Что такое мегапиксели и для чего они нужны

Пиксель — это светочувствительная ячейка, расположенная на матрице объектива и формирующая изображение. Каждая из них состоит из пяти элементов информации: три отвечают за определение цвета (яркость красного, синего и зеленого), еще два — за координаты (положение по вертикали и горизонтали). Вместе они позволяют считывающему устройству определить правильный цвет точки и поместить ее в правильном месте на экране. Пиксель — это тот самый крошечный квадратик, «сетку» которых вы видите на экране при сильном увеличении изображения. Вместе пиксели образуют готовое изображение.

При этом приставка «мега» означает миллион, то есть мегапиксель — это величина в 1 миллион пикселей. В МП измеряется разрешение матрицы и размер (но не качество) фотографии. Достаточное количество мегапикселей влияет на детализацию и увеличивает разрешение изображения. Высокое разрешение актуально для широкоформатной печати, где количество МП влияет на качество печати. Но согласитесь, вряд ли кто-то будет печатать билборды со смартфона, а для обычного просмотра личного архива на экране телефона, планшета или компьютера вам будет достаточно и нескольких мегапикселей. Если же вы хотите качественный снимок, а не просто изображение, которое не будет «зернистым» при увеличении, необходимо учитывать другие факторы.

Размер имеет значение

К сожалению, количество мегапикселей присутствует в каждой рекламе смартфона, однако производители часто умалчивают о более важном показателе — размере пикселя. Этот показатель измеряется в мкм (или μm на латинице). Чем больше размер пикселя — тем больше фотонов он поглощает во время экспозиции кадра. Проще говоря, более крупные пиксели улавливают больше света, снижают уровень шума изображения и гарантируют более высокую детализацию. При хорошем освещении разница может быть менее заметна, а вот при плохом камера со «скромными» 12 МП, но крупными пикселями будет выдавать более качественные фото, чем 20-мегапиксельная камера с меньшими пикселями. Поэтому запомните важное правило: лучше мало мегапикселей с точками больших размеров, чем много — с точками маленьких размеров.

Почему же тогда производители смартфонов не следуют этому правилу? Все просто: размеры пикселей напрямую влияют на размер матрицы, крупный сенсор требует масштабных размеров оптики, а это отражается на толщине и ширине самого смартфона. Избалованные пользователи привыкли к тонким и легким гаджетам, да и выпирающую камеру мало кто любит. Поэтому зачастую размер матрицы отдают в жертву ради удобного и привлекательного корпуса.

Размер сенсора обозначается в долях дюйма и отражается в виде дроби 1/х — например, 1/1.7. И чем меньше число «х», тем лучше сенсор. С 2022 года начался тренд на дюймовые фотоматрицы, то есть огромные (по меркам смартфона) матрицы с диагональю 1 дюйм. Они способны разместить большие пиксели и захватить больше света, тем самым повышая качество съемки в условиях плохой освещенности. Этот показатель уже близок к тому, что предлагают компактные «мыльницы» и даже зеркальные камеры. Наличием дюймового сенсора могут похвастаться такие смартфоны, как Sony Xperia Pro-I, Xiaomi 12S Ultra, Xiaomi 13 Pro, Vivo X90 Pro Plus и др.

Смартфон Xiaomi 13 Pro с 1-дюймовым сенсором камеры.
Смартфоны с хорошей камерой

Что такое биннинг

Чтобы не увеличивать размер матрицы, производители придумали такую хитрость, как технология биннинга. Это объединение соседних пикселей камеры для повышения чувствительности в обмен на уменьшение разрешения. Комбинировать можно 4, 9, 16 и более пикселей одновременно, объединяя их в один большой светочувствительный пиксель. В результате фото получаются более детализированными в условиях плохого освещения. Но их реальное разрешение в разы меньше тех самых маркетинговых 108 или 200 МП. К примеру, камера на 64 МП выдает снимки разрешением 16 МП, так как использует объединение четырех пикселей в один. На камерах с небольшим (а точнее — достаточным) количеством мегапикселей эта технология обычно не применяется, так как в ней просто нет необходимости. При этом реализуется биннинг при помощи не аппаратной, а программной части, то есть специальными алгоритмами.

Технология биннинга подразумевает объединение соседних пикселей.

Диафрагма

Но даже смартфоны с дюймовым сенсором и технологией биннинга далеко не всегда могут стать лучшими камерофонами и обеспечить пользователю профессиональное качество съемки. Ведь оно зависит и от других факторов. И один из важных показателей — размер диафрагмы, который также называют светосилой или апертурой. Говоря максимально простым языком, это небольшое отверстие в объективе, через которое свет попадает внутрь устройства. К счастью, в отличие от размера пикселей и фотоматрицы, этот показатель компании указывают в характеристиках практически всегда. Чем больше диафрагма — тем больше «открытость» объектива, а значит, он сможет пропустить больше света. Чем больше света пропустит объектив — тем более яркими и детализированными будут фото. Кстати, тут стоит вспомнить о размере матрицы, ведь чем она больше, тем больше должен быть размер диафрагмы. Если она пропускает недостаточно света, даже гигантский сенсор окажется бесполезным. Поэтому при выборе смартфона точно не стоит пропускать этот пункт.

Размер диафрагмы обозначается буквой f и цифрой с дробью. Чем меньше эта цифра — тем больше светосила. Например, значения f/1.8, f/1.7, f/1.6 являются оптимальными для ярких, детализированных фото, а с такими показателями, как f/2.2 и f/2.0, вы получите менее качественные смазанные снимки.

Чем больше размер диафрагмы - тем больше света она поглотит.
Смартфоны со светосильным объективом

Софт

Даже если вы возьмете два разных смартфона с идентичными характеристиками камеры — скорее всего, снимать они будут по-разному. Ведь огромное значение имеет обработка фото, за которую отвечает программная часть. И речь идет не об интерфейсе приложения камеры или фильтрах, которые можно «наложить» для красивого селфи в Instagram, а о рабочих алгоритмах, которые раскрывают потенциал технической части. Даже хорошее оборудование при наличии «сырой» программной поддержки будет выдавать посредственные снимки. И наоборот, не самый топовый сенсор станет достойным конкурентом в паре с хорошим ПО. Немаловажную роль при этом играет процессор обработки изображений.

Именно благодаря этому айфоны считаются одними из лучших камерофонов, а смартфоны других производителей, даже имея большие сенсоры и впечатляющее количество мегапикселей, зачастую не могут дотянуться до их уровня. Компания Google также не участвует в «гонке мегапикселей», но ее смартфоны обычно снимают гораздо лучше конкурентов из той же ценовой категории или даже выше.

Отдельное внимание стоит уделить искусственному интеллекту, который на сегодняшний день используется во многих смартфонах. Обучившись на огромном количестве снимков, ИИ может смело называться профессионалом, который поможет подобрать оптимальные настройки цвета, контраста, глубины и т. п. А так как большинство пользователей не хотят разбираться с многочисленными нюансами и заходить в дебри ручных настроек (многие даже не пытаются это делать или даже не знают о наличии настроек), искусственный интеллект становится весьма полезным дополнением. И здесь также важно, как его настроили изначально: иногда ИИ слишком старается, и при просмотре фото возникает желание сделать новый кадр или «откатить» снимок до изначальной версии. К сожалению, программную часть нельзя перевести в цифры и точные характеристики, поэтому оценить вы ее сможете лишь при непосредственном использовании камеры.

На что еще обратить внимание

Оптическая стабилизация (она же OIS) — это так называемый амортизатор (на самом деле — специальный подвижный блок линз), который делает фото и видео более четкими, даже несмотря на движения и тряску камеры. Она пригодится, если вы, например, фотографируете достопримечательности, проезжая мимо на автомобиле, или снимаете спуск с американских горок. Да просто с рук уже может присутствовать тряска. С OIS из этого получатся не размытые пятна, а вполне четкие кадры. Грубо говоря, оптическая стабилизация является некой альтернативой штативу и особенно актуальна во время съемки видео в движении. Она в основном присуща более дорогим моделям. Дешевым решением является электронная стабилизация, которая не требует специального оборудования — лишь программные алгоритмы. Ее используют в бюджетных устройствах, но она, конечно, не так эффективна, как оптическая стабилизация. А относительно недавно производители начали использовать стабилизацию на основе сдвига матрицы. В данном случае механизм стабилизации расположен не в объективе, а непосредственно на матрице. Он способен погасить колебания камеры в пяти направлениях: наклоны вверх/вниз и в стороны, линейные смещения и поворот вокруг оптической оси.

Смартфоны с оптической стабилизацией камеры

Зум. Говоря по-простому, это увеличение или приближение объекта — например, дома, находящегося в квартале от вас, падающей звезды в небе или балкона на 6 этаже многоэтажки. Самым простым видом является цифровой зум, который просто обрезает необходимый фрагмент, растягивает его на весь кадр и тем самым ухудшает качество снимка. Оптический зум использует другой подход, меняя фокусное расстояние камеры. В результате снимки получаются более четкими и детализированными. Чаще всего оптический зум обеспечивает специальный модуль камеры — телеобъектив. Есть также гибридный зум, который сочетает в себе оптический зум, цифровой зум и программное обеспечение для улучшения результатов. Например, у Samsung Galaxy S23 Ultra есть возможность 100-кратного приближения с помощью гибридного зума и специальный режим Space Zoom для детализированных фото Луны и не только.

Смартфон Samsung Galaxy S23 Ultra имеет 100-кратный гибридный зум.

Зачем смартфону несколько камер?

На сегодняшний день смартфоны всего с одним модулем основной камеры стали вымирающими динозаврами, ведь даже бюджетники оснащены как минимум двумя датчиками. Конечно, бывают ситуации, когда их количество является лишь очередной маркетинговой уловкой, но зачастую дополнительные модули играют важную роль и значительно улучшают качество съемки. Во всех камерах есть основной датчик, который обычно имеет наибольшее количество мегапикселей и является универсальным. Проще говоря, он может снимать и самостоятельно, но в разы лучше с конкретными задачами справляются дополнительные объективы. Так, телеобъектив имеет большое фокусное расстояние и лучше снимает удаленные объекты, то есть отвечает за зум. Ультраширокий объектив поможет запечатлеть крупные здания, панорамы и большие группы людей — то есть то, что при обычной съемке «не влезает» в камеру. Макрообъектив вступает в игру, когда необходимо сфотографировать очень маленький объект с расстояния в несколько сантиметров и даже меньше — например, насекомое, каплю воды и т. п. Помимо этого, могут быть вспомогательные объективы, которые не работают самостоятельно, но помогают основной камере. К примеру, несколько лет назад большой популярностью пользовались датчики TOF (Time of Flight — «время полета» с англ.). Они способны определять время, за которое отраженный от объекта свет возвращается к нему. Благодаря этому датчики TOF точно рассчитывают расстояние до предметов и определяют их форму. Таким образом, дополнительные модули камеры важны, но только если они действительно хорошо работают и добавлены для качественного результата, а не просто для списка характеристик.

Смартфоны со вспомогательным объективом

Если подытожить, камера смартфона (как и других гаджетов) — это сложный механизм, а не просто количество мегапикселей. Без хорошей оптики, правильного размера матрицы, проработанных алгоритмов и программной доработки эти цифры ничего не значат. Именно поэтому по результатам тестирования экспертов DxOMark Huawei P60 Pro с 48 МП объективом получил максимальные (на момент написания статьи) 156 баллов, а Samsung Galaxy S23 Ultra с 200 МП находится в рейтинге ниже, чем Google Pixel 7 Pro с 50 МП основным датчиком и даже Apple iPhone 13 Pro с тремя объективами по 12 МП. Так что если вы выбираете камерофон — при выборе обращайте внимание не на число мегапикселей, а на реальные возможности камеры. Для этого почитайте обзоры и отзывы, а если есть возможность — протестируйте гаджет лично. На нашем сайте есть фильтры для удобного поиска: камерофоны, смартфоны с хорошей камерой, ТОП DxOMark и др.