Что такое апертура и почему она важна для камеры телефона

Одной из характеристик смартфонов, которой время от времени начинают хвалиться производители смартфонов, является апертура. Для многих это слово очень непривычно и малопонятно. Особенно запутано все становится тогда, когда вместо апертуры почему-то вспоминают какую-то там светосилу. Вроде буквы и сложили во что-то более привычное, но все равно ничего непонятно. А больше всего вопросов вызывает то, почему чем меньше это значение, тем лучше. Давайте попробуем разобраться в том, чем это хорошо, а чем плохо, и какая вообще должна быть апертура у современного телефона, чтобы его производителю не было за него стадно.

Камера является чуть ли не самым главным элементом смартфона для большинства покупателей.

Что такое диафрагма и число диафрагмы

Термин ”диафрагма” (также известный, как ”число f”) обычно применяют несколько ошибочно. В нашем случае правильно говорить ”коэффициент диафрагмы” или ”число диафрагмы”. Этот термин обозначает отношение фокусного расстояния системы к диаметру входного отверстия камеры.

Это соотношение обычно выражается в виде упрощенной десятичной дроби в которой часто опускают числитель. Например можно встретить ”f / 1,8” или более полное обозначение — ”1: 1,8”. Также можно иногда встретить обозначение F1.8. Этого достаточно, чтобы разбирающийся человек понял, о чем речь.

Galaxy A51 против iPhone SE 2020: чья камера лучше?

Почему апертура важна для камер смартфонов?

Чем меньше число диафрагмы, тем больше света сможет достичь датчика изображения. Тут все исходит из определения — чем меньше значение светосилы в числовом выражении, тем больше света попадает на матрицу или пленку. При этом, зависимость является квадратичной. То есть f/2 в два раза лучше, чем f/4, а f/1.4 примерно в два раза лучше, чем f/2.

Разница между значениями диафрагмы в сравнении.

Также стоит понимать, что чем больше светосила и чем больше открыта диафрагма, тем меньше будет глубина резкости. То есть в фокусе будет по сути только объект съемки, а остальной фон будет размыт. Так в серьезных камерах и достигается эффект боке. В смартфонах обычно это делается программно. Поэтому и есть частые ошибки, когда, например, не обрабатывается область волос, ушей или пространство под рукой.

Камера смартфона технически очень похожа на настоящую, но доля программной обработки в ней куда выше.

Если нам нужно, чтобы все было в фокусе, то надо максимально прикрывать диафрагму. В этом случае света на матрицу попадать будет меньше, но в фокусе будет все. Камеры смартфонов обычно автоматически регулируют этот параметр. Если вы хотите решать самостоятельно, что должно быть в фокусе, то надо переходить в другие настройки.

На Android вышло приложение камеры с фотошопом. Как скачать

Может показаться, что значения камеры не сходятся. То есть при светосиле f/2, значение фокусного расстояния может получиться 25 мм, а диафрагмы — 12,5 мм. Едва ли такие значения возможны в случае миниатюрного корпуса смартфона. Все из-за того, что принято указывать эквивалент 35-миллиметровой камеры. То есть полноценного фотоприбора, а не его младшего братика в смартфоне.

Диагональ сенсора камеры смартфона в несколько раз меньше сенсора 35-миллиметровой камеры. В среднем, это примерно в 4-6 раз. Такое отклонение называют коэффициентом кадрирования. Значение 35 мм умножают на этот коэффициент и получают фактическое фокусное расстояние для достижения того же угла обзора.

На картинке такая камера большая, а на деле все измеряется миллиметрами и долями миллиметров.

В реальности получается так, что в смартфоне недостаточное фактическое фокусное расстояние, а именно оно является определяющим фактором красивого размытия. В итоге, для усиления эффекта применяется программная обработка внутри смартфона. То есть говорить о том, что камера какого-то смартфона красиво размывает фон, нельзя. Размывает не она, а ее программное обеспечение. Но почему же тогда меньшее значение ”F” лучше, чем большее?

Смартфоны с камерой под экраном не появятся в этом году. Но когда?

В то время, как размер апертуры оказывает значительное влияние на боке в полноценных камерах, этот эффект незначителен в смартфонах. Это связано с тем, что камеры смартфонов обычно не имеют возможности регулировать размер диафрагмы для использования в качестве творческого варианта дизайна. Но мы вернемся к этой идее позже.

Вместо этого основное внимание уделяется интенсивности света. Например, улучшение с F2.4 до F1.7 означает, что у смартфона в два раза больше доступного света для фотографии. Это в свою очередь позволяет снизить светочувствительность (будет меньше шумов) и уменьшить выдержку (будет меньше смазанности).

Камера Samsung Galaxy S9+ в разных режимах диафрагмы.

Звучит красиво, но в наше время, когда речь идет о небольшой камере, вроде камеры смартфона или экшн-камеры, куда более важно то, как снимок будет обработан программно (добавлено размытие, убраны неизбежные шумы и так далее).

То есть, если взять камеру смартфона с телемодулем, то он имеет куда меньшую светосилу, и это заставляет камеру выставлять намного более высокое значение ISO, что приводит к шумам. Или увеличивать выдержку, что сделает снимок смазанным без использования штатива. Как правило, выбирается первый вариант и дальше начинается магия обработки, которая часто просто портит снимок, ведь значение ISO может повышаться, например, со 100 до 1600 или 3200.

Новости, лайфхаки, советы и технические рекомендации... Чего только нет в нашем Telegram-чате.

В итоге, надо понимать, что когда со сцены вам говорят, что светосила камеры нового смартфона составляет f/1.7, а у конкурента только f/1.8, то это по факту почти ничего не изменит, так как разница слишком мала. В этом случае надо понимать, какой сенсор использует камера и насколько он лучше применяемого у конкурентов.

Вот так наглядно камера выглядит в разных режимах диафрагмы.

Часто производители закупают одни и те же сенсоры у Sony или Samsung, что сводит разницу камер с технической точки зрения вообще к нулю. В этом случае важнее то, как камера обрабатывает изображение, и тут у каждого свои секреты, ведь среди флагманов именно это определяет лидера. Поэтому наверху рейтингов часто стоят одни и те же бренды, хотя другие используют те же сенсоры.

Не ведитесь на уловки маркетологов и красивые цифры, а смотрите на реальный результат и данные независимых тестов.