Šta znači interpolacija kamere pametnog telefona. Interpolacija kamere, zašto i šta je to? Interpolacija je način pronalaženja međuvrijednosti

Pametni telefon ima kameru od 8 MPix. Šta znači interpolacija do 13 MPix?

Dobar dan.

To znači da će vaš pametni telefon proširiti fotografiju/sliku snimljenu kamerom od 8 MP na 13 MPix. A to se postiže činjenicom da se pravi pikseli pomiču i dodaju dodatni.

Ali, ako uporedimo kvalitet slike/fotografije snimljene na 13 MP i 8 MP sa interpolacijom do 13, onda će kvalitet druge biti osjetno lošiji.

Da objasnim na jednostavan način, kada kreirate fotografiju, pametni procesor dodaje svoje piksele aktivnim pikselima matrice, takoreći izračunava sliku i crta je do veličine od 13 MP.. Na izlazu , imamo matricu od 8 i fotografiju rezolucije 13 MP. Kvalitet se ne popravlja mnogo.

To znači da kamera može snimiti sliku do 8 MPIX, ali može programski povećati sliku do 12 MPIX. Dakle, programski se povećava, ali slika ne postaje bolja, slika će i dalje biti tačno 8 MPIX. Ovo je čist trik proizvođača i takvi pametni telefoni su skuplji.

Ovaj koncept podrazumijeva da će kamera vašeg uređaja i dalje snimati fotografije na 8 MPIX, ali je sada moguće programski povećati na 13 MPIX. Istovremeno, kvalitet ne postaje bolji. Samo što se prostor između piksela začepi, to je sve.

To znači da u tvojoj ćeliji, kako je bilo 8 MPIX, oni i dalje ostaju - ni više ni manje, a sve ostalo je marketinški trik, naučno zavaravanje naroda da bi se roba prodavala po višoj cijeni i ništa više. Ova funkcija je beskorisna, kvalitet fotografije se gubi tokom interpolacije.

On Kineski pametni telefoni ovo se sada koristi stalno, samo što senzor kamere od 13mp košta mnogo više od senzora od 8mp, zbog čega su ga stavili na 8mp, ali aplikacija za kameru rasteže rezultujuću sliku, kao rezultat toga, kvalitet ovih 13mp bit će znatno gori ako pogledate originalnu rezoluciju.

Po mom mišljenju, ova funkcija je općenito beskorisna, jer je 8mp sasvim dovoljno za pametni telefon, u principu mi je dovoljno 3mp, glavna stvar je da je sama kamera visokog kvaliteta.

Interpolacija kamere je trik proizvođača, pa umjetno naduvavaju cijenu pametnog telefona.

Ako imate kameru od 8 MPIX, onda ona može snimiti odgovarajuću sliku, interpolacija ne poboljšava kvalitet fotografije, ona jednostavno povećava veličinu fotografije na 13 megapiksela.

Činjenica je da je prava kamera u takvim telefonima 8 megapiksela. Ali uz pomoć internih programa, slika se rasteže na 13 megapiksela. U stvari, ne dostiže pravih 13 megapiksela.

Interpolacija megapiksela je vrsta softverskog razmazivanja slike. Pravi pikseli se pomiču, a između njih se ubacuju dodatni, s bojom prosječne vrijednosti od razdvojenih boja. Gluposti, beskorisna samoobmana. Kvalitet se ne poboljšava.

• Interpolacija je način pronalaženja međuvrijednosti

  Ako se sve ovo prevede na ljudskiji jezik, primjenjiv na vaše pitanje, onda će ispasti sljedeće:

  • softver može obraditi (uvećati, rastegnuti)) datoteke do 13 MPIX.

Do 13 MPix - može biti 8 MPix stvarnih, kao što je vaš. Ili prave od 5 MPix. Softver za kameru interpolira grafički proizvod kamere do 13 MPix bez poboljšanja slike, ali je elektronski povećava. Jednostavno rečeno, kao lupa ili dvogled. Kvalitet se ne mijenja.

Ugrađena kamera nije zadnja stvar pri odabiru pametnog telefona. Za mnoge je ovaj parametar važan, pa kada traže novi pametni telefon, mnogi gledaju koliko je megapiksela deklarirano u kameri. U isto vrijeme, upućeni ljudi znaju da se ne radi o njima. Hajde da pogledamo na šta treba da obratite pažnju kada birate pametni telefon sa dobrom kamerom.

Kako će pametni telefon snimati zavisi od toga koji modul kamere je instaliran u njemu. Izgleda kao na fotografiji (moduli prednje i glavne kamere izgledaju otprilike isto). Lako se postavlja u kućište pametnog telefona i po pravilu se pričvršćuje kablom. Ova metoda olakšava zamjenu u slučaju loma.

Monopol na tržištu je Sony. Upravo se njene kamere, u velikoj većini, koriste u pametnim telefonima. OmniVision i Samsung su takođe u proizvodnji.

Proizvođač pametnog telefona je takođe važan. Zapravo, mnogo toga ovisi o brendu, a kompanija koja poštuje sebe će opremiti svoj uređaj stvarno dobrom kamerom. Ali hajde da vidimo šta određuje kvalitet snimanja pametnog telefona tačku po tačku.

CPU

Jeste li iznenađeni? Procesor će početi obraditi sliku kada primi podatke iz fotomatrice. Koliko god matrica bila kvalitetna, slab procesor neće moći obraditi i pretvoriti informacije koje od nje prima. Ovo se ne odnosi samo na snimanje video zapisa visoke rezolucije i brze kadrove u sekundi, već i na snimke visoke rezolucije.

Naravno, što se više frejmova u sekundi promijeni, to je veće opterećenje procesora.

Među ljudima koji razumiju telefone, ili koji misle da razumiju, postoji mišljenje da pametni telefoni s američkim Qualcomm procesorima pucaju bolje od pametnih telefona s tajvanskim MediaTek procesorima. Neću to demantovati niti potvrditi. Pa, činjenica da nema pametnih telefona sa odličnim kamerama na kineskim Spreadtrum procesorima niskih performansi, od 2016. godine, već je činjenica.

Broj megapiksela

Slika se sastoji od piksela (tačaka) koje formira fotomatrica tokom snimanja. Naravno, što je više piksela, to bi slika trebala biti bolja, to je veća njena jasnoća. U kamerama je ovaj parametar označen kao megapikseli.

Megapikseli (Mp, Mpx, Mpix) - indikator rezolucije fotografija i video zapisa (broj piksela). Jedan megapiksel je milion piksela.

Uzmimo, na primjer, pametni telefon Fly IQ4516 Tornado Slim. Snima fotografije u maksimalnoj rezoluciji od 3264x2448 piksela (3264 tačke u boji u širinu i 2448 u visinu). Pomnožimo 3264 piksela sa 2448 piksela, dobićemo 7,990,272 piksela. Broj je velik, pa se prevodi u Mega. Odnosno, broj 7.990.272 piksela je otprilike 8 miliona piksela, odnosno 8 megapiksela.

U teoriji, više škripe znači jasniju fotografiju. Ali ne zaboravite na buku, lošije snimanje pri slabom svjetlu, itd.

Interpolacija

Nažalost, mnogi kineski proizvođači pametnih telefona ne preziru softversko povećanje rezolucije. Ovo se zove interpolacija. Kada kamera može snimiti sliku u maksimalnoj rezoluciji od 8 megapiksela, a ona se programski povećava na 13 megapiksela. Naravno, to ne poboljšava kvalitet. Kako ne biti prevareni u takvom slučaju? Pretražite internet za informacije o tome koji modul kamere se koristi u pametnom telefonu. Karakteristike modula pokazuju u kojoj rezoluciji snima. Ako niste pronašli informacije o modulu, već postoji razlog za oprez. Ponekad se u specifikacijama pametnog telefona može iskreno reći da je kamera interpolirana, na primjer, od 13 MP do 16 MP.

Softver

Nemojte podcijeniti softversku obradu digitalna slika i predstavljajući nam ga u konačnom obliku kako ga vidimo na ekranu. Detektuje boje, eliminiše šum, obezbeđuje stabilizaciju slike (kada se pametni telefon u ruci trzne prilikom snimanja) itd. Da ne spominjemo različite režime snimanja.

Matrica kamere

Važni su tip matrice (CCD ili CMOS) i njena veličina. Ona je ta koja snima sliku i prenosi je procesoru na obradu. Rezolucija kamere zavisi od matrice.

Otvor blende (otvor blende)

Prilikom odabira pametnog telefona sa dobrom kamerom, obratite pažnju na ovaj parametar. Grubo govoreći, pokazuje koliko svjetlosti matrica prima kroz optiku modula. Što veće, to bolje. Manje podešenih, više buke. Otvor blende je označen slovom F iza kojeg slijedi kosa crta (/). Nakon kose crte i prikazana je vrijednost otvora blende, a što je manja, to bolje. Kao primjer, to je naznačeno na sljedeći način: F / 2.2, F / 1.9. Često se navodi u tehničke specifikacije smartfon.

Kamera sa otvorom blende f/1.9 će bolje snimati kada slabo osvetljenje nego kamera sa otvorom blende F/2.2, jer dobija više svjetla na matrici. Ali stabilizacija je također važna, softverska i optička.

Optička stabilizacija

Pametni telefoni su rijetko opremljeni optičkom stabilizacijom. U pravilu se radi o skupim uređajima sa naprednom kamerom. Takav uređaj se može nazvati telefonom sa kamerom.

Snimanje pametnim telefonom vrši se pokretnom rukom i kako slika ne bi bila mutna, primjenjuje se optička stabilizacija. Možda hibridna stabilizacija (softver + optička). Optička stabilizacija je posebno važna pri malim brzinama zatvarača, kada se zbog nedovoljnog osvjetljenja slika može snimiti 1-3 sekunde u posebnom načinu rada.

Flash

Blic može biti LED i xenon. Ovo poslednje će pružiti mnogo najbolje fotografije u nedostatku osvetljenja. Postoji dvostruki LED blic. Rijetko, ali mogu biti dva: LED i xenon. Ovo je najbolja opcija. Implementirano u telefon sa kamerom Samsung M8910 Pixon12.

Kao što vidite, kako će pametni telefon snimati zavisi od mnogih parametara. Dakle, prilikom odabira, u karakteristikama treba obratiti pažnju na naziv modula, otvor blende i prisutnost optičke stabilizacije. Najbolje je da potražite recenzije određenog telefona na internetu, gdje možete vidjeti primjere snimaka, kao i mišljenje autora o kameri.

Interpolacija kamere je umjetno povećanje rezolucije slike. To je slika, a ne veličina matrice. Odnosno, ovo je poseban softver, zahvaljujući kojem se slika rezolucije 8 megapiksela interpolira na 13 megapiksela ili više (ili manje). Po analogiji, interpolacija kamere je poput povećala ili dvogleda. Ovi uređaji povećavaju sliku, ali je ne čine boljom ili detaljnijom. Dakle, ako je interpolacija naznačena u karakteristikama telefona, onda stvarna rezolucija kamere može biti niža od deklarirane. Nije loše ili dobro, jednostavno jeste.

Interpolacija je izmišljena da bi se povećala veličina slike, ništa više. Sada je ovo trik marketera i proizvođača koji pokušavaju prodati proizvod. Oni koriste velike brojeve kako bi označili rezoluciju kamere telefona na reklamnom posteru i pozicionirali je kao prednost ili nešto dobro. Ne samo da sama rezolucija ne utiče na kvalitet fotografija, već se može i interpolirati.

Doslovno prije 3-4 godine, mnogi proizvođači su jurili za brojem megapiksela i Različiti putevi pokušali da ih uguraju u svoje pametne telefone sa što više senzora. Tako su se pojavili pametni telefoni sa kamerama rezolucije 5, 8, 12, 15, 21 megapiksela. Istovremeno, mogli su da slikaju kao najjeftinije posude za sapun, ali su kupci, vidjevši naljepnicu "18 MP kamera", odmah poželjeli kupiti takav telefon. S pojavom interpolacije, postalo je lakše prodavati takve pametne telefone zbog mogućnosti umjetnog dodavanja megapiksela kameri. Naravno, kvalitet fotografije je vremenom počeo da se poboljšava, ali definitivno ne zbog rezolucije ili interpolacije, već zbog prirodnog napretka u smislu razvoja senzora i softvera.

Šta je tehnički interpolacija kamere u telefonu, jer sav gornji tekst opisuje samo glavnu ideju?

Uz pomoć posebnog softvera na slici se „crtaju“ novi pikseli. Na primjer, da biste povećali sliku za 2 puta, nakon svake linije piksela slike dodaje se nova linija. Svaki piksel u ovom novom redu ispunjen je bojom. Boja ispune se izračunava posebnim algoritmom. Prvi način je sipanje novi red boje koje posjeduju najbliži pikseli. Rezultat takve obrade bit će užasan, ali takva metoda zahtijeva minimum računskih operacija.

Najčešće korištena metoda je druga. Odnosno, originalnoj slici se dodaju novi redovi piksela. Svaki piksel je ispunjen bojom, koja se zauzvrat izračunava kao prosjek susjednih piksela. Ova metoda daje najbolje rezultate, ali zahtijeva više računskih operacija. Srećom, moderni mobilni procesori su brzi, a u praksi korisnik ne primjećuje kako program uređuje sliku, pokušavajući umjetno povećati njenu veličinu. Interpolacija kamere pametnog telefona Postoji mnogo naprednih metoda i algoritama interpolacije koji se stalno poboljšavaju: poboljšane su granice prijelaza između boja, linije postaju preciznije i jasnije. Nije važno kako su svi ovi algoritmi izgrađeni. Sama ideja o interpolaciji kamere je banalna i malo je vjerovatno da će se ukorijeniti u bliskoj budućnosti. Interpolacijom nije moguće napraviti sliku detaljnijom, dodati nove detalje ili je poboljšati na bilo koji drugi način. Samo u filmovima mala mutna slika postaje jasna nakon primjene nekoliko filtera. U praksi to ne može biti.
.html

Senzori su uređaji koji određuju samo sive tonove (gradacije intenziteta svjetlosti - od potpuno bijele do potpuno crne). Da bi kamera razlikovala boje, niz filtera u boji se postavlja na silicijum pomoću procesa fotolitografije. U onim senzorima gdje se koriste mikroleće, filteri se postavljaju između sočiva i fotodetektora. Skeneri koji koriste trilinearne CCD-ove (tri CCD-a jedan pored drugog koji reaguju na crvenu, plavu i zelenu, respektivno) ili vrhunski digitalni fotoaparati koji također koriste tri senzora imaju specifičnu boju svjetlosti filtriranu na svaki senzor. (Imajte na umu da neke kamere sa više senzora koriste kombinacije više boja u filterima, a ne standardne tri). Ali za uređaje sa jednim senzorom, poput većine potrošačkih digitalnih fotoaparata, nizovi filtera u boji (CFA) se koriste za obradu različitih boja.

Da bi svaki piksel imao svoju primarnu boju, iznad njega se postavlja filter odgovarajuće boje. Fotoni, prije nego što udare u piksel, prvo prolaze kroz filter koji propušta samo valove svoje boje. Filter će jednostavno apsorbirati svjetlost različite dužine. Naučnici su utvrdili da se bilo koja boja u spektru može dobiti miješanjem samo nekoliko primarnih boja. U RGB modelu postoje tri takve boje.

Svaka aplikacija razvija svoj vlastiti niz filtera boja. Ali u većini senzora digitalnih fotoaparata, Bayerovi filterski nizovi su najpopularniji. Ovu tehnologiju je 1970-ih izumio Kodak kada su radili istraživanje razdvajanja svemira. U ovom sistemu, filteri su isprepleteni, u šahovnici, a broj zelenih filtera je dvostruko veći od crvenih ili plavih. Raspored je takav da se crveni i plavi filteri nalaze između zelenih.

Ovaj kvantitativni omjer se objašnjava strukturom ljudskog oka - osjetljivije je na zeleno svjetlo. A uzorak šahovnice osigurava da slike budu iste boje bez obzira na to kako držite kameru (vertikalno ili horizontalno). Prilikom čitanja informacija s takvog senzora, boje se ispisuju uzastopno u redovima. Prvi red bi trebao biti BGBGBG, sljedeći red bi trebao biti GRGRGR, i tako dalje. Ova tehnologija se zove sekvencijalni RGB (sekvencijalni RGB).

U CCD kamerama, kombinacija sva tri signala zajedno se ne odvija na senzoru, već u uređaju za snimanje, nakon što je signal konvertovan iz analognog u digitalni. U CMOS senzorima, ovo poravnanje se može odvijati direktno na čipu. U svakom slučaju, primarne boje svakog filtera su matematički interpolirane, uzimajući u obzir boje susjednih filtera. Imajte na umu da je na bilo kojoj slici većina tačaka mješavina primarnih boja, a samo nekoliko zapravo predstavlja čistu crvenu, plavu ili zelenu.

Na primjer, da bi se odredio utjecaj susjednih piksela na boju središnjeg, matrica piksela veličine 3x3 će biti obrađena tokom linearne interpolacije. Uzmimo, na primjer, najjednostavniji slučaj - tri piksela - s plavim, crvenim i plavim filterima, smještenim u jednom redu (BRB). Pretpostavimo da pokušavate dobiti rezultujuću vrijednost boje crvenog piksela. Ako su sve boje jednake, tada se boja središnjeg piksela izračunava matematički kao dva dijela plave na jedan dio crvene. Zapravo, čak i jednostavni algoritmi linearne interpolacije su mnogo složeniji, uzimaju u obzir vrijednosti svih okolnih piksela. Ako je interpolacija loša, tada na granicama promjene boje postoje zubi (ili se pojavljuju artefakti u boji).

Imajte na umu da se riječ "rezolucija" u polju digitalne grafike koristi pogrešno. Puristi (ili pedanti, kako god želite) koji su upoznati sa fotografijom i optikom znaju da je rezolucija mjera sposobnosti ljudskog oka ili instrumenta da razlikuje pojedinačne linije na mreži rezolucije, kao što je ISO mreža prikazana ispod. Ali u kompjuterskoj industriji, uobičajeno je da se broj piksela naziva rezolucijom, a pošto je to tako, sledićemo i tu konvenciju. Uostalom, čak i programeri rezoluciju nazivaju brojem piksela u senzoru.

Hajde da prebrojimo?

Veličina datoteke slike ovisi o broju piksela (rezoluciji). Što je više piksela, veća je datoteka. Na primjer, slika VGA senzora (640x480 ili 307200 aktivnih piksela) će zauzeti oko 900 kilobajta u nekomprimiranom obliku. (307200 piksela x 3 bajta (R-G-B) = 921600 bajtova, što je oko 900 kilobajta) Slika senzora od 16 MP će zauzeti oko 48 megabajta.

Čini se da je takva stvar - izbrojati broj piksela u senzoru kako bi se odredila veličina rezultirajuće slike. Međutim, proizvođači kamera dolaze do gomile različitih brojeva, i svaki put tvrde da je to prava rezolucija kamere.

Ukupan broj piksela uključuje sve piksele koji fizički postoje u senzoru. Ali samo oni koji su uključeni u dobivanje slike smatraju se aktivnim. Oko pet posto svih piksela neće doprinijeti slici. To su ili neispravni pikseli ili pikseli koje kamera koristi u drugu svrhu. Na primjer, mogu postojati maske za određivanje nivoa tamne struje ili za određivanje omjera.

Format okvira - odnos između širine i visine senzora. Na nekim senzorima, poput onih sa rezolucijom od 640x480, ovaj omjer je 1,34:1, što odgovara omjeru širine i visine većine kompjuterskih monitora. To znači da će slike koje kreiraju takvi senzori tačno stati na ekran monitora, bez prethodnog izrezivanja. U mnogim uređajima format okvira odgovara formatu tradicionalnog filma od 35 mm, gdje je omjer 1:1,5. Ovo vam omogućava da snimate slike standardne veličine i oblika.

Interpolacija rezolucije

Pored optičke rezolucije (stvarne sposobnosti piksela da reaguju na fotone), postoji i rezolucija povećana hardverskim i softverskim sistemom koristeći interpolacijske algoritame. Kao i kod interpolacije boja, interpolacija rezolucije matematički analizira podatke susjednih piksela. U ovom slučaju, međuvrijednosti se stvaraju kao rezultat interpolacije. Takvo "ugrađivanje" novih podataka može se obaviti prilično glatko, dok će interpolirani podaci biti nešto između, između stvarnih optičkih podataka. Ali ponekad se tijekom takve operacije mogu pojaviti razne smetnje, artefakti i izobličenja, zbog čega će se kvaliteta slike samo pogoršati. Stoga mnogi pesimisti smatraju da interpolacija rezolucije uopće nije način da se poboljša kvalitet slike, već samo metoda za povećanje datoteka. Prilikom odabira uređaja obratite pažnju koja je rezolucija naznačena. Nemojte se previše uzbuđivati ​​zbog visoke interpolirane rezolucije. (Označava se kao interpolirano ili pojačano).

Drugi proces obrade slike na softverskom nivou je poduzorkovanje. U stvari, ovo je proces obrnut od interpolacije. Ovaj proces se provodi u fazi obrade slike, nakon što su podaci prebačeni iz analognog u digitalni oblik. Ovo briše podatke različitih piksela. U CMOS senzorima, ova operacija se može izvesti na samom čipu, privremeno onemogućujući čitanje određenih linija piksela ili čitanje podataka samo iz odabranih piksela.

Poduzorkovanje obavlja dvije funkcije. Prvo, za zbijanje podataka - za pohranjivanje više slika u memoriju određene veličine. Što je manji broj piksela, to je manja veličina datoteke i više slika možete staviti na memorijsku karticu ili u interna memorija uređaja i što rjeđe morate preuzimati fotografije na računar ili mijenjati memorijske kartice.

Druga funkcija ovog procesa je stvaranje slika određene veličine za određene svrhe. Kamere sa senzorom od 2MP su sasvim sposobne da naprave snimak standardne fotografije veličine 8x10 inča. Ali ako pokušate poslati takvu fotografiju poštom, to će značajno povećati veličinu slova. Downsampling vam omogućava da obradite sliku tako da izgleda normalno na monitorima vaših prijatelja (ako ne ciljate na detalje) i istovremeno šalje dovoljno brzo čak i na mašinama sa sporom vezom.

Sada kada smo upoznati sa principima rada senzora, znamo kako se slika dobija, pogledajmo malo dublje i dotaknimo se složenijih situacija koje nastaju u digitalnoj fotografiji.