Od 0,11 megapiksela do neuronskih mreža-asistenta: kako su kamere evoluirale u pametnim telefonima

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 03:49

Kratak izlet u istoriju mobilne fotografije.

Kamera u pametnom telefonu postala je sastavni dio našeg života: uz njenu pomoć uvijek možete uhvatiti važan trenutak i podijeliti ga s drugima. Međutim, da bi to postalo realno, bilo je potrebno 20 godina tehničkog napretka, preraspodjele tržišta fotografske opreme i mnoge inovacije. Odlučili smo se prisjetiti kako je mobilna fotografija ušla u naš svakodnevni život i koje su je kompanije učinile jednostavnom i dostupnom.

Prvi telefoni sa kamerom

Prvi put se kamera pojavila u telefonu 1999. godine: japanska kompanija Kyocera objavila je model VP-210 koji je omogućavao obavljanje video poziva. Kamera se nalazila ispred i snimala je lice vlasnika brzinom od 2 kadra u sekundi. Mogla je i da snima selfije rezolucije 0,11 megapiksela i pohrani ih u memoriju uređaja u količini do 20 komada.

U narednim godinama, mobilne kamere su se brzo razvijale pod naletom konkurencije, a već 2004. godine dostignuta je prekretnica od milion piksela (1 megapiksel). A 2005. godine tržište je šokiralo dva modela koja se mogu nazvati prvim telefonima sa kamerom: Nokia N90 i Sony Ericsson k750i. Imali su kamere sa autofokusom od 2 megapiksela i snimali oštre slike, a ne mutne apstrakcije. Tada se stav korisnika prema mobilnoj fotografiji počeo mijenjati: na Flickr-u su se pojavile tematske grupe, ljudi su počeli razmjenjivati slike primljene na svoje telefone i raspravljati o njima.

Sa svakom narednom godinom, broj ljudi koji slikaju telefonom je eksponencijalno rastao. Izdavanje iPhone-a 2007. promijenilo je stav prema monofunkcionalnim uređajima: pametni telefoni su počeli zamjenjivati MP3 plejere, a zatim i amaterske foto i video kamere.

Zora Instagrama

Tržište kamera je palo 2010. godine lansiranjem Instagrama. Korisnici su željeli da što lakše i brže dobiju atraktivnu sliku i objave je na društvenim mrežama.

Istovremeno je poboljšan kvalitet mobilnih kamera. Predstavljen 2011. godine, iPhone 4s je dobio kameru od 8 megapiksela i optiku osjetljivu na svjetlo sa otvorom blende od f/2, 4. Ove karakteristike su pokrivale većinu potreba: pritisnite dugme, dobijete svijetli okvir i postavite ga na Instagram.

Vremenom je obrada slika u pametnim telefonima postala agresivnija: kontrast, zasićenost i oštrina kontura su u prioritetu, a prirodnost slike izbledela je u pozadini. Ali bilo je i pokušaja da se profesionalna tehnologija unese u mobilne kamere. Dakle, Nokia je 2012. godine napravila telefon sa kamerom 808 PureView.

Model se odlikovao karakteristikama koje su bile fenomenalne za svoje vrijeme. Rezolucija kamere bila je 41 megapiksela, a fizička veličina senzora 1/1,2 ″. Takođe je bio opremljen mehaničkim zatvaračem, ugrađenim ND-filterom, Carl Zeiss objektivom sa f/2, 4 blendom i ksenonskim blicem.

Nažalost, drugi proizvođači nisu žurili da slede Nokia-in primer, oslanjajući se na filtere i druge ukrase.

Više kamera, dobrih i drugačijih

U nekom trenutku kompanije su odlučile da povećaju broj kamera u pametnim telefonima. Davne 2011. godine objavljeni su HTC Evo 3D i LG Optimus 3D, koji su koristili po dva sočiva za kreiranje stereoskopskih fotografija. Međutim, ispostavilo se da tehnologija nije bila tražena i proizvođači su zaboravili na takve eksperimente nekoliko godina.

U proleće 2014. godine na tržištu se pojavio HTC One M8. Pametni telefon je dobio pomoćni modul za mjerenje dubine i odvajanje objekta od pozadine. Stoga je kompanija implementirala portretni način rada dvije godine ranije nego što je to učinio Apple.

Pravi bum dogodio se 2016. godine, kada su najveći proizvođači predstavili svoja rješenja. Istovremeno, nije postojao jedinstven pogled na to zašto su pametnom telefonu potrebne dvije kamere. Na primjer, Huawei je promovirao monohromatsku fotografiju sa P9, koji je razvio zajedno sa Leicom. LG G5 se oslanjao na shirik, a Apple je u iPhone 7 Plus predstavio telefoto objektiv za portrete i optički zum.

Kako se pokazalo, dvije kamere nisu granica. Sada su skoro svi pametni telefoni na tržištu opremljeni sa tri objektiva sa različitim žižnim daljinama, kao i kamerama za makro fotografiju i merenje dubine.

Povećane karakteristike

Kvaliteta mobilnih kamera uvijek je bila ograničena fizičkim ograničenjima: mala debljina kućišta nije dopuštala opremanje pametnih telefona visokokvalitetnom optikom i velikim senzorima. Međutim, korisnici su tražili poboljšanja, kompanije su se trudile da zadovolje njihove potrebe.

Tako smo završili s kamerama koje vire nekoliko milimetara iz tijela. Fizičke dimenzije senzora su također porasle: ako su prije pet godina varirale unutar 1/3 ″, sada su se na tržištu pojavili Samsung Galaxy S20 Ultra i Huawei P40 sa senzorima od 1/1, 3 ″. Senzori slike su uvećani skoro devet puta, što je značajno poboljšalo kvalitet fotografija.

Velika površina senzora omogućila je povećanje rezolucije. Mobilne kamere od 48MP i 64MP postale su norma, dok su Samsung i Xiaomi već dostigli prekretnicu od 108MP. Međutim, fotografije s takvom rezolucijom su previše teške, pa su inženjeri krenuli na trik: informacije iz susjednih piksela se kombiniraju. Ovo smanjuje rezoluciju, ali zauzvrat dobijamo manje šuma i širi dinamički raspon.

Šta je sledeće

Sve ove inovacije učinile su pametne telefone idealnom zamjenom za digitalne kamere usmjeri i snimi. Ipak, još uvijek imaju prostora za rast. Čak i ako fizičke karakteristike dođu do plafona, softver će uvijek priskočiti u pomoć.

Sada kompjuterska fotografija uzima zamah: kamera snima niz slika, a neuronske mreže zasnovane na njima prikupljaju savršen kadar, potiskujući šum, izjednačujući svjetlinu i ispravljajući boju. Metoda se koristi u Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 i mnogim drugim pametnim telefonima. Obrada se odvija automatski i neprimjetno za korisnika - on vidi samo rezultat.

Kako se performanse povećavaju, mogućnosti kamera postaju šire. Oni već mogu snimati video i provoditi obradu u realnom vremenu: zamutiti pozadinu ili je učiniti crno-bijelom, ostavljajući objekte u boji. Razvija se i pravac proširene stvarnosti: Apple je iPad Pro već opremio LiDAR senzorom za rad sa AR aplikacijama, a uskoro će se tehnologija pojaviti i u iPhoneu.

Mobilne kamere postaju hardversko-softverski kompleks čije mogućnosti ne razumijemo u potpunosti. Zato je zanimljivije pratiti najnovija dešavanja u ovoj oblasti i sami ih testirati.