Menu

Nová cesta fotoaparátů v mobilech

Nokia pureview

Nová cesta fotoaparátů v mobilech

41Mpx fotoaparát v mobilu? Čiré šílenství, nebo geniální inovace? Podrobně se podíváme na novou technologii, kterou nedávno představila Nokia.
    VRATISLAV KLEGA

Je tomu právě deset let, co se na trhu objevil vůbec první GSM mobilní telefon, který měl integrovaný fotoaparát. Shodou okolností to byla právě Nokia – model 7650. U nás se prodávala cca za 17 000 Kč a fotoaparát nabízel VGA rozlišení, tedy 0,3 Mpx. Kvalita fotografií? Nepoužitelná. O deset let později přichází Nokia s novým modelem – 808 PureView, který nabízí rozlišení čipu 41 Mpx (136× více) a kvalita fotografií je srovnatelná se špičkovými kompaktními fotoaparáty. A cena? I přes neustálou inflaci bude stát nový fotomobil méně peněz.

8 Mpx musí stačit každému

Každý zkušený fotograf ví, že honba za pixely je zbytečná. Pro vytištění i velkých fotografií zcela stačí rozlišení 8 Mpx. Co je důležité, to je velikost optického snímače. Většina výrobců fotomobilů a vlastně i fotoaparátů se snaží o minimalizaci (nejen rozměrů, ale i nákladů), a proto používá menší optické čipy. Co to znamená? Křemíková ploška, která pro elektroniku sbírá optické informace, za stejný čas pobere méně fotonů, tedy méně obrazové informace. Příklad: Apple iPhone 4S má velikost snímače 1/3,2“, tedy jeho úhlopříčka činí 7,9 mm. U špičkového kompaktního fotoaparátu, jako je Sony CyberShot DSC-HX200V (cca 12 000 Kč), činí velikost snímače 1/2,3“, tedy 11 mm. Nokia PureView má snímač o velikosti 1/1,2“ – 21,2 mm, což je zcela nevídaná hodnota. Snímače o takové velikosti dostávají obvykle až zrcadlovky. Takový snímač dokáže posbírat mnohem více fotonů, tedy obrazových informací, což přináší kvalitnější fotografii a méně šumu.

Kvalita díky zmenšování

To stále nevysvětluje, proč Nokia zvolila snímač, který má rozlišení 41 Mpx, když takové rozlišení nikdo nepotřebuje. Je to dáno samotnou technologií PureView. Algoritmy vezmou velkou fotografii (s rozlišením 7 152 × 5 368) a podle nastavení vytvoří fotografii s rozlišením 3, 5 nebo 8 Mpx. Řekněme, že si vystačíte s rozlišením 5 Mpx, což je více než dost pro fotografii formátu A4. Při zpracování se vezme vždy 8 pixelů a z nich se vytvoří jeden finální – který bude bez šumu a se správnou barvou. Výpočet z osmi pixelů už nabízí velmi solidní kvalitu obrazu. Nakonec zkuste si vzít fotografii ze svého digitálního fotoaparátu a srovnejte kvalitu při zoomu 100 % a při zoomu 12,5 %. Uvidíte, že zmenšená fotografie nebude obsahovat šum, na pohled bude ostřejší a krásnější. A to je pouhé převzorkování – technologie PureView používá sofistikovanější algoritmy pro „zmenšení“. Inženýři v Nokii pracovali na této technologii dlouhých pět let!

Zoomování bez ztráty

U běžných fotoaparátů je zoom zajišťován objektivem, který nemá pevné ohnisko. U mobilních telefonů takto zoomování (až na čestné výjimky) nefunguje – ohnisko je pevné. Pokud tedy mobilní telefon nabízí zoomování, je to vlastně jen interpolace – tedy přepočítání snímků. Tím samozřejmě trpí kvalita fotografie.
U technologie PureView je přiblížení dosahováno jednodušeji. Vlastně se vyřízne obraz, který vznikne ve střední části optického čipu. Při rozlišení 5 Mpx pak není obraz počítán z celého čipu, ale je sejmut pouze z jeho středu. Díky vysokému rozlišení snímače si to může elektronika dovolit. Výsledný obraz pak sice není zmenšován technologií PureView, na druhou stranu i při tomto rozlišení je možné dosáhnout trojnásobného přiblížení bez interpolace, tedy bez ztráty kvality. Při natáčení videa v plném Full HD rozlišení (1 080p) je pak možné využít až čtyřnásobný zoom.
Tento typ zoomování přináší mnoho výhod. Tradičnímu objektivu se při prodlužování ohniska, tedy zoomování, snižuje světelnost – to v tomto případě odpadá. I při zoomu bude možné použít kratší čas uzávěrky – fotka bude mít stejné množství světla a nebude hrozit rozmazání. Výřezem navíc nedochází ke zkreslování a neprojevují se zde vady objektivu jako u tradičních fotoaparátů. A jelikož není pro zoomování třeba žádného motorku, je přibližování absolutně tiché – to oceníte především při natáčení videa. Ne neposlední výhodou je, že při výřezu fotografie se používají světlocitlivé buňky kolem středu čipu – to jsou ty nejkvalitnější.

Až praxe ukáže

Do uzávěrky časopisu se nám nepodařilo získat finální vzorek tohoto fotomobilu. Během prázdnin by však měl být tento výjimečný fotomobil v prodeji i v českých obchodech. V některém z příštích vydání Chipu vám tak přineseme tradiční redakční test a prozradíme, zda svou opečovávanou zrcadlovku můžete uložit do šuplíku, nebo zda je PureView čiré šarlatánství.


Co se skrývá za PureView
TECHNICKÉ SPECIFIKACE FOTOMOBILU

 FYZICKÉ ROZLIŠENÍ SNÍMAČE:     41 Mpx (7 728 × 5 368 pixelů)
 VELIKOST SNÍMAČE:     1/1,2“
 VELIKOST PIXELU NA SNÍMAČI:     1,4 µm
OBJEKTIV
 VÝROBCE:     Carl Zeiss
 OHNISKOVÁ VZDÁLENOST:     8,02 mm
 EKVIVALENTNÍ OHNISKOVÁ VZDÁLENOST
 PŘEPOČTENÁ NA 35 MM:     26 mm (16:9), 28 mm (4:3)
 SVĚTELNOST OBJEKTIVU:     f/2,4
 OSTŘENÍ:     15 cm–?
 KONSTRUKCE:      5 elementů v jedné skupině

PUREVIEW JAKO POKROČILÝ BINNING
Znáte technologii zvanou binning, někdy překládanou jako slévání? Používají ji astronomové při fotografování vesmíru. Jelikož jsou ve vesmíru špatné světelné podmínky pro fotografování, byla vyvinuta technologie, která z několika okolních pixelů vypočítá jeden „finální“. Díky tomu má takto vypočtený pixel kvalitnější obrazovou informaci, menší šum v obraze a při focení v režimu RGB se výrazně zkracuje čas potřebný pro pořízení snímků. A přesně takto funguje i PureView. I zde je použito více pixelů k vytvoření finální fotografie.
PUREVIEW
+  Mnohem menší šum, lepší kresba, zkrácení doby expozice
-  Zpracování obrovského množství dat, náročnost na výrobu snímacího čipu

Výběr toho nejlepšího: Binning i PureView pracují podobně. Z několika pixelů vyberou to nejlepší. Tím se sníží šum fotografie a zkracuje se potřebná doba expozice.
38 Mpx
Takto vypadá fotografie vyfocená mobilním telefonem. Díky kvalitnímu objektivu a velkému snímači je možné dosáhnout i výrazné hloubky ostrosti a potlačení šumu.
VÝBĚROVÉ KOMPONENTY
Nový fotomobil od Nokie sází na optiku Carl Zeiss, 41Mpx snímač a xenonový blesk.
VELIKOST ČIPU ROZHODUJE
Ten u Nokia PureView (na obrázku vpravo dole) má úhlopříčku 21,2 mm. Nahoře je 5 Mpx běžného mobilního telefonu a uprostřed snímač, který používají kompaktní fotoaparáty.