Архитектура камеры и UX - обзор HTC One M9: часть 2

  1. Архитектура камеры Камера One M9, вероятно, является одним из крупнейших отказов для HTC за последние...

Архитектура камеры

Камера One M9, вероятно, является одним из крупнейших отказов для HTC за последние несколько лет. Начиная с One M7, HTC пошла по довольно смелому пути, избегая мегапиксельных войн, которые доминировали в индустрии смартфонов с камерой. Вместо этого они поднялись вверх по лестнице до размера 2 микрона, что дало нам четырехмегапиксельную камеру. С точки зрения дизайна это представляет собой смелый компромисс, так как потребители традиционно фокусируются на количестве мегапикселей в качестве основного показателя качества камеры. Однако, чтобы действительно понять, почему HTC решила использовать пиксель большего размера, мы должны понять, что означал компромисс.

Вкратце, датчик изображения CMOS принципиально ограничен размером датчика для данного форм-фактора. Размер каждого пикселя устанавливает верхнюю границу для критических характеристик, таких как чувствительность пикселя (насколько вероятно, что пиксель будет считать фотон) и полная емкость каждого пикселя (сколько фотонов может удерживать пиксель до насыщения). Поэтому при одинаковом размере датчика увеличение разрешения обходится дорого. Эта стоимость заключается в уменьшении динамического диапазона и уменьшении чувствительности в расчете на пиксель. Учитывая, что большинство людей вряд ли смогут просматривать фотографии с полным разрешением 4MP камеры HTC One, это казалось довольно разумным компромиссом. Проблема всего этого заключалась в том, что сенсор камеры One M7, казалось, не был настолько технологически продвинутым, как его конкуренты. В результате динамический диапазон датчика оказался не таким высоким, как можно было бы надеяться. Другая проблема заключалась в том, что компоновка сенсора Байера снизила реалистичное разрешение фотографии с 4 до 2 МП. Выбор дизайна HTC не обязательно был неправильным, так как Apple последовала за HTC, перейдя на 1,5 микронный размер для iPhone 5s. Однако с 8-мегапиксельной разрешающей способностью проблемы не было, а с настраиваемым сенсором Sony казалось, что им удалось избежать проблем, которые были у HTC.

Однако с 8-мегапиксельной разрешающей способностью проблемы не было, а с настраиваемым сенсором Sony казалось, что им удалось избежать проблем, которые были у HTC

С One M9 HTC, похоже, оставила концепцию Ultrapixel позади, так как задняя камера оснащена сенсором Toshiba T4KA7 с 1,12 микронными пикселями. С сенсорным форматом 1 / 2,4 ”это дает нам 20,1 мегапикселя, или примерно в пять раз больше пикселей, чем сенсор Ultrapixel, который мы видели в One M8 и One M7. Было бы легко предположить, что HTC приняла это решение просто потому, что они уступили маркетинговому давлению, но это на самом деле не дает реалистичной картины ситуации HTC. По сути, ясно, что HTC не в состоянии получить собственный датчик камеры очень высокого качества, как Apple. Другая проблема заключается в том, что очевидно, что хорошие методы постобработки, передискретизации, OIS и другие методы могут значительно уменьшить влияние небольшого размера пикселя. Это можно увидеть в телефонах, таких как Galaxy Note 4, LG G3 и Lumia 930, поскольку все они способны обеспечить конкурентоспособное качество изображения при слабом освещении по сравнению с чем-то вроде iPhone 6. Более крупный датчик также может значительно компенсировать все проблемы, которые приходят с меньшим размером пикселя. Для справки, просто увеличив размер сенсора от One M8 до One M9, мы получаем увеличение чувствительности на 40% при игнорировании других факторов.

Имея это в виду, мы познакомились с системой камер One M9, которая представляет собой возвращение HTC к более традиционной системе камер. Основные характеристики системы камер можно увидеть в таблице ниже.

HTC One Камеры HTC One M8 HTC One M9 Передняя камера 5.0MP 4.0MP Передняя камера - датчик Samsung S5K5E2
(1.12 мкм, 1/5 ") OmniVision OV4688
(2.0 мкм, 1/3 ") передняя камера - фокусное расстояние 1.83 мм 3.82 мм передняя камера - максимальная диафрагма F / 2.0 F / 2.0 задняя камера 4.0MP 20.1MP задняя камера - датчик OmniVision OV4688
(2,0 мкм, 1/3 ") Toshiba T4KA7
(1,12 мкм, 1 / 2,4 ") задняя камера - фокусное расстояние 3,82 мм (28 мм эфф) 4,73 мм (27,8 мм эфф) задняя камера - максимальная диафрагма F / 2,0 F ​​/ 2,2 дополнительная задняя камера - датчик OV2722
(1,4 мкм, 1 / 5,8 ") -

Как мы видим, кажется, что стек оптики радикально изменился для этого поколения. Фокусное расстояние камеры составляет 27,8 мм при умножении на коэффициент кадрирования. Я уверен, что многие утверждают, что предпочитают более широкое поле зрения для своей камеры, для универсальной камеры, я подозреваю, фокусное расстояние должно быть ближе к 30 мм, если это возможно. Апертура также несколько уменьшилась от f / 2.0 до f / 2.2, что, вероятно, необходимо для уменьшения аберрации, как разрешение 4MP у One M7 и One M8, которые в некоторой степени скрывали оптические аберрации при более низком разрешении. Хотя выбор сенсора немного удивителен, так как у T4KA7 отсутствуют некоторые ключевые функции, такие как PDAF, которые позволили бы значительно ускорить автофокусировку. Для будущего устройства было бы определенно предпочтительнее видеть более длинное фокусное расстояние и более широкую диафрагму. Также немного разочаровывает тот факт, что HTC не интегрировала OIS для этого поколения, так как на данный момент это действительно необходимо для низкой освещенности.

Камера UX

В конце концов, качество изображений и видео, которое может выдать камера, часто является наиболее важным аспектом камеры. Однако многое еще должно произойти, прежде чем это произойдет. Пользовательский интерфейс камеры должен быть быстрым, плавным, интуитивно понятным и мощным. Плохо спроектированный пользовательский интерфейс может стать серьезной проблемой, и это довольно простой способ заставить меня ненавидеть, используя телефон. Одной из классических ошибок здесь является использование предварительного просмотра 16: 9 для изображения 4: 3, что может показаться тривиальной проблемой, но попытка правильно подобрать диаграмму ISO быстро показывает проблемы с этой проблемой. Другие аспекты, которые можно легко игнорировать, включают в себя скорость фокусировки и скорость захвата, которые имеют решающее значение для быстрой съемки.

Если не что иное, HTC упаковывает специальное приложение для камеры, которое, вероятно, лучшее, что я использовал на любом устройстве Android. Для тех, кто не знаком с приложением камеры HTC, приложение камеры Sense хранит некоторые важные элементы управления камерой в нужном месте. Вспышка, неподвижные изображения, видео и галерея - все это доступно одним касанием, а дополнительные настройки делятся на разные камеры или дополнительные настройки.

Вспышка, неподвижные изображения, видео и галерея - все это доступно одним касанием, а дополнительные настройки делятся на разные камеры или дополнительные настройки

Ящик дополнительных настроек содержит дополнительные настройки сцены, автоматические настройки ISO max, настройки компенсации экспозиции и настройки баланса белого.

Ящик дополнительных настроек содержит дополнительные настройки сцены, автоматические настройки ISO max, настройки компенсации экспозиции и настройки баланса белого

Внутри этого ящика есть еще один ящик настроек, который позволяет глубоко настроить параметры камеры. Возможно переключение между широкоэкранным и обычным кадрированием датчика камеры, в дополнение к настройкам разрешения. HTC также включает некоторые параметры для настройки постобработки, когда речь идет о контрасте, насыщенности и искусственном повышении резкости.

HTC также включает некоторые параметры для настройки постобработки, когда речь идет о контрасте, насыщенности и искусственном повышении резкости

HTC также включает полностью ручной режим камеры, который позволяет регулировать компенсацию экспозиции, точную температуру баланса белого, ручные настройки ISO, выдержку от 1/8000 секунд до 2 секунд и ручное управление фокусировкой. Все это управляется с помощью ползунков, которые могут быть несколько запутанными, но это все равно намного выше того, что другие производители Android включают в свои стандартные приложения для камер. HTC также исправила проблемы, связанные с этой функцией в One M8, так что больше нет предварительного просмотра в режиме реального времени для очень длинных выдержек, поскольку кадр каждые 2-4 секунды практически бесполезен. HTC также включает полностью ручной режим камеры, который позволяет регулировать компенсацию экспозиции, точную температуру баланса белого, ручные настройки ISO, выдержку от 1/8000 секунд до 2 секунд и ручное управление фокусировкой

К сожалению, остальная часть опыта не так хороша, как то, что мы видели с One M8. По той или иной причине предварительный просмотр камеры имеет относительно низкую частоту кадров и разрешение. Низкая частота кадров не зависит от скорости затвора, поскольку это заметно даже в дневное время, когда скорости затвора значительно превышают 1/60 секунды для частоты обновления 60 кадров в секунду. Разрешение предварительного просмотра также немного беспокоит, поскольку может быть довольно сложно определить, правильно ли сфокусирована камера или нет. Я не уверен, что стоит за этим изменением, поскольку интернет-провайдер на Snapdragon 810 должен быть более чем достаточно способным для обработки 20-мегапиксельной камеры, если он рассчитан на поддержку 55-мегапиксельной камеры.

Последний аспект работы с камерой - это скорость фокусировки и задержка захвата, которые имеют решающее значение для обеспечения возможности захвата мимолетного момента до его потери. Можно с уверенностью сказать, что довольно сложно попытаться сделать короткую фотографию и в конечном итоге ждать, пока телефон приобретет фокус, а затем еще больше ждать, пока телефон сделает снимок и сохранит его. Чтобы правильно проверить это, мы используем нашу стандартную диаграмму ISO с сильным освещением, чтобы обеспечить базовую ISO и быструю выдержку, которые должны представлять идеальный случай для фокусировки и задержки захвата.

Чтобы правильно проверить это, мы используем нашу стандартную диаграмму ISO с сильным освещением, чтобы обеспечить базовую ISO и быструю выдержку, которые должны представлять идеальный случай для фокусировки и задержки захвата

Как видно, у One M9 довольно потрясающая регрессия по скорости автофокуса и общей задержке захвата по сравнению с One M8. Тем не менее, это можно понять в контексте изменений в подсистеме камеры. Существует два возможных изменения, которые могут повлиять на скорость автофокусировки, а именно удаление систем Duocam и ImageChip 2. Трудно сказать, какое влияние оказал каждый из них, но, учитывая, что One M8 имел быструю автофокусировку независимо от того, была ли накрыта вторая камера, кажется вероятным, что потеря провайдера ImageChip 2 ISP здесь является более серьезной проблемой. Изменение задержки захвата не так значительно, и кажется несколько разумным, учитывая, что требования к пропускной способности камеры увеличились в четыре раза от One M8 до One M9. Реальная проблема здесь - задержка фокуса, которая нуждается в серьезном улучшении. Датчик с автофокусом с определением фазы, вероятно, очень поможет здесь, в дополнение к улучшениям в механизме контрастной автофокусировки.