby. Chýbajúce informácie o farbe sa obnovia interpoláciou ( ).

Existuje niekoľko spôsobov, ako usporiadať filtre. Tieto metódy sa líšia citlivosťou a farebným podaním, pričom čím vyššia je citlivosť na svetlo, tým horšie je podanie farieb:

• RGGB - Bayerov filter, historicky najskorší;
• RGBW majú vyššiu citlivosť a fotografickú šírku (typický nárast citlivosti je 1,5-2 krát a 1 krok vo fotografickej šírke), špeciálny prípad RGBW matice - CFAK matica od Kodaku;
• RGEB (červená - zelená - smaragdová - modrá);
• CGMY (modrá - zelená - fialová - žltá).

Plnofarebné pixelové matice

Existujú dve technológie, ktoré umožňujú získať všetky tri farebné súradnice z každého pixelu. Prvý sa používa v sériovo vyrábaných fotoaparátoch Sigma, druhý od polovice roku 2008 existuje len ako prototyp.

Viacvrstvové matrice (Foveon X3)

Fotodetektory Foveon X3 sú usporiadané v troch vrstvách – modrá, zelená, červená. Názov snímača „X3“ znamená jeho „trojvrstvový“ a „trojrozmerný“.

Senzory X3 sa používajú v digitálnych fotoaparátoch Sigma.

Nikon RGB Full Color

Napriek tomu, že prototyp matrice už bol vytvorený (2008), tento patent pravdepodobne nenájde svoje uplatnenie v blízkej budúcnosti z dôvodu značných technologických ťažkostí.

V porovnaní so všetkými systémami okrem systémov s trojitou matricou má táto technológia potenciálnu výhodu v účinnosti lumenov oproti RGBW alebo Bayer filtračným technológiám. (Presný zisk závisí od prenosových charakteristík filtrov.)

pozri tiež

Poznámky (upraviť)

Žánre

V roku 2007 sme pri kúpe ďalšieho mobilného telefónu hodnotili jeho dizajn, málokedy sme venovali pozornosť funkčnosti a ešte viac displej - farba, nie príliš malá, no, to je skvelé. Dnes sa už mobilné zariadenia len ťažko dajú od seba rozlíšiť, no najdôležitejšou charakteristikou pre mnohých je obrazovka a nielen jej veľkosť uhlopriečky, ale aj typ matrice... Pozrime sa, čo sa skrýva za podmienkami TFT, TN, IPS, PLS a ako si vybrať obrazovku smartfónu s požadovanými vlastnosťami.

Typy matice

V súčasnosti moderné mobilné zariadenia využívajú na výrobu matríc tri technológie založené na:

• tekuté kryštály (LCD): TN + film a IPS;
• organická dióda vyžarujúca svetlo (OLED) - AMOLED.

Začnime s TFT(tenkovrstvový tranzistor), čo sú tenkovrstvové tranzistory používané na riadenie činnosti každého subpixelu. Táto technológia sa používa vo všetkých vyššie uvedených typoch obrazoviek vrátane AMOLED, takže porovnávať TFT a IPS nie je vždy správne. Prevažná väčšina TFT matríc využíva amorfný kremík, no začali sa objavovať aj TFT na polykryštalickom kremíku (LTPS-TFT), ktorých výhodou je znížená spotreba energie a vyššia hustota pixelov (nad 500 ppi).

TN + film (TN)- najjednoduchšia a najlacnejšia matica používaná v mobilných zariadeniach s malými pozorovacími uhlami, nízkym kontrastom a nízkou presnosťou farieb. Tento typ matice je nainštalovaný v najlacnejších smartfónoch.

IPS (alebo SFT)- najbežnejší typ matice v moderných mobilných prístrojoch so širokými pozorovacími uhlami (až 180 stupňov), realistickou reprodukciou farieb a poskytuje možnosť vytvárať displeje s vysokou hustotou pixelov. Tento typ matice má niekoľko typov, zvážime tie najpopulárnejšie:

• AH-IPS- od LG;
• prosím- od spoločnosti Samsung.

Nemá zmysel hovoriť o vzájomných výhodách, pretože matice majú rovnaké vlastnosti a vlastnosti. Lacnú IPS maticu môžete rozlíšiť podľa jej charakteristických vlastností:

• vyblednutie obrazu pri naklonení obrazovky;
• nízka presnosť farieb: obrázok s presýtenými farbami alebo s veľmi nevýraznými farbami.

Matrice založené na organických svetelných diódach (OLED) stoja mimo LCD. Mobilné zariadenia využívajú akúsi technológiu OLED – matrix AMOLED, zobrazujúci najhlbšiu čiernu, najnižšiu spotrebu energie a príliš sýte farby. Mimochodom, životnosť AMOLED je obmedzená, ale moderné organické LED diódy sú navrhnuté na minimálne tri roky nepretržitej prevádzky.

Výkon

Najkvalitnejší a najjasnejší obraz v súčasnosti poskytujú matrice AMOLED, ale ak hľadáte smartfón, ktorý nepochádza od Samsungu, odporúčam IPS obrazovku. Mobilné zariadenia s TN + filmovou matricou sú jednoducho technologicky zastarané. Odporúčam nekupovať smartfón s AMOLED obrazovkou, ktorá má hustotu pixelov menšiu ako 300 ppi, je to kvôli problémom so subpixelovým vzorom pri tomto type matice.

Typ perspektívnej matice

- najsľubnejšie displeje založené na technológii kvantových bodov. Kvantová bodka je mikroskopický kúsok polovodiča, v ktorom zohrávajú dôležitú úlohu kvantové efekty. Matice QLED budú mať v budúcnosti lepšie podanie farieb, kontrast, vyšší jas a nižšiu spotrebu energie.

Väčšina používateľov dnes vie, že existuje nejaká matica IPS (napríklad na ich telefóne), ale len málokto vie skutočne odpovedať na otázku, čo to je.

V skutočnosti táto skratka znamená „In Plane Switching“ a doslova znamená „Switching within planes“.

Predtým sa používal v televízoroch av profesionálnych televízoroch a teraz ho možno vidieť v telefónoch, tabletoch a iných podobných zariadeniach.

Dôvodom popularity IPS je jeho nízka cena. Teraz sa obrátime na priamu analýzu technológie.

Technológia displeja

Ak ste raz študovali štruktúru panelu z tekutých kryštálov vášho monitora alebo televízora, potom ľahko pochopíte, o čom budeme hovoriť ďalej.

V tomto prípade panel pozostáva z nasledujúcich prvkov:

Predné a zadné polarizátory.

Svetelné filtre.

Vodidlá z tekutých kryštálov.

Samotné tekuté kryštály.

Elektródy.

Riadiace tranzistory.

Podsvietenie.

Umiestnenie všetkých týchto prvkov môžete jasne vidieť na obrázku 1.

Kryštály v takýchto matriciach rotujú pri pôsobení elektrického poľa a robia to súčasne, teda spoločne. Mimochodom, toto je hlavná vlastnosť IPS. Vďaka tomuto prístupu bolo možné dosiahnuť výrazné zväčšenie zorného uhla. Teraz je to 178 o, horizontálne aj vertikálne.

Pre porovnanie uvádzame dve schémy iných typov panelov – TN a VA.

Ryža. 2 Vizuálne zobrazenie panelov TN a VA

Ako vidíte, tekuté kryštály sa tu otáčajú úplne iným spôsobom a obraz nie je taký jasný, nasýtený a nie je viditeľný z uhla 178 °.

Teraz poďme na vyššie uvedené prvky. Ako viete, polarizátor je zariadenie, ktoré vám umožňuje získať polarizované optické žiarenie zo žiarenia s ľubovoľnou polarizáciou.

Inými slovami, toto zariadenie vydáva časť prirodzeného svetla, ktoré má pri odraze od povrchu únavnú úroveň polarizácie. Toto je potrebné na zobrazenie obrázka.

Potom sú tu svetelné filtre. Sú umiestnené v dvoch, a to tak, že jeden je otočený kolmo na druhý. Svetlo teda neprechádza cez prvý filter. Vďaka tomu je možné dosiahnuť takmer dokonalé zobrazenie čiernej farby (samozrejme, nič ideálne na svete neexistuje, ale predsa). Zaujímavé je, že z rovnakého dôvodu sú všetky „rozbité“ pixely čierne, nie biele.

V tomto čase sa molekuly otočia o 90 ° a začnú prepúšťať svetlo.

Tento proces uľahčujú riadiace tranzistory. Ďalej je tu ďalší polarizátor a jednotka podsvietenia.

Ako vidíte, vo vyššie uvedených iných typoch matíc sa všetko deje úplne iným spôsobom. Hlavný rozdiel spočíva v konfigurácii kryštálov. Toto usporiadanie všetkých prvkov však dáva oproti konkurentom množstvo významných výhod, o ktorých si povieme neskôr. Pozrime sa na to podrobnejšie.

Výhody

Tu je zoznam funkcií, ktoré umožňujú IPS prekonať iné typy matíc na trhu:

Farba je takmer úplne rovnaká ako originál. Prinajmenšom je farebná škála reprodukovaná celkom primerane. Zhruba povedané, pri ich prenose zo zdroja nedochádza k skresleniu farieb. Navyše je to relevantné pre rôzne uhly pohľadu. Farebnú schému a pozorovacie uhly môžete vidieť na obrázku 3 troch vyššie uvedených typov matíc – IPS, TN a VA. Možno je to spôsobené konštantnou teplotou farieb.

Lepšia odozva v odtieňoch šedej. Je pravda, že ak hovoríme o iných variáciách, matica TN sa tam určite prejavuje lepšie. Ale toto je už veľmi dobré.

Zvýšená odolnosť voči tlaku. Ak hovoríme o rovnakom VA, potom ak silno zatlačíte na obrazovku, dôjde k skreslenej reakcii a nesprávnemu pohybu pixelov. Ľudia tomu hovoria „vzrušenie“. Ako si viete predstaviť, takéto javy nie sú pre obrazovky bežné.

Najväčšou výhodou sú svetlé a sýte farby. Je pravda, že v tomto ohľade existujú výkonnejšie možnosti, napríklad AMOLED - vlastný vývoj spoločnosti Samsung. Ale stojí to aj rádovo viac z hľadiska výroby.

Niektorí lekári a odborníci tiež tvrdia, že IPS je pre oči menej škodlivý ako iné typy obrazoviek. To je ale takmer nemožné overiť, takže toto tvrdenie necháme na vašom úsudku – verte alebo nie. V každom prípade má IPS dosť výhod.

Odrody matríc

Poďme sa pozrieť na typy IPS, ktoré sa používali predtým a ktoré sa používajú teraz.

To nám umožní sledovať vývoj technológie.

Existujú teda tieto typy matríc:

Vlastne, toto je úplne prvá generácia tejto technológie a o jeho vlastnostiach sme už hovorili vyššie.

Super-IPS alebo S-IPS (skrátene). V porovnaní s prvou generáciou má vylepšený kontrast a rýchlejšiu odozvu. To znamená, že obraz sa, zhruba povedané, dostal na obrazovku rýchlejšie ako predtým a mal lepšiu kvalitu.

Pokročilý Super-IPS alebo AS-IPS. Transparentnosť matrice sa zvýšila, vďaka čomu sa zvýšila jasnosť. Úroveň kontrastu je tiež vyššia.

Horizontálne-IPS alebo H-IPS. Hlavné zlepšenie bolo v bielej farbe - stala sa viac optimalizovanou. Vďaka tomu sa obraz ukázal byť oveľa realistickejší.

Enhanced-IPS alebo E-IPS. Zlepšila sa transparentnosť a časy odozvy a výroba samotnej technológie je lacnejšia. Zaujímavé je, že aj farebné podanie sa zlepšilo o rádovo lepšie.

Professional-IPS alebo P-IPS. V tomto prípade farebný gamut prešiel výraznými vylepšeniami. Konkrétne podľa štandardu Adobe RGB bolo pokrytie 98% a v NTSC - 102%. V čase vynálezu technológie (a to je rok 2010) bola jedna z najlepších na svete.

Plane-to-Line Switching alebo PLS. V skutočnosti ide o samostatnú technológiu, ktorá je však založená práve na princípoch IPS, takže ju možno pokojne zaradiť aj do tohto zoznamu. Rozdiel oproti progenitoru spočíva v možnosti umiestniť pixely oveľa hustejšie, ako aj vo vyššej možnosti preskakovania svetla a vysokom jase. PLS má tiež nižšiu spotrebu energie ako IPS. Ale stále sa používajú oveľa aktívnejšie.

Možno v budúcnosti povedie vývoj tejto technológie k vytvoreniu úplne unikátnej matrice, ktorá vo všetkých charakteristikách prekoná ostatné. Stojí za to hovoriť konkrétnejšie o vyhliadkach rozvoja matice.

Perspektívy rozvoja

Dnes je IPS jedným z najaktívnejšie používaných typov matíc na zobrazovanie obrázkov.

Jeho hlavnou výhodou sú nízke výrobné náklady pri dostatočne vysokej kvalite obrazu.

Mnoho spoločností dnes považuje vývoj technológií s takýmito obrazovkami za hlavný smer svojej činnosti.

Takmer všetky čínske smartfóny, až na zriedkavé výnimky, majú práve takéto displeje a výrobcovia sa na tom nechystajú nič meniť.

Pokiaľ niekto nevymyslí technológiu, ktorá produkuje lepšie obrázky a stojí menej, v blízkej budúcnosti sa absolútne nič nezmení. Teraz existujú technológie, ktoré poskytujú lepší obraz alebo sú lacnejšie, ale žiadna z týchto charakteristík nie je kombinovaná žiadnou inou matricou. Nakoniec zvážme, kto môže konkurovať IPS na trhu.

Konkurenti na trhu

Je to niečo medzi zvažovanou matricou a TN.

Mimochodom, ten druhý nepovažujeme za konkurenta, pretože obraz je v porovnaní s IPS úplne zlý.

Súťažiť môže aj PLS.

Ako sme uviedli vyššie, má množstvo výhod.

Za najsilnejšieho konkurenta je v móde považovať AMOLED. Áno, je to drahšie, ale obraz je taký kvalitný, že ľudia sú ochotní zaplatiť viac. Na obrázku 5 môžete vidieť vizuálne porovnanie týchto dvoch typov. Výhoda je zrejmá. A potom je tu Super-AMOLED, ktorý dá ústa aj bežným AMOLED.

Ale kým bude IPS lacné, bude všadeprítomné.

Banálnejšie ako táto axióma je len vysvetlenie „iPhone, ukázalo sa, nemá slot na pamäťovú kartu“. No začiatočníci robia chyby aj naďalej, keď „prehryznú“ počet megapixelov vo fotoaparáte, čo znamená, že sa musia opakovať.

Predstavte si okno - obyčajné okno v obytnom dome alebo byte. Počet megapixelov je približne množstvo skla vo vnútri rámu okna. Ak budeme pokračovať v paralelách so smartfónmi, v staroveku malo sklo na okná rovnakú veľkosť a považovalo sa za nedostatkový tovar. Preto, keď konvenčný „Tolyan“ povedal, že má 5 okuliarov (megapixelov) v okennom bloku, každý pochopil, že Anatolij je vážny a bohatý človek. A vlastnosti okna boli tiež okamžite jasné - dobrý výhľad von z domu, veľká plocha zasklenia.

O niekoľko rokov neskôr okná (megapixely) prestali byť deficitné, a tak ich počet stačilo dostať na požadovanú úroveň a potom sa upokojiť. Stačí ho zarovnať s oblasťou (vetranie na vetranie a lodžia si kvôli pevnosti vyžadujú iný počet okien), aby kamera produkovala o niečo hustejší obraz ako 4K monitory a televízory. A nakoniec prevezmite ďalšie charakteristiky - napríklad vysporiadať sa so zakalením skla a skreslením obrazu. Naučte fotoaparáty správne zaostrovať a maľovať dostupné megapixely vo vysokej kvalite, ak chcete špecifiká.

Na pravej strane je viac „megapixelov“, ale nedávajú nič iné ako „prekážky“ s rovnakou oblasťou „senzora“

Ľudia sú už ale zvyknutí merať kvalitu fotoaparátov megapixelmi a predajcovia si to radi dopriali. Preto pokračoval cirkus s obrovským počtom okuliarov (megapixelov) v rovnakom ráme (rozmery matrice fotoaparátu). Výsledkom je, že dnes pixely vo fotoaparátoch smartfónov síce nie sú „nabité“ hustotou siete proti komárom, ale „sklo“ je príliš husté a viac ako 15 megapixelov v smartfónoch takmer vždy fotografie skôr pokazí ako vylepší. To sa nikdy nestalo a opäť sa ukázalo, že nezáleží na veľkosti, ale na zručnosti.

Zároveň „zlom“, ako viete, nie sú samotné megapixely – ak by sa tony megapixelov rozložili na dostatočne veľkom fotoaparáte, boli by pre smartfón dobré. Keď fotoaparát dokáže uvoľniť potenciál všetkých megapixelov na palube a „nerozmazávať“ ich pri fotení vo veľkom, fotografiu možno zväčšiť, orezať a zostane vo vysokej kvalite. To znamená, že nikto nepochopí, že ide len o fragment väčšieho obrazu. Teraz sa však takéto zázraky nachádzajú iba v „správnych“ zrkadlovkách a bezzrkadlových fotoaparátoch, v ktorých je iba jedna matrica (mikroobvod s fotosenzormi, na ktorý sa obraz dostáva cez „sklo“ fotoaparátu) oveľa väčšia ako zostava fotoaparátu smartfónu.

„Zlo“ je tradíciou napchávania megapixelov do malých fotoaparátov na mobilných telefónoch. Táto tradícia nepriniesla nič iné ako rozmazanie obrazu a prebytok digitálneho šumu ("hrach" v zábere).

Sony nahromadilo 23 megapixelov tam, kde konkurenti dali 12-15 megapixelov, a zaplatili za to znížením jasnosti obrazu. (foto - manilashaker.com)

Pre porovnanie: v najlepších telefónoch s fotoaparátom roku 2017 fungujú hlavné zadné fotoaparáty (nezamieňajte s čiernobielymi ďalšími) ako jeden s „žalostnými“ 12 – 13 megapixelmi. V rozlíšení fotografie je to približne 4032 x 3024 pixelov – dosť pre Full HD (1920 x 1080) monitor a tiež pre 4K (3840 x 2160), aj keď end-to-end. Zhruba povedané, ak má fotoaparát smartfónu viac ako 10 megapixelov, ich počet už nie je dôležitý. Dôležité sú iné veci.

Ako zistiť, či má fotoaparát vysokú kvalitu, predtým, ako si z neho pozriete fotografie a videá

Clona – ako široko otvoril smartfón oči

Veverička sa živí orieškami, poslanci - peniazmi ľudu a fotoaparátmi - svetlom. Čím viac svetla, tým vyššia je kvalita fotografie a viac detailov. Len slnečné počasie a žiarivé lampy v štúdiovom štýle pre každú príležitosť života nemôžu stačiť. Preto pre dobré fotografie v interiéri alebo exteriéri pri zamračenom počasí / v noci sú fotoaparáty navrhnuté tak, aby produkovali veľa svetla aj v nepriaznivých podmienkach.

Najjednoduchší spôsob, ako dostať viac svetla na snímač fotoaparátu, je urobiť väčší otvor v šošovke. Ukazovateľ toho, aké široké sú „oči“ fotoaparátu, nazývané clona, ​​clona alebo clona – to je jeden a ten istý parameter. A slová sú iné, aby sa recenzenti v článkoch mohli čo najdlhšie predvádzať nezrozumiteľnými výrazmi. Pretože, ak sa nepredvediete, clona sa dá jednoducho nazvať, prepáčte, „diera“, ako je medzi fotografmi zvykom.

Clona je označená zlomkom s f, lomkou a číslom (alebo s veľkým F a bez zlomku: napríklad F2,2). Prečo?

teda - dlho rozprávať a o to nejde, ako spieva Rotaru. Pointa je nasledovná: čím menšie číslo za písmenom F a lomkou, tým lepší je fotoaparát v smartfóne. Napríklad f / 2,2 v smartfónoch je dobré, ale f / 1,9 je lepšie! Čím širšia je clona, ​​tým viac svetla vstupuje do matrice a tým lepšie smartfón v noci „vidí“ (lepšie fotí a natáča). Bonusom širokej clony je krásne rozostrenie pozadia pri fotení kvetov zblízka, aj keď smartfón nemá duálny fotoaparát.

Melania Trump vysvetľuje, ako vyzerajú rôzne clony vo fotoaparátoch smartfónov

Pred kúpou smartfónu nebuďte leniví, aby ste si ujasnili, nakoľko je na tom zadný fotoaparát „nadhľad“. Pozreli ste sa na Samsung Galaxy J3 2017 - zadajte do vyhľadávania "Galaxy J3 2017 clona", "Galaxy J3 2017 clona" alebo "Galaxy J3 2017 clona" a zistite presné číslo. Ak v smartfóne, o ktorý ste sa starali sami, nie je známe nič o membráne, sú možné dve možnosti:

• Fotoaparát je na tom tak zle, že sa výrobca rozhodol o jeho vlastnostiach pomlčať. Obchodníci robia približne rovnakú hrubosť, keď v reakcii na otázku „aký je procesor v smartfóne?“ odpovedzte „quad-core“ a vyhýbajte sa všetkým možným spôsobom, aby ste neprezradili konkrétny model.
• Smartfón sa práve objavil v predaji a žiadne vlastnosti, okrem tých v reklamnom oznámení, na ňom ešte „nedoručili“. Počkajte pár týždňov - zvyčajne počas tejto doby vyjdú podrobnosti.

Aká by mala byť clona vo fotoaparáte nového smartfónu?

V rokoch 2017-2018 aj v lacnom modeli by mala zadná kamera produkovať aspoň f / 2,2. Ak je číslo v menovateli tohto zlomku väčšie, pripravte sa na to, že fotoaparát uvidí obrázok, ako keby mal nasadené farebné okuliare. A večer a v noci bude „slepá“ a takmer nič neuvidí ani na vzdialenosť niekoľkých metrov od smartfónu. A nespoliehajte sa na „zákruty“ svetelnosti – v smartfóne s f / 2,4 alebo f / 2,6 bude večerné fotenie so softvérom „natiahnutou“ expozíciou „hrubé rozmazanie“, zatiaľ čo fotoaparát s f / 2,2 alebo f / 2,0 urobí lepšiu fotografiu bez trikov.

Čím širšia clona, ​​tým vyššia je kvalita snímania fotoaparátom smartfónu.

Najchladnejšie smartfóny súčasnosti sú vybavené fotoaparátmi s clonou f / 1,8, f / 1,7 alebo dokonca f / 1,6. Clona sama o sebe nezaručuje maximálnu kvalitu záberov (kvalita snímača a "skla" nebola zrušená) - toto je, citujem fotografov, len "diera", cez ktorú sa fotoaparát pozerá na svet . Ale ak sú ostatné veci rovnaké, je lepšie si vybrať smartfóny, v ktorých fotoaparát „nežmúri“, ale prijíma obraz so široko otvorenými „očami“.

Uhlopriečka matice (senzor): čím viac - tým lepšie

Matrica v smartfóne nie je matricou, kde sa ľudia so zložitými tvárami v čiernych plášťoch vyhýbajú guľkám. V mobilných telefónoch toto slovo znamená fotobunku ... inými slovami dosku, na ktorú cez „sklo“ optiky preletí obraz. V starých fotoaparátoch obrázok vyletel na film a tam sa uložil a matica namiesto toho zhromažďuje informácie o fotografii a odosiela ich do procesora smartfónu. Procesor to všetko formalizuje do výslednej fotografie a súbory ukladá do internej pamäte, prípadne na microSD.

O matici treba vedieť len jednu vec – mala by byť čo najväčšia. Ak je optikou hadica na prívod vody a membrána je hrdlo nádoby, potom je matrica samotnou nádržou na vodu, ktorej nikdy nie je dosť.

Rozmery matrice sa zvyčajne merajú v neľudských, od zvonice bežných kupcov, vidiconských palcoch. Jeden takýto palec sa rovná 17 mm, no fotoaparáty v smartfónoch do takej veľkosti ešte nenarástli, preto sa uhlopriečka matice označuje zlomkom, ako je to v prípade clony. Čím menšia je druhá číslica v zlomku (deliteľ), tým väčšia je matica -> tým je kamera strmšia.

Je jasné, že nič nie je jasné? Potom si zapamätajte tieto čísla:

Lacný smartfón bude fotiť dobre, ak je veľkosť matice aspoň 1/3 "s rozlíšením fotoaparátu nie vyšším ako 12 megapixelov. Viac megapixelov v praxi znamená nižšiu kvalitu. vyzerajú uvoľnene, jednoducho preto, že majú menej bodov ako je výška -šírka obrazovky vášho monitora.

Smartfóny strednej triedy majú dobrú veľkosť matrice - 1 / 2,9 "alebo 1 / 2,8". Ak nájdete väčší (napríklad 1 / 2,6 "alebo 1 / 2,5") - považujte sa za veľmi šťastného. Vlajkové smartfóny majú dobrý tón - maticu s veľkosťou najmenej 1 / 2,8 "a lepšie - 1 / 2,5".

Smartfóny s veľkým snímačom strieľajú lepšie ako modely s malými fotobunkami

Je to ešte chladnejšie? Stáva sa to - pozrite sa na 1/2,3 "v Sony Xperia XZ Premium a XZ1. Prečo teda tieto smartfóny nerekordujú kvalitu fotografií? Pretože „automatika“ fotoaparátu neustále robí chyby pri výbere nastavení na snímanie a hranicu „jasnosti a ostražitosti“ fotoaparátu kazí počet megapixelov – v týchto modeloch sa ich namiesto 19 nahromadilo. štandardných 12-13 megapixelov pre nové vlajkové lode a mucha rušila výhody obrovskej matrice.

Existujú v prírode smartfóny s dobrým fotoaparátom a menej drsnými špecifikáciami? Áno – pozrite sa na Apple iPhone 7 s jeho 1/3" pri 12 megapixeloch. Na Honor 8, ktorý má 1/2,9" pri rovnakom počte megapixelov. Mágia? Nie – len dobrá optika a dokonale „ulízaná“ automatika, ktorá zohľadňuje potenciál fotoaparátu a rovnako tak ušité nohavice zohľadňujú množstvo celulitídy na stehnách.

Je tu však problém - výrobcovia takmer nikdy neuvádzajú v špecifikáciách veľkosť snímača, pretože nejde o megapixely a môžete sa hanbiť, ak je snímač lacný. A v recenziách alebo popisoch smartfónov v internetových obchodoch sú takéto charakteristiky fotoaparátu ešte menej bežné. Aj keď ste si vybrali smartfón s adekvátnym počtom megapixelov a sľubnou clonou, je tu šanca, že sa nikdy nedozviete veľkosť zadného fotosenzora. V tomto prípade venujte pozornosť poslednej charakteristike fotoaparátov smartfónov, ktoré priamo ovplyvňuje kvalitu.

Niekoľko veľkých pixelov je lepších ako veľa malých

Predstavte si sendvič s červeným kaviárom alebo sa naň pozrite, ak si ťažko pamätáte, ako takéto pochúťky vyzerajú. Rovnako ako sú vajcia v sendviči rozložené na kus bochníka, oblasť snímača fotoaparátu (matice fotoaparátu) v smartfóne je obsadená prvkami citlivými na svetlo - pixelmi. Tieto pixely v smartfónoch, mierne povedané, nie sú tuctové a dokonca ani tuctové. Jeden megapixel - 1 milión pixelov, v typických fotoaparátoch smartfónov z rokov 2015-2017 sú tieto megapixely 12-20.

Ako sme už zistili, nadmerné množstvo „figurín“ na matrici smartfónu škodí obrázkom. Efektivita takého davu vychádza podobne ako u špecializovaných tímov ľudí na výmenu žiarovky. Preto je vo fotoaparáte lepšie pozorovať menej rozumných pixelov ako viac gýčových. Čím väčší je každý z pixelov vo fotoaparáte, tým menej budú fotografie „špinavé“ a záznam videa bude menej „naskakujúci“.

Veľké pixely vo fotoaparáte (foto nižšie) vylepšujú večerné a nočné zábery

Ideálny fotoaparát smartfónu pozostáva z veľkého „základu“ (matice / snímača) s veľkými pixelmi. Len teraz nikto nebude robiť smartfóny hrubšími alebo prideľovať polovicu tela fotoaparátu. Preto "budova" bude taká, aby kamera nevytŕčala z tela a nezaberala veľa miesta, megapixely sú veľké, aj keď ich je len 12-13 a matica bola čo najväčšia, aby sa do nej zmestila všetky.

Veľkosť pixelov vo fotoaparáte sa meria v mikrometroch a označuje sa ako mikrón v ruštine resp um v latinčine. Pred kúpou smartfónu sa uistite, že pixely v ňom sú dostatočne veľké – je to nepriamy znak toho, že fotoaparát sníma dobre. Zadajte do vyhľadávania napríklad „Xiaomi Mi 5S µm“ alebo „Xiaomi Mi 5S µm“ – a môžete sa radovať z vlastností fotoaparátu smartfónu, ktoré ste si všimli. Alebo naštvaný - to závisí od čísel, ktoré vidíte ako výsledok.

Aký veľký by mal byť pixel v dobrom telefóne s fotoaparátom?

Veľkosť pixelov v "modernej" dobe je obzvlášť známa ... Google Pixel je smartfón, ktorý vyšiel v roku 2016 a "ukázal Kuzkinovu matku" konkurentom vďaka kombinácii obrovskej (1 / 2,3 ") matice a veľmi veľkého pixelov približne 1,55 mikrónu. S takouto súpravou takmer vždy rozdával najdetailnejšie fotografie, dokonca aj v zamračenom počasí alebo v tme.

Prečo výrobcovia „neorezávajú“ megapixely vo fotoaparáte na minimum a neumiestňujú na matricu aspoň pixely? K takémuto experimentu už došlo – HTC vo vlajkovej lodi One M8 (2014) urobilo pixely tak veľké, že sa zmestili do zadného fotoaparátu ... štyri na 1/3“ matici! One M8 tak získal pixely s veľkosťou až 2 mikróny! V dôsledku toho smartfón „roztrhal“ takmer všetkých konkurentov, čo sa týka kvality snímok v tme. A na vtedajšie Full HD monitory stačili fotografie v rozlíšení 2688 × 1520 bodov. Kamera HTC sa ale nestala všestranným šampiónom, pretože Taiwancov sklamala presnosť farieb a „hlúpe“ algoritmy snímania od HTC, ktoré nevedeli „správne pripraviť“ nastavenia pre snímač s nezvyčajným potenciálom.

Dnes sú všetci výrobcovia „pobúrení“ pretekmi o najväčšie pixely, preto:

• V lacných telefónoch s fotoaparátom by veľkosť pixelov mala byť od 1,22 mikrónov a viac
• Vo vlajkových lodiach sa za dobrú formu považujú pixely s veľkosťou od 1,25 mikrónu do 1,4 alebo 1,5 mikrónu. Väčšie je lepšie.

Smartfónov s dobrým fotoaparátom a relatívne malými pixelmi je málo, no v prírode existujú. Ide, samozrejme, o Apple iPhone 7 s 1,22 mikrónov a OnePlus 5 s 1,12 mikrónov – tie „odchádzajú“ vďaka veľmi kvalitným senzorom, veľmi dobrej optike a „inteligentnej“ automatizácii.

Bez týchto výrazov malé pixely ničia kvalitu fotografií vlajkových lodí smartfónov. Napríklad v LG G6 sú algoritmy pri fotografovaní v noci obscénne a snímač, aj keď je vybavený dobrými „okuliarmi“, je sám o sebe lacný. V

Výsledkom je, že 1,12 mikrónu vždy pokazí nočné zábery, s výnimkou prípadov, keď namiesto tupej automatiky vstúpite do boja s „manuálnym režimom“ a opravíte jeho nedostatky sami. Rovnaký obraz vládne pri snímaní so Sony Xperia XZ Premium alebo XZ1. A v majstrovskom diele, „na papieri“, fotoaparát Xiaomi Mi 5S, nedostatok optickej stabilizácie a rovnaké „krivé ruky“ vývojárov algoritmov bránia súťažiť s vlajkovými loďami iPhone a Samsung, a preto sa smartfón dobre vyrovná so streľbou len cez deň a v noci to už veľmi pôsobivé nie je.

Aby ste pochopili, koľko vážiť v gramoch, pozrite sa na vlastnosti fotoaparátov v niektorých z najlepších fotomobilov súčasnosti.

Smartfón	Počet megapixelov „hlavného“ zadného fotoaparátu	Maticová uhlopriečka	Veľkosť pixelov
Google Pixel 2 XL	12,2 megapixelov	1/2.6"	1,4 μm
Sony Xperia XZ Premium	19 megapixelov	1/2.3"	1,22 μm
Oneplus 5	16 megapixelov	1/2.8"	1,12 μm
Apple iPhone 7	12 megapixelov	1/3"	1,22 μm
Samsung Galaxy S8	12 megapixelov	1/2.5"	1,4 μm
Lg g6	13 megapixelov	1/3"	1,12 μm
Samsung Galaxy Note 8	12 megapixelov	1/2.55"	1,4 μm
Huawei P10 Lite / Honor 8 Lite	12 megapixelov	1/2.8"	1,25 μm
Apple iPhone SE	12 megapixelov	1/3"	1,22 μm
Xiaomi Mi 5S	12 megapixelov	1/2.3"	1,55 μm
Česť 8	12 megapixelov	1/2.9"	1,25 μm
Apple iPhone 6	8 megapixelov	1/3"	1,5 μm
Huawei nova	12 megapixelov	1/2.9"	1,25 μm

Aký je najlepší typ automatického zaostrovania

Automatické zaostrovanie je, keď mobilný telefón samostatne „zaostruje“ pri fotografovaní a natáčaní videí. Je to potrebné, aby sa neprekrútili nastavenia "pre každé kýchnutie", ako strelec v tanku.

V starých smartfónoch a v moderných čínskych štátnych zamestnancoch používajú výrobcovia kontrastné automatické zaostrovanie. Ide o najprimitívnejšiu techniku ​​zaostrovania, ktorá sa zameriava na to, ako je svetlo alebo tma „priamo vpredu“ pred fotoaparátom, ako poloslepý človek. Lacným smartfónom preto zaostrenie trvá asi pár sekúnd, počas ktorých je ľahké „prehliadnuť“ pohybujúci sa objekt, alebo nechuť natočiť, na čo sa chystali, pretože „ušiel vlak“.

Automatické zaostrovanie s fázovou detekciou „zachytáva svetlo“ po celej ploche snímača fotoaparátu, vypočítava uhol, pod ktorým lúče vstupujú do fotoaparátu, a vyvodzuje závery o tom, čo je na smartfóne „pred nosom“ alebo o niečo ďalej. Vďaka svojej „inteligencii“ a výpočtom funguje počas dňa veľmi rýchlo a vôbec neotravuje. Je to bežné vo všetkých moderných smartfónoch, okrem tých veľmi lacných. Jediným nedostatkom je práca v noci, kedy do úzkeho otvoru v membráne mobilu dopadá svetlo v tak malých porciách, že smartfónu „rozbije strechu“ a pri prudkej zmene informácií neustále fičí so zaostrovaním.

Laserové automatické zaostrovanie - najelegantnejšie! Laserové diaľkomery sa vždy používali na „vrhnutie“ lúča na veľkú vzdialenosť a výpočet vzdialenosti objektu. LG v smartfóne G3 (2014) naučil toto „skenovanie“, aby pomohol fotoaparátu rýchlo zaostriť.

Laserové automatické zaostrovanie je prekvapivo rýchle aj v interiéri alebo v polotmavom prostredí

Pozrite sa na svoje náramkové hodinky ... aj keď, o čom to hovorím ... dobre, zapnite si stopky vo svojom smartfóne a uvidíte, ako rýchlo ubehne jedna sekunda. A teraz to v duchu vydeľte 3,5 – za 0,276 sekundy dostane smartfón informáciu o vzdialenosti od objektu a hlási to do fotoaparátu. Navyše nestráca rýchlosť ani v tme, ani v zlom počasí. Ak plánujete fotiť a natáčať na blízko alebo na krátku vzdialenosť s nedostatkom svetla, smartfón s laserovým automatickým zaostrovaním vám v tom veľmi pomôže.

Majte však na pamäti, že mobilné telefóny nie sú zbrane z Hviezdnych vojen, takže dosah lasera vo fotoaparáte je sotva pár metrov. Všetko, čo je ďalej, mobil skúma pomocou rovnakého fázového automatického zaostrovania. Inými slovami, na snímanie objektov z diaľky nie je potrebné hľadať vo fotoaparáte smartfón s „laserovým navádzaním“ – vo všeobecných plánoch fotografií a videí takúto funkciu nevyužijete.

Optická stabilizácia. Prečo je to potrebné a ako to funguje

Už ste niekedy šoférovali vozidlo s odpružením listovými pružinami? Napríklad na armádnych autách "UAZ" alebo sanitke s rovnakým dizajnom? Okrem toho, že sa v takýchto autách dá „odbiť aj piaty bod“, neskutočne sa v nich trasie – pruženie je maximálne tuhé, aby sa na ceste nerozpadlo, a preto pasažierom povie všetko, myslí na povrch vozovky, úprimne povedané a nie "pruží" (preto nie je čo pružiť).

Teraz viete, ako sa cíti fotoaparát v smartfóne bez optickej stabilizácie, keď sa pokúšate fotiť.

Problém pri snímaní na smartfóne je tento:

• Fotoaparát potrebuje veľa svetla, aby urobil dobré snímky. Nie priame lúče slnka vo „fyziognómii“, ale rozptýlené, všadeprítomné svetlo naokolo.
• Čím dlhšie fotoaparát pri fotení „skúma“ obraz, tým viac svetla zachytí = tým vyššia je kvalita obrazu.
• V čase snímania a týchto „kukadiel“ fotoaparátu musí byť smartfón nehybný, aby sa obrázok „nerozmazal“. Listy aspoň zlomok milimetra - rám bude pokazený.

A ľudské ruky sa trasú. Je to zreteľne viditeľné, ak ho zdvihnete s vystretými rukami a snažíte sa držať činku, a menej viditeľné, keď držíte mobil pred sebou, aby ste urobili fotku alebo video. Rozdiel je v tom, že lišta môže „plávať“ vo vašich rukách v širokých medziach – len aby ste ju nepoložili na stenu, suseda, alebo vám ju nepustili na nohy. A smartfón potrebuje mať čas „uchmatnúť“ svetlo, aby bola fotografia úspešná, a stihnúť to skôr, než sa vo vašich rukách odchýli o zlomok milimetra.

Algoritmy sa preto snažia potešiť fotoaparát a nie klásť zvýšené nároky na vaše ruky. To znamená, že napríklad povedia fotoaparátu: „Takže to znamená, že 1/250 sekundy môžete fotiť, to stačí na to, aby bola fotografia viac-menej úspešná a aby ste urobili záber skôr, ako sa fotoaparát presunie na stačí aj strana.“ Táto vec sa nazýva úryvok.

Ako funguje optická stabilizácia

Čo s tým má spoločné optostab? Takže je to predsa tá „amortizácia“, s ktorou sa kamera netrasie, ako korba armádnych nákladiakov, ale „pláva“ v malých medziach. V prípade smartfónov nepláva vo vode, ale je držaný magnetmi a „fidgets“ v malej vzdialenosti od nich.

Totiž, ak smartfón pri snímaní trochu „odíde“ alebo sa zatrasie, fotoaparát sa bude chvieť oveľa slabšie. S takýmto poistením bude smartfón schopný:

• Precenenie expozície (garantovaný čas „uvidíte obrázok skôr, ako bude fotografia hotová“) pre fotoaparát. Fotoaparát dostáva viac svetla, vidí viac detailov obrazu = kvalita fotografie cez deň je ešte vyššia.
• Zachyťte ostré zábery v pohybe. Nie pri terénnom šprinte, ale napríklad pri chôdzi alebo z okna trasúceho sa autobusu.
• Kompenzujte otrasy vo videu. Aj keď budete nohami veľmi prudko dupať alebo sa pod váhou tašky v druhej ruke mierne kývať, na videozázname to nebude tak citeľné ako pri smartfónoch bez optického stabilizátora.

Preto je optostab (OIS, ako sa nazýva v angličtine) mimoriadne užitočným pomocníkom vo fotoaparáte smartfónu. Zaobídete sa aj bez nej, no je to smutné – fotoaparát by mal byť kvalitný „s rezervou“ a automatika bude musieť expozíciu skrátiť (zhoršiť), pretože v smartfóne nie je poistka proti otrasom. Pri natáčaní videa musíte obraz za chodu „posúvať“, aby nebolo vidieť chvenie. Je to podobné tomu, ako staré filmy napodobňovali rýchlosť jazdiaceho auta, keď v skutočnosti stálo. S tým rozdielom, že vo filmoch boli tieto scény nakrútené z jedného záberu a smartfóny musia otrasy počítať a bojovať s nimi za pochodu.

Smartfónov s dobrým fotoaparátom, ktoré so stabilizáciou bez stabilizácie nedokážu strieľať o nič horšie ako konkurenti, je mizivo málo - napríklad Apple iPhone 6s, prvá generácia Google Pixel, OnePlus 5, Xiaomi Mi 5s a do istej miery aj Honor 8. / Česť 9.

Čomu by ste nemali venovať pozornosť

• Flash... Užitočné len pri fotení v úplnej tme, keď potrebujete za každú cenu urobiť fotku. Výsledkom je, že v zábere vidíte bledé tváre ľudí (pri tom všetkom, pretože blesk má nízky výkon), oči poškriabané jasným svetlom alebo veľmi zvláštnu farbu budov / stromov - fotografie pomocou smartfónu flash rozhodne nemajú umeleckú hodnotu. Ako baterka je LED v blízkosti fotoaparátu oveľa užitočnejšia.
• Počet šošoviek vo fotoaparáte... "Predtým, keď som mal 5 Mbps internet, napísal som abstrakt za deň, ale teraz, keď mám 100 Mbps, napíšem ho za 4 sekundy." Nie, chlapci - takto to nefunguje. Nezáleží na tom, koľko šošoviek je v smartfóne, nezáleží na tom, kto ich vydal (Carl Zeiss, súdiac aj podľa kvality nových fotoaparátov Nokia). Objektívy sú buď kvalitné, alebo nie, a to sa dá overiť len na skutočných fotografiách.

Kvalita skla (objektívu) ovplyvňuje kvalitu fotoaparátu. A množstvo nie je

• Fotenie do RAW... Ak neviete, čo je RAW, vysvetlím:

JPEG je štandardný formát, v ktorom smartfón zaznamenáva fotografie; je to obrázok „pripravený na použitie“. Ako šalát Olivier na slávnostnom stole - je možné ho rozobrať "na komponenty", aby ste ho premenili na iný šalát, ale nebude to fungovať.

RAW je poriadny objem na súbore „flash disk“, v ktorom sú vo svojej čistej forme v samostatných „riadkoch“ všité všetky možnosti jasu, čistoty a farby pre fotografiu. To znamená, že fotografia nebude „pokrytá malými bodkami“ (digitálnym šumom), ak sa rozhodnete urobiť ju nie tak tmavú, ako sa ukázalo vo formáte JPEG, ale trochu svetlejšiu, ako keby ste správne nastavili jas na čas streľby.

Stručne povedané, RAW vám umožňuje „Photoshop“ snímku oveľa pohodlnejšie ako JPEG. Háčik je však v tom, že vlajkové smartfóny takmer vždy vyberú nastavenia správne, takže okrem pamäte smartfónu, ktorá je zašpinená „ťažkými“ fotografiami v RAW, sa súbory „photoshop“ budú využívať len málo. A v lacných smartfónoch je kvalita fotoaparátu taká slabá, že zlú kvalitu uvidíte v JPEG a rovnako zlú aj v RAW. Netráp sa.

• Názov snímača fotoaparátu... Kedysi boli mimoriadne dôležité, pretože boli „značkou kvality“ fotoaparátu. Model snímača (modulu) fotoaparátu určuje veľkosť matice, počet megapixelov a veľkosť pixelov, menšie „rodinné prvky“ algoritmov snímania.

Z „veľkej trojky“ výrobcov kamerových modulov pre smartfóny vyrába najkvalitnejšie moduly Sony (niektoré príklady neberieme do úvahy, hovoríme o priemernej teplote v nemocnici), nasleduje Samsung (snímače Samsung v r. Smartfóny Samsung Galaxy sú ešte lepšie ako tie najúžasnejšie senzory Sony, no Kórejci predávajú niečo absurdné „na vedľajšej koľaji“) a zoznam napokon uzatvára OmniVision, ktorý vyrába „spotrebný tovar, ale znesiteľný“. Netolerantný spotrebný tovar vyrábajú všetky ostatné suterénne čínske kancelárie, ktorých meno sa v charakteristike smartfónov hanbia uviesť aj samotní výrobcovia.

8 - variant vyhotovenia. Viete, ako sa to deje v autách? Minimálna konfigurácia je s "handrou" na sedadlách a "dreveným" interiérom, maximálna - s umelými semišovými sedadlami a koženou palubnou doskou. Pre kupujúcich rozdiel v tomto čísle hovorí málo.

Prečo by ste po tom všetkom nemali venovať pozornosť modelu snímača? Pretože s nimi je to rovnaké ako s megapixelmi – čínski „alternatívne nadaní“ výrobcovia aktívne nakupujú drahé senzory Sony, trúbi „superkvalitný fotoaparát v našom smartfóne!“ ... a fotoaparát je hnusný.

Pretože tie "okuliare" (šošovky) v takýchto mobiloch sú strašne kvalitné a prepúšťajú svetlo o niečo lepšie ako plastová fľaša od sódy. Clona fotoaparátu nie je ani zďaleka ideálna (f / 2,2 alebo dokonca vyššia) kvôli tým istým bastardským „okuliarom“ a nikto sa nezaoberá nastavením snímača tak, aby fotoaparát správne vybral farby, dobre spolupracoval s procesorom a neznehodnocuje obrázky. Tu je dobrý príklad skutočnosti, že model snímača má malý vplyv:

Ako vidíte, smartfóny s rovnakým snímačom fotoaparátu dokážu snímať úplne odlišnými spôsobmi. Nemyslite si teda, že lacný Moto G5 Plus s modulom IMX362 bude strieľať tak dobre ako HTC U11 s jeho úžasne cool fotoaparátom.

Ešte nepríjemnejšie sú „rezance“, ktoré Xiaomi vešia na uši zákazníkov, keď hovorí, že „kamera v Mi Max 2 je veľmi podobná kamere vo vlajkovej lodi Mi 6 – majú rovnaké senzory IMX386! Sú rovnaké, len smartfóny fotia veľmi odlišnými spôsobmi, clona (a teda aj schopnosť fotiť pri slabom osvetlení) je v nich iná a Mi Max 2 neobstojí v konkurencii s vlajkovou loďou Mi6.

1. Prídavný fotoaparát „pomáha“ fotiť v noci, hlavný a je schopný fotiť čiernobiele fotografie. Najznámejšie smartfóny s takýmito implementáciami fotoaparátu sú Huawei P9, Honor 8, Honor 9, Huawei P10.
2. Sekundárny fotoaparát umožňuje „strčiť nezastaviteľné“, teda fotí s takmer panoramatickým uhlom záberu. Jediným podporovateľom tohto typu fotoaparátov bolo a zostáva LG – počnúc LG G5, pokračujúc V20, G6, X Cam a teraz V30.
3. Na optický zoom (aproximácia bez straty kvality) sú potrebné dva fotoaparáty. Najčastejšie sa tento efekt dosahuje súčasnou prevádzkou dvoch kamier naraz (Apple iPhone 7 Plus, Samsung Galaxy Note 8), aj keď existujú modely, ktoré po zväčšení jednoducho prejdú na samostatnú „ďalekú“ kameru – ASUS Napríklad ZenFone 3 Zoom.

Ako si vybrať kvalitný selfie fotoaparát v smartfóne?

Najlepšie zo všetkého - na základe príkladov skutočných fotografií. Navyše cez deň aj v noci. Počas dňa takmer všetky selfie fotoaparáty dávajú dobré fotky, no len kvalitné predné fotoaparáty sú schopné nasnímať niečo čitateľné v tme.

Nie je potrebné študovať slovnú zásobu fotografov a prenikať hlbšie do toho, za čo je tá či oná vlastnosť zodpovedná - jednoducho si zapamätáte čísla „toľko je dobré, ale ak je číslo väčšie, je to zlé“ a vezmete si smartfón oveľa rýchlejšie. Pre vysvetlenie pojmov vitajte na začiatku článku a tu sa pokúsime odvodiť vzorec pre kvalitný fotoaparát v smartfónoch.

megapixelov	Nie menej ako 10, nie viac ako 15. Optimálne - 12-13 megapixelov
Membrána(ona je clona, ​​clona)	pre lacné smartfóny- f / 2,2 alebo f / 2,0 pre vlajkové lode: minimálne f / 2,0 (v najvzácnejších výnimkách - f / 2,2) optimálne - f / 1,9, f / 1,8 ideálne - f / 1,7, f / 1,6
Veľkosť pixelov (μm, μm)	čím väčšie číslo, tým lepšie pre lacné smartfóny- 1,2 mikrónu a viac pre vlajkové lode: minimum - 1,22 mikrónu (až na zriedkavé výnimky - 1,1 mikrónu) optimálne - 1,4 mikrónu ideálne - 1,5 mikrónu a viac
Veľkosť snímača (matice).	čím menšie číslo v rozdeľovači zlomkov, tým lepšie pre lacné smartfóny - 1/3” pre vlajkové lode: minimum - 1/3 "optimálne - 1 / 2,8" ideálne - 1 / 2,5 ", 1 / 2,3"
Automatické zaostrovanie	kontrast - tak-tak fáza - dobrá fáza a laser - výborný
Optická stabilizácia	veľmi užitočné pri fotografovaní na cestách a v noci
Duálny fotoaparát	jeden dobrý fotoaparát je lepší ako dva zlé fotoaparáty dva fotoaparáty priemernej kvality sú lepšie ako jeden priemer (skvelé znenie!)
Výrobca snímača (modulu).	neuvedené = s najväčšou pravdepodobnosťou je vo vnútri nejaký odpad OmniVision - teda Samsung v smartfónoch iných ako Samsung - normálny Samsung v smartfónoch Samsung - vynikajúce Sony - dobré alebo vynikajúce (závisí od svedomitosti výrobcu)
Model snímača	cool modul nezaručuje vysokú kvalitu snímania, no v prípade Sony si dajte pozor na snímače IMX250 a vyššie, prípadne IMX362 a vyššie

Nechcem rozumieť charakteristikám! Ktorý smartfón kúpiť s dobrými fotoaparátmi?

Existuje nespočetné množstvo smartfónov vyrobených výrobcami, no existuje len veľmi málo modelov, ktoré sú dobré vo fotografovaní a natáčaní videa.