Ultrapixel adalah teknologi kamera baru dari htc. Kamera di smartphone dengan piksel besar atau teknologi Ultrapiksel (ultrapiksel). Perbedaan antara memotret di kamera low light dengan piksel besar dan biasa

Seperti yang Anda ketahui, smartphone unggulan baru HTC One (kali ini benar-benar satu, bukan tiga, seperti tahun lalu) menawarkan kamera yang tidak biasa dengan teknologi UltraPixel dan optical image stabilization. Dan jika semuanya kurang lebih jelas dengan stabilisasi, maka UltraPixel menimbulkan pertanyaan tertentu. Jadi mari kita cari tahu bersama apa itu dan bagaimana teknologi ini berbeda dari kamera "normal".

Penampilan kamera di HTC One

Untuk memahami apa yang ada di balik nama pemasaran UltraPixel, pertama-tama mari kita lihat cara kerja kamera "biasa" dengan susunan filter warna Bayer. Rahasia kecil dari kamera semacam itu (yaitu 99,9% dari semua kamera di pasaran) adalah bahwa spesifikasi teknis resolusi adalah palsu dan "sulap". Sebaliknya, sebenarnya ada banyak elemen fotosensitif (indra) pada matriks seperti yang tertulis, tetapi masalahnya adalah bahwa masing-masing dari mereka hanya melihat satu warna (biru, hijau atau merah). Dengan demikian, resolusi penuh yang dideklarasikan hanya dicapai dalam mode hitam putih, dan dalam mode warna, warna setiap piksel akhir diinterpolasi dari pembacaan beberapa (biasanya empat) sensor.

Struktur matriks dengan array filter warna Bayer

Efek samping dari susunan filter warna Bayer adalah kebutuhan untuk menggunakan filter anti-aliasing, yang ditempatkan di depan matriks dan sedikit "mengolesi" gambar. Hal ini dilakukan untuk menghindari artifak warna dan moiré. Pada saat yang sama, resolusinya menurun - itulah sebabnya gambar dari kamera "biasa" pada 100% tanpa penajaman perangkat lunak tambahan selalu terlihat agak buram. (Ada kamera dengan matriks Bayer tanpa filter anti-aliasing, tetapi dapat dihitung dengan jari satu tangan.)

Matriks dengan teknologi UltraPixel memiliki struktur yang berbeda secara fundamental. Ini menggunakan tiga lapisan elemen fotosensitif. Elemen dalam satu lapisan peka terhadap biru, di lapisan kedua hijau dan di lapisan ketiga merah. Indera tiga lapis seperti itu segera menerima informasi warna penuh, yang karenanya resolusi warna matriks UltraPixel sama dengan kecerahan, dan filter anti-aliasing sama sekali tidak diperlukan.

Sensel pada matriks "tiga lapis" dalam konteks

Ide ini sebenarnya bukan hal baru - Foveon telah memproduksi sensor Foveon X3 selama bertahun-tahun, yang kemudian digunakan di kamera Sigma. Pada saat kemunculannya di pasar, matriks Foveon memiliki indeks metamerik tertinggi (yaitu, rendering warna yang paling benar) di antara semua jenis matriks. Selain itu, seperti yang ditunjukkan oleh praktik, matriks Foveon dengan resolusi N megapiksel dalam hal resolusi tidak kalah dengan matriks Bayer dengan resolusi N * 2 MP atau bahkan melampauinya. Dengan kata lain, ada lebih sedikit piksel pada gambar akhir, tetapi pada saat yang sama mereka "lebih baik" daripada dalam kasus pemotretan pada matriks Bayer.

Namun, matriks Foveon memiliki kekurangan. Diantaranya adalah peningkatan kebisingan saluran merah (yang menerima cahaya paling sedikit) dan konsumsi sumber daya (gambar akhir dibuat menggunakan algoritma yang lebih kompleks daripada demosaicing array Bayer), yang, khususnya, membuat perekaman video bermasalah. Namun, rupanya HTC telah berhasil mengatasi masalah ini. Tetapi apakah perusahaan berhasil mempertahankan keunggulan matriks tiga lapis akan menjadi jelas ketika smartphone jatuh ke tangan kita untuk ditinjau.

P.S. Saya ingin tahu siapa produsen matriks di HTC One? Sejauh yang saya tahu, Sony, Panasonic dan Canon memiliki paten untuk berbagai implementasi matriks "tiga lapis", selain Foveon. Dari semua perusahaan ini, hanya Sony yang merupakan produsen utama modul kamera ponsel. Kesimpulan itu menunjukkan dirinya sendiri ...

P.P.S. Kami mendapatkan kertas putih dari HTC yang menjelaskan teknologi UltraPixel. Tidak ada matriks tiga lapis di sana, filter Bayer biasa digunakan. Semua keuntungan, jika ada, adalah karena sangat besar (menurut standar kamera ponsel) ukuran piksel (langkah 20 m). Dan biarlah artikel ini tetap ada di sini sebagai sebuah pencerahan bagi saya pribadi dan para jurnalis lain yang suka menulis teks berdasarkan informasi yang tidak sepenuhnya diverifikasi.

Beberapa tahun yang lalu, di antara smartphone unggulan, resolusi kamera optimal ditetapkan - 8 megapiksel, untuk waktu yang lama dianggap sebagai norma. Pengembangan infrastruktur seluler dan layanan sosial memungkinkan orang untuk berbagi gambar mereka melalui Web langsung dari ponsel cerdas mereka, jadi pada akhir 2011, produsen mengambil kursus untuk meningkatkan kualitas gambar seluler. Untuk beberapa alasan, pada akhirnya, menjelang akhir 2012, ini menghasilkan perlombaan megapiksel - hampir semua perusahaan mengumumkan pembuatan flagships dengan kamera 13 megapiksel, tetapi peningkatan resolusi gambar tidak mengubah kualitasnya. Dan HTC berusaha untuk memecahkan masalah ini, melengkapi One flagship dengan kamera berteknologi UltraPixel.

Pada presentasi tersebut, pembicara HTC memiliki banyak hal menarik untuk dikatakan tentang kamera UltraPixel inovatif yang dipasang di One, tetapi dengan rajin menghindari masalah resolusinya, dengan mengatakan: "Perlombaan megapiksel sudah berakhir." Materi promo juga sama sekali tidak menyebutkan berapa resolusi maksimum yang dapat diambil untuk gambar yang diambil dari HTC One. Dalam desas-desus yang menyelinap beberapa minggu sebelum pengumuman, matriks 4 megapiksel disebutkan, yang segera dikonfirmasi oleh mereka yang memegang prototipe dan salinan pameran di tangan mereka. Betulkah, HTC One mengambil foto dengan resolusi maksimum 2688 x 1520 piksel, yang merupakan 4 megapiksel yang terkenal buruk.

Tetapi mengapa HTC memutuskan untuk tidak mengikuti tren, memasang modul 13 megapiksel yang biasa dari Sony, tetapi mengambil langkah pemasaran yang agak berisiko? Perusahaan mengklaim bahwa tidak ada gunanya mengambil gambar resolusi besar dengan kualitas biasa-biasa saja, karena kebanyakan dari mereka dilihat di layar perangkat seluler atau di galeri layanan sosial, yaitu, tidak dalam layar penuh. Dan kualitas gambar, yang tidak meningkat selama setahun terakhir, jauh lebih penting daripada ukuran dan resolusi.

UltraPixel "chip" utama - ukuran piksel besar pada matriks: 2 m, dibandingkan 1,1 m untuk pesaing rata-rata dengan kamera 13 MP. Ini memungkinkan setiap piksel matriks menangkap 300 kali lebih banyak cahaya. Bersama dengan aperture f/2.0 yang memecahkan rekor yang memungkinkan masuknya banyak cahaya dan ImageChip generasi kedua, ini memungkinkan Anda mengambil gambar berkualitas tinggi dan jernih bahkan di ruangan yang gelap. Meskipun penilaian akhir tentang keunggulan UltrPixel atas pesaing dalam kondisi nyata dari aula dan ruangan yang tidak menyala secara ideal akan muncul setelah rilis HTC One, sebagian besar publik yang memegang One di tangan mereka sudah cukup mendecakkan lidah.

Bantuan yang baik untuk UltraPixel adalah built-in sistem stabilisasi optik (OIS). Menggunakan sensor posisi, ini mengevaluasi pergerakan smartphone relatif terhadap sumbu dan mengkompensasi guncangan tajam, berkat foto-foto di HTC One yang sangat jelas. Tentu saja, ada stabilisasi perangkat lunak yang digunakan di sebagian besar ponsel cerdas lain, tetapi tidak seefektif itu.

Sekarang pekerjaan pemasar dan spesialis PR dari pabrikan Taiwan akan menjadi penting, mereka perlu membuktikan kepada orang-orang bahwa resolusi kamera tidak selalu penting. Kami hanya perlu memercayai kejeniusan para insinyur HTC dan menunggu HTC One dengan kamera UltraPixel yang luar biasa mulai dijual. Untungnya, bahkan di Rusia, produk tersebut akan muncul di paruh kedua bulan Maret.

Halo, pengguna terkasih dari portal seluler Trashbox terbaik. HTC digunakan dalam smartphone unggulan HTC One adalah kamera terbaru, dibuat menggunakan teknologi yang disebut UltraPixel. Teknologi inovatif telah membuat banyak hype baik di World Wide Web maupun dalam praktiknya, jadi hari ini saya ingin memberi tahu Anda apa itu UltraPixel dan cara kerjanya. Yang paling menarik menunggumu di bawah potongan.

UltraPixel adalah teknologi eksklusif dari perusahaan Taiwan HTC. Saat ini digunakan di smartphone HTC One dan HTC One Mini, serta di HTC One Max yang belum diumumkan. Perusahaan mencirikan UltraPixel sebagai teknologi terbaru untuk pemotretan berkualitas tinggi. Resolusi foto kamera UltraPixel pada HTC One dan HTC One Mini “hanya” 4 megapiksel, namun kualitas gambar yang dihasilkan tidak kalah dengan sensor 8 atau bahkan 13 megapiksel yang dipasang di smartphone flagship pesaing. . Ini semua tentang teknologi UltraPixel, yang akan saya ceritakan secara rinci nanti.
Sebagian besar kamera utama di perangkat seluler bekerja dengan apa yang disebut filter Bryce Bayer: filter tiga warna terletak di atas sensor, yang mengirimkan informasi tentang intensitas cahaya total ke setiap elemen fotosensitif. Pada saat yang sama, karena sedikit getaran dalam geometri elemen filter dan sensor, foto pada perbesaran 100% menjadi agak buram dan bahkan tidak alami. Efek samping dari array Bayer adalah kebutuhan untuk menggunakan filter anti-aliasing. Digunakan untuk mengurangi artifak warna.

Prinsip pengoperasian matriks dengan teknologi UltraPixel terletak pada struktur yang berbeda. Ini menggunakan filter Bayer, tetapi permukaan elemen fotosensitif meningkat. Elemen dalam satu lapisan peka terhadap biru, di lapisan kedua hijau, dan di lapisan ketiga merah. Area sensor sekitar tiga kali lebih besar daripada di kamera perangkat seluler lainnya - empat makrometer persegi.

Secara teori, empat makrometer persegi yang sama memungkinkan kamera menerima 300% lebih banyak cahaya. Semakin banyak informasi yang ditangkap oleh piksel, semakin banyak informasi terpercaya tentang objek yang difoto, ia mengirimkan ke fotoprosesor. Perbandingan kamera dengan optik yang berbeda telah dilakukan lebih dari satu kali, dan perbedaannya terutama terlihat pada foto yang diambil dalam kondisi kurang cahaya.

Menurut HTC, tidak ada gunanya meningkatkan resolusi foto jika kualitasnya tetap tidak berubah. Resolusi foto yang diambil dengan kamera UltraPixel adalah 2688x1520 - ini cukup untuk melihatnya di smartphone, tablet, atau laptop itu sendiri. Dalam hal aplikasi pemrosesan tambahan atau pemotongan gambar, resolusi mungkin tidak cukup.

Peningkatan ukuran piksel pada sensor kamera UltraPixel adalah salah satu hal lain yang mempengaruhi kualitas foto. Kamera paling sensitif berisi komponen utama ImageSense, di antaranya: matriks UltraPixel - memiliki piksel lebih besar, yang memungkinkan Anda menangkap 300% lebih banyak cahaya; HTC ImageChip - Menyediakan fokus otomatis, pengurangan kebisingan, kompensasi nada warna, dan realistis rentang dinamis; aperture F / 2.0 - adalah aperture terluas di antara semua kamera smartphone yang tersedia, mentransmisikan 44% lebih banyak cahaya; stabilisasi gambar optik - mengurangi kekaburan dan distorsi pada video yang diambil tanpa menggunakan tripod.

Pengguna bertanya-tanya apa yang akan terjadi kamera baru smartphone dan apakah yang disebut "ultrapiksel" akan membenarkan diri mereka sendiri. Sejauh ini, masalah tersebut belum mencapai bidikan dan pengujian nyata oleh pengulas independen, tetapi detail resmi pertama tentang Kamera UltraPixel HTC muncul di situs web pabrikan.

Dengan flagship baru, perusahaan Taiwan telah memutuskan untuk meninggalkan perlombaan megapiksel. Menurut keyakinannya yang teguh, faktor-faktor lain memiliki pengaruh yang jauh lebih besar pada kualitas gambar dan resolusi, meskipun penting, foto diam dengan resolusi lebih rendah, tetapi diambil dengan optik dan sensor yang lebih baik, akan terlihat lebih baik secara visual dibandingkan dengan "multi buram". -bingkai megapiksel”.

Secara keseluruhan, teknologi HTC ImageSense mencakup: Sensor UltraPixel, yang memiliki piksel lebih besar dan menangkap cahaya 300% lebih banyak daripada kamera 13MP biasa; HTC ImageChip, yang menyediakan autofocus terus menerus, pengurangan kebisingan, rentang HDR yang lebih luas; optik berkualitas tinggi dengan aperture maksimum f / 2 (optik tercepat di antara smartphone, memungkinkan Anda menangkap 44% lebih banyak cahaya dibandingkan dengan optik iPhone 5); Stabilisasi Gambar Optik, yang memungkinkan Anda mengurangi keburaman foto dan video secara signifikan.

HTC mengklaim bahwa gambar yang diambil dengan kamera 4MP-nya dapat dicetak pada media 8" x 10". Pada saat yang sama, pengguna pasti akan puas dengan kualitas cetakan, yang akan melampaui gambar dari kamera "multi-megapiksel". Anda dapat melihat perbandingan ukuran piksel pada gambar di bawah ini.

Kamera UltraPixel memungkinkan Anda untuk menangkap gambar dengan resolusi tertinggi hanya dalam 1/48 detik. Untuk pesaing terdekat, termasuk HTC One X, angka ini hingga 1/30 detik. Sistem Stabilisasi Gambar Optik Sumbu Ganda menghasilkan gambar genggam yang bebas blur pada kecepatan rana hingga 1/7,5 detik (pengujian internal).

Berikut adalah beberapa contoh jepretan yang ditawarkan oleh HTC. Sayangnya, ini bukan bidikan ukuran penuh. Jadi kita harus menunggu tes nyata pertama.

Akhirnya, kami menyajikan lebih banyak spesifikasi rinci perangkat:

Sensor: BSI CMOS;
Ukuran sensor: 1/3 inci;
Ukuran piksel: 2 x 2 mm;
Resolusi gambar maksimum: 2688 x 1520 piksel;
Perekaman video: Full HD 1080p hingga 30 fps, HD 720p hingga 60 fps, 1080p dengan HDR hingga 28 fps, 768 x 432 piksel hingga 96 fps;
Bukaan maksimum: f/2.0;
Jumlah elemen dalam lensa: 5;
Fotografi berkelanjutan - hingga 8 fps.

Salah satu fitur pembunuh adalah kamera "ultra-piksel", yang menurut HTC akan mengungguli kamera 13 megapiksel yang ditemukan pada smartphone pesaing. Mari kita coba menganalisis secara detail fitur-fitur kamera "ultrapiksel" ini.

Teknologi HTC ImageSense baru yang diterapkan di HTC One terdiri dari Sensor UltraPixel, ImageChip baru, optik dengan aperture maksimum f / 2.0 dan sistem stabilisasi gambar optik sumbu ganda, Optical Image Stabilization.

Sensor UltraPixel menampilkan piksel yang lebih besar dan menangkap 300 persen lebih banyak cahaya daripada kamera 8MP dan 13MP biasa. Ukuran fisik Sensor UltraPixel adalah 1/3”, dan ukuran “ultra piksel” adalah 2 mikron. Namun pada kamera dengan resolusi 8 dan 13 megapiksel yang dilengkapi dengan sensor 1/3”, ukuran pikselnya adalah 1,4 dan 1,1 mikron.

Menurut HTC, alih-alih mengisi area dengan piksel yang lebih kecil, mereka mengisinya dengan piksel yang lebih besar. Perbandingan piksel pada gambar di bawah.

Prosesor sinyal video baru telah meningkatkan kemampuan fitur HTC ImageChip. Inovasi utama dapat dianggap pengurangan waktu yang diperlukan untuk memeriksa jarak. Ini sekarang membutuhkan tidak lebih dari 200 ms.

Inovasi berikutnya adalah rentang HDR yang lebih luas. Dalam mode HDR, kamera HTC One dapat merekam video 1080p.

Pada gambar di atas, HTC menunjukkan keunggulan kamera HTC One di atas kamera samsung(f/2.6) dan Apple iPhone 5 (f / 2.4), yang memotret lebih baik dalam kondisi kurang cahaya.

HTC mencatat bahwa kamera Ponsel pintar HTC Satu menangkap gambar resolusi tertinggi hanya dalam 1/48 detik. Model HTC One X dan pesaing dalam kisaran harga ini ditandai dengan 1/30 detik.

Stabilisasi gambar optik sumbu ganda (Optical Image Stabilization) membuat foto menjadi jernih, dan kamera tidak terpengaruh oleh tangan yang gemetar.