Матрица в телефоне где находится

В свою очередь, Вы тоже можете нам очень помочь.

Просто поделитесь статьей в социальных сетях с друзьями.

Поделившись результатами труда автора, вы окажете неоценимую помощь как ему самому, так и сайту в целом. Спасибо!

(cбор пожертвований осуществляется через сервис Яндекс Деньги)

На что пойдут пожертвования \ реквизиты других платёжных систем

Номер банковской карты: 5331 5721 0220 5546
Кошелёк Яндекс Деньги: 410015361853797
Кошелёк WebMoney: P865066858877
PayPal: [email protected]
QIWI кошелёк: +79687316794
BitCoin: 1DZUZnSdcN6F4YKhf4BcArfQK8vQaRiA93

Оказавшие помощь:
Сергей И. - 500руб
<аноним> - 468руб
<аноним> - 294руб
Мария М. - 300руб
Валерий С. - 420руб
<аноним> - 600руб
Полина В. - 240руб

Деньги пойдут на оплату хостинга, продление домена, администрирование и развитие ресурса. Спасибо.
С уважением, создатель сайта IT-Actual.ru

Камеры смартфонов с матрицами Sony и Samsung. Что такое Tetracell и Quad Bayer?

Sony и Samsung являются основными поставщиками камер (матриц) для современных смартфонов, занимая около 80% всего рынка. За последние несколько лет эти компании проделали невероятный путь, внедряя самые передовые технологии из мира больших зеркальных камер в крохотные сенсоры мобильных телефонов.

Самый популярный 48-мегапиксельный сенсор 2019 года Sony IMX586 устанавливался на большинстве средне-бюджетных и флагманских камерофонах прошлого года. А Samsung и вовсе прошла путь от 12-мегапиксельных матриц до невероятного во всех смыслах 108-мегапиксельного сенсора, установленного на Xiaomi Mi Note 10.

Но с каждым новым смартфоном простому пользователю становится все труднее разобраться во всем этом разнообразии технологий. В интернете то и дело публикуются «разоблачения», будто всё это сплошной маркетинг. А тем временем в технических характеристиках появляется всё больше непонятных терминов: PDAF, Quad Bayer, Dual Pixel, ISOCELL Plus и пр.

В этой серии статей я попытаюсь максимально понятно и, в то же время, подробно рассказать обо всех основных технологиях, используемых в современных матрицах от Sony и Samsung.

Первая часть статьи будет посвящена базовым принципам работы матриц с высоким разрешением и, в частности, технологиям Tetracell от Samsung и Quad Bayer от Sony.

Но перед этим нам необходимо разобраться, как вообще работает обычная матрица, используемая в камере смартфона. Если эта информация вам уже известна, смело переходите к следующему разделу!

Как устроена матрица камеры обычного телефона?

Фотоматрица — это специальная микросхема, состоящая из миллионов светочувствительных ячеек, называемых фотодиодами. Матрица в камере смартфона — это аналог пленки в старых пленочных фотоаппаратах.

Свет, попадая на фотодиод, генерирует электрический заряд. Чем ярче этот свет, то есть, чем больше фотонов удалось собрать в одной ячейке, тем выше будет электрический заряд. Камера устанавливает определенную выдержку (время «сбора» фотонов), по окончании которой измеряется заряд каждого отдельного фотодиода и переводится в числовое значение от 0 до 255, где 0 — это отсутствие заряда/света, а 255 — максимальная яркость.

В итоге, мы получаем черно-белую фотографию, состоящую из миллиона маленьких точек разной яркости. Чем выше был заряд определенного фотодиода в момент съемки, тем ярче соответствующая ему точка/пиксель будет отображаться на фотографии:

Но так как в реальности эти точки гораздо меньшего размера, то вместо непонятных квадратиков мы получаем красивую черно-белую фотографию:

Все очень просто, не так ли? Но почему фотография получилась черно-белой?

Дело в том, что цвета не существует. Понимаю, это звучит странно, но, тем не менее, цвет — это не более, чем наши субъективные ощущения.

Немножко интересных фактов о цвете

Световые волны имеют разную длину и наши глаза способны воспринимать только очень маленький диапазон этих волн. Самые короткие из них воспринимаются нами, как фиолетовый цвет, а самые длинные — как красный. Ну и где-то посредине находится зеленый, а также все видимые оттенки между ними.

Но вот, к примеру, если делать рентгеновский снимок, мы не увидим никакого цвета, а ведь это такой же свет, как и свет от лампочки, только с более короткой волной. Мы даже представить себе не можем, как бы мог выглядеть цвет рентгеновских лучей. Не обидно ли?

Но нам это и не нужно, так как эти лучи не отражаются от предметов и, соответственно, бесполезны для наших глаз. Ведь и предметы, окружающие нас, мы видим только по той причине, что они отражают свет. Так что, трава — не зеленая, она просто отражает волны соответствующей длины, а наш мозг запрограммирован эту длину изображать зеленым цветом. Так проще и приятнее.

Возвращаемся к матрицам

Для того, чтобы и матрица смогла «увидеть» цвета, мы просто накрываем каждый фотодиод фильтром определенного цвета: красного, зеленого и синего. Теперь каждый фотодиод будет воспринимать яркость световой волны только одного цвета, соответствующего фильтру:

Другими словами, каждый фотодиод будет получать 1/3 яркости света, падающего на него, так как из этого света исключены все волны другой длины. Получается, мы можем из 3 фотодиодов «собрать» заново исходный цвет, смешивая в нужных пропорциях их значения. Ведь, как известно, для получения любого цвета, нам нужно знать лишь в каких пропорциях «смешивать» красный, зеленый и синий цвета.

Если значения красного, зеленого и синего цветов будут равняться нулю (напомню, камера переводит заряд каждого фотодиода в числовое значение от 0 до 255), получается черный цвет. Если все три фотодиода имели максимальный заряд (значение 255 для красного, зеленого и синего цвета), получается белый цвет. Если красный и зеленый цвет равняются 255 (то есть, фотодиоды, накрытые этими фильтрами, имели максимально высокий заряд), а синий — нулю, тогда получим желтый цвет и так далее.

Все просто? Не совсем. Давайте представим, что наш смартфон имеет камеру на 16 пикселей (не мегапикселей, а именно пикселей), то есть, всего 16 фотодиодов будут регистрировать попадающий на них свет. Вот как будет выглядеть матрица такой камеры с накрытыми цветными фильтрами:

Вы, наверное, заметили, что цветные фильтры распределены как-то странно — в каждой условной ячейке 2×2 находятся один синий, один красный и два зеленых фильтра. То есть, зеленых фильтров в 2 раза больше, чем красных или синих.

В далеком 1976 году сотрудник фирмы Kodak по имени Брайс Байер предложил использовать по 4 фильтра для каждого пикселя, причем фильтров зеленого цвета — в 2 раза больше. Связано это, скорее всего, с тем, что зеленый цвет находится ровно посредине спектра и он включает в себя часть синего и красного цвета. То есть, зеленые фотодиоды будут воспринимать больше света. А больше света — лучше качество. Плюс, наши глаза более восприимчивы к зеленому свету.

Этот фильтр так и называется «Фильтр Байера» (Bayer Filter). Он получился настолько удачным, что до сих пор является самым популярным в мире. Есть и другие фильтры, в частности, на смартфоне Huawei P30, обзор которого мы делали. Там вместо зеленых фильтров используются желтые. Также встречаются фильтры, где вместо второго зеленого используется «белый фильтр», то есть, фильтр по сути отсутствует и этот диод воспринимает больше света, чем другие.

Что не так с фильтром Байера?

Вернемся к нашей 16-пиксельной матрице. Вот мы сделали снимок и теперь нам нужно восстановить цвет каждой из этих 16 точек. У нас же 16-пиксельная камера, значит и фотография должна быть «16-пиксельная», верно? Как же это сделать?

Посмотрите еще раз на картинку выше. По сути, красные цвета зарегистрировали только 4 пикселя (фотодиода), также и синий цвет зарегистрировали только 4 пикселя. А еще 8 пикселей зарегистрировали зеленый цвет.

Получается, у нас есть всего 4 набора каждого цвета, плюс, 4 «лишних» зеленых цвета. То есть, мы можем полноценно восстановить оригинальные цвета только 4 пикселей на финальной фотографии:

Так что же это получается, никакой 16-пиксельной матрицы у нас и не было? Мы же можем восстановить только 4-пиксельную фотографию.

С камерами iPhone 11 Pro или Galaxy Note10, которые имеют по 12 мегапикселей, дела обстоят ровно так же. Они используют тот же Bayer-фильтр, что и на схеме выше. И вместо 12 мегапикселей у нас есть суммарно только 3 мегапикселя, содержащих все три цвета + еще 9 мегапикселей, захвативших только зеленый спектр света.

Но почему тогда камера того же iPhone 11 Pro выдает 12-мегапиксельные снимки вместо 3-мегапиксельных?

На помощь приходит процесс дебайеризации!

Чтобы получить красочный снимок в полноценном разрешении, нужно взять каждый фотодиод (пиксель) и добавить к нему недостающие цвета.

Если посмотреть на нашу 16-пиксельную матрицу, тогда для первого пикселя синего цвета нужно добавить еще красный и зеленый, а для пикселя зеленого цвета — добавить информацию о красном и синем цвете. Но где же ее взять, если один фотодиод зафиксировал количество света (или яркость света) только одного цвета?

Для этого снимок проходит обработку специальным алгоритмом дебайеризации или демозаики, то есть, процессор путем интерполяции вычисляет недостающие компоненты цвета для каждой точки.

А сейчас следите внимательно за мыслью. Если посмотреть на любую группу из 4 пикселей, то каждый из этих пикселей может принадлежать и другой группе (рядом стоящей).

Например, если условно выделить фиолетовым цветом группу из 4 пикселей (каждому из которых не хватает по 2 цвета для правильного восстановления), тогда красный пиксель одновременно будет принадлежать и другой группе из 4 пикселей, выделенных оранжевой пунктирной линией. А синий пиксель в то же время может принадлежать еще одной группе из 4 пикселей, выделенной на картинке желтой пунктирной линией (все остальные цвета я сделал приглушенными, чтобы они не отвлекали внимание):

То есть, фактически, вокруг каждого пикселя можно построить по 4 группы, содержащие все нужные цвета. А дальше математическим путем определить, какой же реальный оттенок должен иметь каждый пиксель.

Процесс дебайеризации может показаться немножко сложным, но если вы до конца не поняли, откуда мы берем недостающие цвета — ничего страшного, для понимания остальных технологий это не имеет значения.

Что такое Quad Bayer и Tetracell? Или как работают камеры со сверхвысоким разрешением (48, 64 и 108 Мп)

Чуть выше мы рассмотрели, как работает классический фильтр Байера, который используется практически во всех камерах современных смартфонов. Но когда речь заходит о новых камерофонах с очень высоким разрешением (от 48 Мп и выше), здесь все устроено немного по-другому.

Вместо фильтра Байера (Bayer) используется так называемый Quad Bayer (от англ. Quad — четыре). Расположение и количество цветных фильтров здесь в точности соответствует таковому на обычной матрице, только вместо одного фотодиода, под одним цветным фильтром размещается сразу 4 фотодиода.

Схематически можно изобразить Quad Bayer следующим образом:

Как видим, один общий синий фильтр прикрывает сразу 4 физических фотодиода, то же касается и других цветов. Если на обычной матрице 2×2 под фильтрами скрываются 4 фотодиода, то в матрице Quad Bayer 4 фильтра (2 зеленых, красный и синий) накрывают 16 физических фотодиодов.

Получается, если физический размер одного пикселя в классической матрице составляет 1.4 мкм, то в матрице Quad Bayer/Tetracell он равняется 0.8 мкм. Но если мы сравним размеры по цветным фильтрам, тогда в классическом варианте будем иметь все те же 1.4 мкм (так как один фильтр имеет такой же размер, как и сам фотодиод), а в Quad Bayer получится 1.6 мкм, ведь под одним фильтром помещаются 4 фотодиода.

Сразу стоит уточнить, что название Quad Bayer принадлежит компании Sony, в то время, как Samsung зарегистрировала для ровно такого же фильтра свое название — Tetracell. Но оба эти понятия означают одно и то же. Отличаются лишь «торговые марки» технологий. Поэтому, иногда я также буду заменять одно название другим.

В чем смысл Tetracell и Quad Bayer фильтров?

Несмотря на столь незначительное на первый взгляд изменение, матрицы смартфонов получили много преимуществ от размещения 4 фотодиодов под каждым цветным фильтром.

Прежде всего, это позволило значительно улучшить динамический диапазон фотографий. Динамический диапазон — это разница между самым темным и самым светлым участком на фото. Ниже можно увидеть сравнение двух снимков, на одном из которых (слева) динамический диапазон низкий, а на втором (справа) — высокий:

К сожалению, матрица камеры на смартфоне настолько маленькая, что не способна физически запечатлеть широкий динамический диапазон. Приходится прибегать к различным уловкам, главная из которых — съемка серии кадров с разной выдержкой.

Вначале на фотодиоды падает свет в течение очень короткого времени, что позволяет камере «увидеть» все детали на самых ярких участках сцены. А затем камера делает еще одну фотографию, но с более длинной выдержкой, «собирая» больше света и тем самым раскрывая детали в тенях.

После этого, используя все кадры (которых может быть гораздо больше двух), смартфон «собирает» финальный вариант.

Технология Tetracell (Quad Bayer) позволяет расширить динамический диапазон, ограничившись всего одним кадром. Для этого половина фотодиодов под одним фильтром работает с короткой выдержкой, а вторая половина — с длинной. Получается, под каждым цветным фильтром 2 диода собирают всю информацию на ярких участках, а 2 других — на темных:

Это очень легко сделать, так как в камере смартфона нет физического затвора, который бы открывался и пропускал свет через объектив на матрицу, как это сделано в больших зеркальных камерах. Здесь же сама матрица регулирует время накопления электрического заряда на каждом фотодиоде и может выборочно «включать/выключать» фотодиоды, когда потребуется.

Помимо более широкого динамического диапазона, Tetracell матрица позволяет сократить уровень шумов. Опять-таки, когда мы имеем дело с обычной матрицей, только один фотодиод собирает информацию о яркости определенного цвета. И если этого света было очень мало, появляется цифровой шум, определить количество света становится тяжело и качество фотографии падает.

Когда же мы имеем дело с Quad Bayer (Tetracell) матрицей, у смартфона появляется 4 фотодиода для определения цвета одной точки. Ведь, напомню, под каждым цветным фильтром размещается 4 фотодиода, накапливающих заряд независимо друг от друга. Соответственно, шансы точно определить цвет одной точки увеличиваются очень сильно.

Это же касается и съемки при недостаточной освещенности. Смартфону не нужно делать несколько кадров подряд, чтобы попытаться точнее определить цвет каждой точки, сравнивая небольшие отличия на снимках. Он может просто воспользоваться информацией с четырех фотодиодов.

А как же детализация фотографий?

Действительно, среди всех преимуществ матриц с высоким разрешением, я не назвал главного — высокого разрешения и хорошей детализации.

Дело в том, что во всех упомянутых выше ситуациях, смартфон использовал по 4 фотодиода, размещенных под одним фильтром, как один большой пиксель. То есть, матрица работала в режиме объединения четырех пикселей в один. Соответственно, разрешение во всех этих случаях будет в 4 раза ниже заявленного. К примеру, 48-Мп камера будет выдавать 12-Мп фотографии, а 108-Мп камера — 27-мегапиксельные снимки.

При дебаеризации, смартфон обращается со всеми пикселями ровно так же, как и в случае использования классического фильтра Байера, только «одна точка» для него — это набор из четырех фотодиодов под одним фильтром.

Однако же, Quad Bayer и Tetracell матрицы могут работать и в режиме полного разрешения, считывая пиксели совершенно другими группами. Если посмотреть на следующую картинку, вам станет сразу все понятно:

Слева Tetracell-матрица работает в режиме объединения пикселей, выдавая разрешение в 4 раза ниже, чем заявлено производителем. Это стандартный режим работы для всех мобильных камер с высоким разрешением.

Справа мы видим совершенно другой алгоритм считывания данных с фотодиодов. Теперь камера берет по одному фотодиоду от каждого фильтра. В этом случае Tetracell-матрица будет выдавать снимки в полном разрешении.

Но использовать второй вариант есть смысл только в редких случаях при идеальном освещении. И под «идеальным» я подразумеваю не просто яркий солнечный день, а именно «среднюю» освещенность, когда в сцене нет сильных перепадов по яркости. В таких условиях практически любая Quad Bayer матрица выдаст гораздо более детализированный снимок. Мы уже приводили десятки примеров, сравнивая работу таких камер в двух режимах. Вот один из них:

Во всех остальных случаях (яркое солнце, плохо освещенная комната, вечер) лучше использовать камеру в режиме объединения пикселей, так как это позволяет получить более интересный, с художественной точки зрения, кадр.

Конечно же, матрицы камер устроены гораздо сложнее. К примеру, над каждым фотодиодом перед цветным фильтром отдельно устанавливаются микролинзы, а еще до микролинз размещается ИК-фильтр, который обрезает весь инфракрасный спектр света, чтобы минимизировать его влияние на снимок.

Если схематически изобразить всю эту конструкцию в разрезе, получим примерно следующее:

Кроме того, я совершенно ни слова не сказал о том, каким образом работает автофокус и почему так важен именно фазовый автофокус (PDAF). Что такое «двойной пиксель» (Dual Pixel) и как эта технология влияет на качество фотографий телефонных камер. Обо всем этом читайте во второй части статьи.

Понравилась статья? Поделитесь с другими:

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии...

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Отправить

Большое спасибо за отзыв!

AMPS/CDMA-телефон Samsung SPH-N270 (Samsung Matrix Phone)

«Телефон из «Матрицы» — пожалуй, один из самых громких маркетинговых проектов Samsung в нынешнем году. Эта нашумевшая модель известна практически каждому, кто интересуется высокими технологиями. Разумеется, мы не упустили возможности познакомиться с ней поближе.

Вкратце напомним историю создания SPH-N270 и методику его «раскрутки». Дизайн аппарата создавался специально для съемок в новом кинофильме «Матрица: перезагрузка» (Matrix Reloaded). По замыслу, аппарат должен «играть роль» фантастического телефона, используемого героями фильма. Однако этот же дизайн использован и для выпуска серийного мобильного телефона, поступившего в продажу в США. Таким образом, Samsung переходит от традиционного «brand placing» (помещения логотипа торговой марки в кадр кинофильма либо в виде собственно логотипа, либо на вымышленных продуктах) и «product placing» (помещение в кинокадр реального продукта) к новой, гибридной схеме, при которой популярный фильм фактически используется для раскрутки нового серийного продукта, который однозначно связывается с этим фильмом.

Телефон Samsung SPH-N270 работает в стандартах AMPS и CDMA и рассчитан на использование в сетях PCS Sprint, работающих на территории США. Очевидно, что по этой причине рынок сбыта модели ограничен территорией этой страны, версии продукта в том же дизайне, но работающие в других стандартах, отсутствуют, и выпускать их не планируется. Объем выпуска относительно невелик, что предполагает относительно высокую цену, впрочем, для имиджевого телефона это совершенно нормально.

Все это означает, что поставки модели в нашу страну, за исключением, разве что, единичных экземпляров, ввезенных для личного пользования или под заказ, исключены. Но новинка широко разрекламирована, так что представляет немалый, хоть и чисто академический интерес, и к тому же, как оказалось, обладает несколькими интересными техническими «изюминками».

Дизайн и конструкция

Футуристический, ни на что не похожий дизайн этой модели, как мы уже говорили, разработан специально для съемок в кинофильме «Матрица: перезагрузка», и он является ее главной отличительной особенностью. Телефон выполнен в моноблочном корпусе, по высоте примерно соответствующем известным нам GSM-моноблокам Samsung — например, SGH-R200 или N500. Толщина устройства чуть меньше, а ширина, наоборот, больше, ее формируют наплывы в средней и нижней части корпуса с ребристой поверхностью — введенные, в основном, в имиджевых целях, но благодаря им телефон удобнее держать в руках. Оригинальная особенность конструкции — крышка, закрывающая экран, «отстреливающаяся» вверх на металлических направляющих при нажатии двух кнопок на боковых поверхностях корпуса. В крышке смонтирован динамик и разъем для подключения гарнитуры hands-free. В закрытое положение она задвигается вручную.

Телефон кажется достаточно массивным для своих размеров, и это ощущение подтверждается объективными данными — масса устройства составляет 132 г. Однако это выглядит логично: аксессуар героя крутого боевика и должен быть достаточно увесистым. Тем не менее, корпус выполнен из пластмассы, из металла изготовлены только направляющие крышки.

Клавиатура N270 состоит из стандартного блока цифровых клавиш и управляющей группы. В последнюю входит отклоняемый в двух направлениях джойстик с возможностью нажатия, клавиши вызова, отбоя, отмены, вызова меню и подтверждения. Последняя полностью дублируется нажатием джойстика и служит для удобства тех пользователей, кто не привык к хорошему джойстику. Заметим, что все клавиши, вместо традиционных для телефонов пиктограмм, обозначены текстовыми подписями, во многих случаях более удобными, особенно если это касается альтернативных функций (например, Shift и Space на клавишах * и #, выполняющих соответствующие функции при наборе текста). Все клавиши и джойстик имеют мягкий ход, без щелчка, но с четкой фиксацией нажатого/отклоненного положения. Они очень приятны и удобны в работе, форма, размер и расстояние между ними оптимальны для большинства пользователей.

В N270 установлен весьма качественный TFT-экран размером 128×160 точек, способный отображать 65 тыс. цветов. Дисплей имеет высокую яркость, контрастность и насыщенность цветов, он дает гладкое, незернистое изображение.

Телефон оборудован съемным литий-ионным аккумулятором емкостью 1000 мА·ч. Батарея прямоугольной формы крепится в гнезде при помощи простых зацепов на нижней стороне и защелки — на верхней. Батарея сидит довольно туго, однако вынимается без особых проблем. Крепление вполне надежно, не имеет люфта и не расшатывается.

На нижней поверхности корпуса располагается разъем для подключения зарядного устройства и дата-кабеля — традиционной для Samsung формы, но, тем не менее, несовместимого ни механически, ни электрически с аксессуарами для GSM-моделей.

Меню и функции

Меню в Samsung SPH-N270 вызывается нажатием соответствующей клавиши. Оно имеет одномерную структуру (состоит из последовательности пунктов, которые можно перебирать вверх или вниз), для навигации, как нетрудно догадаться, используется джойстик. Меню весьма привлекательно оформлено — над областью с пунктами находится узкое окно (пропорции которого примерно такие, как у киноэкрана), на котором транслируются анимированные заставки. Разумеется, наиболее привлекательно и соответственно стилю смотрятся видеофрагменты из новой «Матрицы», есть также вариант оформления меню, в котором используются фрагменты из мультфильма «Animatrix». Качество экрана позволяет воспроизводить ролики с естественной цветопередачей и практически без смазывания. Дизайн меню весьма привлекательный также благодаря удачному подбору цветовой гаммы и шрифтов.

Телефонная книга Matrix Phone рассчитана на хранение 300 записей, в каждую из которых можно занести номера домашнего, мобильного и рабочего телефонов, факса, пейджера, адрес e-mail и WWW, принадлежность к абонентской группе, мелодию вызова, дату рождения, секретную информацию, поле для заметок и картинку. Столь детальную информацию можно хранить только в немногих лучших бизнес-моделях стандарта GSM от Nokia, Siemens и Sony Ericsson. Для CDMA-моделей Samsung она не является чем-то из ряда вон выходящим, но в GSM-аппаратах этой компании до сих пор не встречалась. Список записей вызывается из режима ожидания отклонением джойстика вниз.

В меню Call History, как и в GSM-телефонах, находится реестр входящих, исходящих и пропущенных звонков. В меню Messages можно получить доступ к пользовательским сообщениям и текстовым уведомлениям, получаемым от оператора (аналог службы Cell Broadcast в сетях GSM).

В отдельный пункт меню Roaming вынесено не только управление услугой роуминга, но и функция ручного выбора стандарта сети, в которой работает телефон. Здесь можно переключить терминал в аналоговый режим (AMPS), режим PCS для сетей американского оператора Sprint или же предоставить ему право автоматического выбора. Здесь также находится опция Call Guard. Когда она включена, для совершения звонка в роуминге необходимо нажать дополнительно еще одну клавишу — это лишний раз предупреждает пользователя о том, что он находится не в домашней сети, что иногда бывает полезно в путешествиях, особенно в пограничных районах.

Из меню Voicemail можно прослушать сообщения голосовой почты. Присутствует также команда Erase Icon — она убирает с экрана ожидания пиктограмму, предупреждающую о наличии непрослушанных сообщений. Это своеобразный аналог команды Пометить все как прочитанные в клиенте электронной почты, что бывает полезно при большом числе входящих сообщений. Сообщения на сервере при этом также удаляются.

В меню Voice Tools можно получить доступ к функции голосового набора и диктофону. Первая, при всей кажущейся простоте и обыкновенности, весьма интересна. В N270 система голосового набора позволяет не только вызывать абонентов из телефонной книги по голосовым меткам, но и осуществлять набор произвольного номера, надиктованного пользователем по цифрам. Система распознавания, как и следовало ожидать, работает только с английским языком и после некоторой тренировки позволяет вводить номера с голоса достаточно уверенно, в естественном темпе речи. Диктовать номер нужно соответственно английскому стандарту чтения (так, 123-4567 следует произносить как one-two-three-four-five-six-seven). Более того, телефон способен выполнять поиск абонента в телефонной книге по надиктованому номеру. Разумеется, традиционная система голосовых меток тоже работает.

Диктофон позволяет сохранять звуковые фрагменты продолжительностью до 1 минуты каждый.

Меню Sounds содержит опции управления сигналами вызова. В N270 реализована 40-голосная полифония, есть небольшая подборка мелодий, в основном, имитирующих различные виды телефонных звонков, а также музыка в стиле «техно». Вполне очевидно, что именно такая подборка наиболее соответствует стилю телефона. Есть также вибровызов — достаточно мощный, со средней частотой и большой амплитудой вибрации.

В меню Planner можно получить доступ к функциям органайзера. В N270 имеются список напоминаний и календарь. Есть отдельная функция Today (как в MS Outlook), отображающая список событий, запланированных на текущую дату. В этом же меню можно найти «блокнот» для коротких текстовых заметок, привлекательно оформленные часы мирового времени и таймер обратного отсчета. Будильник в аппарате имеет богатые возможности — он позволяет программировать три сигнала, каждый из которых может быть разовым или ежедневным.

В меню Display можно выбрать стиль оформления меню, скринсейвер и приветствие, а также отрегулировать время работы подсветки экрана и клавиш.

В меню Settings также можно найти кое-что интересное. В пункте Location скрывается отсутствующая в GSM-телефонах функция, управляющая определением местоположения аппарата средствами сотовой сети, которое реализовано в сети Sprint. При установке этой опции в положение Off устанавливается запрет на использование координат абонента (а они определяются сетью в любом случае) всеми службами, кроме службы спасения 911. Также можно установить парольную защиту доступа к телефону, быстрый набор, ограничения звонков, способ ответа на звонок (нажатием кнопки Talk, открытием крышки или тем и другим на выбор), автоматический ответ и язык интерфейса (на выбор доступны английский и испанский, что актуально для США).

Впечатления и выводы

Громкость звонка достаточно велика, для большинства ситуаций ее вполне хватает. Это характерно практически для всех телефонов Samsung последнего поколения. SPH-N270 отличается от них более чистым звуком, даже на максимальной громкости искажений и хрипов практически нет. Виброзвонок хорошо чувствуется из карманов одежды и кобуры, хотя в теплой одежде он может и «утонуть».

Уровень оснащенности N270, в общем, такой же, как у имиджевых телефонов стандарта GSM, однако ряд функций существенно доработан. Отдельно хочется упомянуть информативную адресную книгу (расширенные справочники уже применяются в новейших GSM-моделях Samsung, но до того, что реализовано в N270, им далеко) и голосовой набор по цифрам — функции, которые очень хотелось бы видеть в аппаратах, доступных в странах СНГ. Довольно странным выглядит отсутствие игр — для имиджевого телефона такой направленности они были бы логичным дополнением, тем более, если бы в них использовалась атрибутика «Матрицы».

Телефон существует только в CDMA/PCS варианте и предназначен только для продажи на территории США. Предполагаемая целевая аудитория модели состоит главным образом из фанатов «Матрицы», но благодаря стильному, выделяющемуся дизайну к ним может примкнуть и некоторое количество людей, не являющихся поклонниками киберпанка, но благосклонно относящихся к дизайну N270 — он, кстати, неплохо сочетается с модным сегодня стилем «милитари». Сама по себе эта аудитория не может быть слишком большой, вероятно, именно этим объясняется ограниченный «тираж» аппарата и отказ от выпуска его аналогов в других стандартах, в частности, GSM. При правильной постановке дела европейский и азиатский рынки после проката фильма «Матрица: перезагрузка» наверняка могли бы дать очень неплохие результаты продаж. Однако Samsung их пока не задействует, вероятнее всего, потому, что этой моделью компания всего лишь испытывает новую маркетинговую схему. В случае успеха вполне вероятно повторение приема в более широких масштабах — по крайней мере, «на бумаге» идея массовой продажи телефона имиджевого или среднего класса в эксклюзивном дизайне, однозначно связанном с популярным блокбастером, киногероем или «звездным» актером, выглядит весьма плодотворной.

Типы экранов смартфонов (IPS, TN, AMOLED)

Технологии дисплеев смартфонов на месте не стоят, они постоянно совершенствуются. Сегодня существует 3 основных типа матриц: TN, IPS, AMOLED. Часто споры идут по поводу преимуществ и недостатков матриц IPS и AMOLED, их сравнения. А вот TN-экраны уже давно не в моде. Это старая разработка, которая сейчас практически не используется в новых телефонах. Ну, а если и используется, то лишь в очень дешевых бюджетниках.

Сравнение TN матрицы и IPS

Матрицы TN появились в смартфонах первыми, поэтому они самые примитивные. Главный плюс этой технологии – дешевизна. Себестоимость TN дисплея на 50% ниже по сравнению со себестоимостью других технологий. Такие матрицы обладают рядом недостатков: небольшие углы обзора (не более 60 градусов. Если больше, картинка начинает искажаться), плохая цветопередача, низкая контрастность. Логика производителей отказываться от этой технологии ясна – недостатков очень много, и все они серьезные. Тем не менее есть одно достоинство: время отклика. В TN-матрицах время отклика всего 1 мс, хотя в IPS-экранах время отклика обычно 5-8 мс. Но это всего лишь один плюс, который нельзя поставить в противовес всем минусам. Ведь даже 5-8 мс достаточно для отображения динамических сцен и в 95% случаев пользователь не заметит разницу между временем отклика 1 и 5 мс. На фото ниже разница отчетливо видна. Обратите внимание на искажение цвета под углом на TN матрице.

В отличие от TN, матрицы IPS показывают высокую контрастность и отличаются огромными углами обзора (иногда даже максимальными). Именно этот тип является самым распространенным, и иногда они обозначаются как SFT-матрицы. Есть множество модификаций этих матриц, поэтому при перечислении плюсов и минусов нужно иметь в виду какой-либо конкретный тип. Поэтому ниже для перечисления достоинств мы будем иметь ввиду самую современную и дорогую IPS-матрицу, а для перечисления минусов самую дешевую.

Плюсы:

1. Максимальные углы обзора.
2. Высокая энергоэффективность (низкое потребление энергии).
3. Точная цветопередача и высокая яркость.
4. Возможность использовать высокое разрешение, что даст большую плотность пикселей на дюйм (dpi).
5. Хорошее поведение на солнце.

Минусы:

1. Более высокая цена по сравнению с TN.
2. Искажение цветов при большом наклоне дисплея (все же, углы обзора не всегда максимальные на некоторых типах).
3. Перенасыщение цвета и недостаточная насыщенность.

Сегодня большинство телефонов обладают IPS-матрицами. Гаджеты с дисплеями TN применяются разве что в корпоративном секторе. Если компания хочет сэкономить деньги, то она может заказать мониторы или, например, телефоны для своих сотрудников подешевле. В них могут быть TN-матрицы, но для себя никто не покупает такие устройства.

Amoled и SuperAmoled экраны

Чаще всего в смартфонах Samsung применяются SuperAMOLED матрицы. Именно этой компании принадлежит данная технология, и многие другие разработчики пытаются выкупить или заимствовать ее.

Главной особенностью AMOLED матриц является глубина черного цвета. Если рядом положить AMOLED дисплей и IPS, то черный цвет на IPS будет казаться светлым по сравнению с AMOLED. Самые первые такие матрицы имели неправдоподобную цветопередачу и не могли похвастаться глубиной цвета. Часто на экране присутствовала так называемая кислотность или чрезмерная яркость.

Но разработчики в Samsung исправили эти недостатки в SuperAMOLED экранах. Эти обладают конкретными достоинствами:

1. Небольшое энергопотребление;
2. Лучшая картинка по сравнению с теми же IPS матрицами.

Недостатки:

1. Более высокая стоимость;
2. Необходимость калибровки (настройки) дисплея;
3. Редко может быть разный срок работы диодов.

На самые ТОПовые флагманы устанавливаются AMOLED и SuperAMOLED матрицы из-за лучшего качества картинки. Второе место занимают IPS-экраны, хотя часто невозможно отличить по качеству картинки AMOLED и IPS матрицу. Но в данном случае важно сравнивать подтипы, а не технологии в целом. Поэтому нужно быть на чеку при выборе телефона: часто в рекламных постерах указывают технологию, а не конкретный подтип матрицы, а технология не играет ключевой роли в итоговом качестве картинки на дисплее. НО! Если указывается технология TN+film, то в этом случае стоит сказать “нет” такому телефону.

Инновации

Удаление воздушной прослойки OGS

Инженеры с каждым годом представляют технологии улучшения изображения. Некоторые из них забываются и не применяются, а некоторые производят фурор. Технология OGS является как раз таковой.

Стандартно экран телефона состоит из защитного стекла, непосредственно самой матрицы и воздушной прослойкой между ними. OGS позволяет избавиться от лишнего слоя – воздушной прослойки – и сделать матрицу частью защитного стекла. В результате изображение как будто находится на поверхности стекла, а не скрыто под ним. Эффект улучшения качества отображения налицо. За последние пару-тройку лет технология OGS неофициально считается стандартом для любых более-менее нормальных телефонов. Не только дорогие флагманы оснащаются OGS-экранами, но и бюджетники и даже некоторые совсем дешевые модели.

Изгиб стекла экрана

Следующий интересный эксперимент, который позже стал инновацией – это 2.5D стекло (то есть почти 3D). Благодаря загибам экрана по краям картинка становится более объемной. Если помните, первый смартфон Samsung Galaxy Edge произвел фурор – он первый (или нет?) получил дисплей с 2.5D стеклом, и выглядел он потрясающе. Сбоку даже появилась дополнительная сенсорная панель для быстрого вызова некоторых программ.

У HTC была попытка сделать что-нибудь необычное. Компания создала смартфон Sensation с вогнутым внутрь дисплеем. Таким образом он был защищен от царапин, хотя добиться большей пользы не удалось. Сейчас таких экранов не встретить в силу и без того прочных и невосприимчивых к царапинам защитных стекло Gorilla Glass.

На этом HTC не остановилась. Был создан смартфон LG G Flex, у которого был не только изогнут экран, но и сам корпус. В этом состояла “фишка” устройства, которая тоже не обрела популярность.

Растягивающийся или гибкий экран от Samsung

На средину 2017 года та технология еще не используется ни в одном доступном на рынке телефоне. Однако компания Samsung в видеороликах и на своих презентациях демонстрирует AMOLED-экраны, которые могут растягиваться и затем возвращаться в обратное исходное положение.

Фото гибкого дисплея от Samsung:

Также компания представила демонстрационный видео ролик, где отчетливо видно экран, выгибающийся на 12 мм (как заявляет сама компания).

Вполне возможно, скоро Samsung сделает весьма необычный революционный экран, который поразит весь мир. Это будет революцией в плане разработки дисплеев. Сложно даже представить, насколько далеко компания уйдет вперед с такой технологией. Впрочем, возможно и другие производители (Apple, например) тоже ведут разработки гибких дисплеев, но пока подобных демонстраций от них не было.

Лучшие смартфоны с AMOLED-матрицами

Учитывая то, что технология SuperAMOLED была разработана Samsung, в основном она используется в моделях этого производителя. И вообще, Samsung лидирует в области разработки совершенствования экранов для мобильных телефонов и телевизоров. Это мы уже поняли.

На сегодняшний день самым лучшим дисплеем из всех существующих смартфонов является SuperAMOLED экран в Samsung S8. Это даже подтверждается в отчете DisplayMate. Кто не в курсе, Display Mate – популярный ресурс, анализирующий экраны “от и до”. Многие специалисты используют их результаты тестов в своих работах.

Для определения экрана в S8 пришлось даже ввести новый термин – Infinity Display. Такое название он получил благодаря необычной удлиненной форме. В отличие от предыдущих своих экранов, Infinity Display серьезно доработан.

Вот краткий перечень преимуществ:

1. Яркость до 1000 нит. Даже на ярком солнце контент будет хорошо читаемым.
2. Отдельная микросхема для реализации технологии Always On Display. И без того экономичная батарея теперь потребляем еще меньше заряда батареи.
3. Функция улучшения картинки. В Infinity Display контент без составляющей HDR приобретает ее.
4. Яркость и цветовые настройки автоматически регулируются в зависимости от предпочтений пользователей.
5. Теперь тут не один, а два сенсора освещения, что более точно позволяет автоматически регулировать яркость.

Даже по сравнению с Galaxy S7 Edge, у которого был “эталонный” экран дисплей в S8 выглядит лучше (на нем белые цвета являются действительно белыми, а на S7 Edge они уходят в теплые тона).

Но кроме Galaxy S8 есть и другие смартфоны с экранами на базе технологии SuperAMOLED. В основном это, конечно же, модели корейской компании Самсунг. Но также есть и другие:

1. Meizu Pro 6;
2. OnePlus 3T;
3. ASUS ZenFone 3 Zoom ZE553KL – 3 место в ТОПе телефонов Asusu (находится здесь).
4. Alcatel IDOL 4S 6070K;
5. Motorola Moto Z Play и др.

Но стоит отметить, что аппаратная часть (то есть сам дисплей) хоть и играет ключевую роль, но важно еще и ПО, а также второстепенные программные технологии, улучшающие качество картинки. SuperAMOLED дисплеи славятся прежде всего возможностью широко регулировать температуру и цветовые настройки, и если подобных настроек не будет, то смысл использовать эти матрицы слегка пропадает.

Дисплеи Retina от Apple

Раз мы говорим про экраны Самсунг уместно упомянуть ближайшего конкурента Apple и их технологию Retina. И хотя в Apple используются классические IPS-матрицы, они отличаются крайне высокой детализацией, большими углами обзора и хорошей детализацией.

Особенностью дисплеев Retina является идеальное соотношение диагональ/разрешение, благодаря которому картинка на экране выглядит максимально естественно. То есть отсутствуют отдельные пиксели, которые видны на экранах со слабым разрешением. При этом нет даже неприятной резкости, которую иногда можно увидеть на дисплеях с чрезмерно большим разрешением.

Но по факту Retina Display базируется на обычной IPS матрицы, так что ничего принципиально нового и революционного Apple этими экранами не создала. Просто делала чуть-чуть лучше и без того хорошую технологию IPS.

Матрица дисплея – симптомы поломки, варианты ремонта

2015-06-18

Матрица – управляющая схема дисплея. Без матрицы дисплей является фактически просто куском стекла или пластика. Матрица представляет собой сетку, состоящую из пикселей или диодов (в зависимости от того, имеем ли мы дело с пассивной или активной матрицей). В случае с телефоном, чаще всего речь идёт о пассивной матрице и её повреждение грозит нам ограничением или полным отсутствием изображения на дисплее, что наносит урон не только по практической стороне вопроса, а и по эстетической.

Признаки того, что матрица дисплея повреждена:

- присутствуют потеки и серые (чёрные, синие) пятна на экране;

- подсветка есть, а изображение отсутствует;

- изображение искажено;

- присутствуют полосы на экране;

- не функционирует подсветка.

Для того, чтобы экран девайса служил как можно дольше нужно:

- избегать механический повреждений дисплея: нажатий на него, ударов и пр.;

- избегать попадания жидкости на экран;

- беречь телефон от мест с повышенной влажностью;

- не открывать корпус девайса самостоятельно.

Как происходят работы по замене матрицы мобильного телефона

При необходимости, девайс нагревается в специальной печи для того, чтобы можно было открыть корпус. Дело в том, что при изготовлении современных телефонов, корпус закрывается с применением специальной жидкости, которая в некоторой степени герметизирует платы девайса, а также с применением термопасты. При попытке открыть корпус самостоятельно, можно легко повредить внешнюю поверхность телефона (в лучшем случае). Это делается только в специальной печи, в эластичных перчатках. Далее корпус открывают. При открытии корпуса, мастер видит обычно стандартную картину: материнская плата телефона и посаженные на неё: главный процессор, устройства Bluetooth, усилитель наушников, память, камера и многие другие внутренние части аппарата. Чтобы добраться до матрицы, необходимо извлечь материнскую плату со всеми подключенными к ней устройствами. При этой процедуре приходится быть невероятно алертным, внимательным.

Поэтому, мы настоятельно рекомендуем доверять это дело мастеру и не в коем случае не пытаться это сделать самостоятельно. Всё дело в том, что эти очень маленькие детали посажены на тонкие металлические проволоки, проводящие ток, которые очень легко оторвать и тогда невозможно уже вернуть в изначальное состояние. Так вот, при извлечении "материнки", мастер может наблюдать шлейф, подключенный к дисплею. Чтобы заменить матрицу, необходимо отключить (иногда - отпаять) повреждённую деталь от шлейфа, подключить к нему целую, вернуть дисплей в исходное положение и далее вернуть на него материнскую плату со всеми устройствами и закрыть корпус, покрыв его края новыми слоями гермента и термопасты. Так в общем случае осуществляется ремонт матрицы мобильного телефона. Будьте разумными, ни в коем случае не вскрывайте корпус сами, доверяйтесь квалифицированному специалисту и берегите ваш любимый девайс в дальнейшем!

О чем нам говорят характеристики камер смартфонов. Или как выбрать камерофон?

Оценка этой статьи по мнению читателей:

Выбор смартфона — дело важное и очень непростое! Ведь помимо самого телефона, вы выбираете плеер, камеру, «читалку», игровую консоль, GPS-навигатор и многое другое. Конечно, если бюджет не играет для вас никакой роли, выбрав самый дорогой смартфон, вы, в большинстве случаев, получите лучшее устройство по всем параметрам.

Но что делать, когда бюджет ограничен и не хочется ошибиться с выбором? Как вариант можно спросить совет на форуме или довериться консультанту магазина (что будет большой ошибкой, так как консультанты заинтересованы в том, чтобы помочь магазину, а не вам). А можно разобраться самому. Именно этим путем мы и пойдем!

Затронуть все характеристики смартфона в одной статье — задача невыполнимая, поэтому, сконцентрируем внимание лишь на одном (но очень важном) параметре любого современного смартфона — камере.

На какие характеристики следует обращать внимание?

Если мы откроем страничку любого смартфона в интернет-магазине и посмотрим на графу камера, то увидим примерно следующее (конечно, не везде указаны полные характеристики):

• Разрешение 12 Мп
• Диафрагма/апертура ƒ/1.8
• Телеобъектив и широкоугольный объектив
• Датчик глубины DoF, в некоторых случаях — ToF
• Поддержка HDR
• Оптическая стабилизация
• Автофокус (Dual Pixel или Pixel Focus)
• Запись видео в форматах 4K 60 FPS
• Размер пикселя: 1.0μm
• Размер матрицы 1/2.8″, черно-белый сенсор

Что значат все эти слова? Как по ним оценить качество камеры? Давайте разбираться.

Что такое разрешение камеры мобильного телефона?

Разрешение камеры — это базовое понятие в мобильной фотографии. Зачастую, многие производители (особенно недорогих смартфонов) указывают лишь эту информацию.

Разрешение говорит о том, насколько четким получится снимок. Чем выше разрешение — тем больше визуальной информации способна запечатлеть камера. Вот пример двух снимков с разным разрешением (при увеличении на 100%):

Разрешение измеряется в пикселях (точках). Но так как их очень много, то за единицу берется миллион пикселей, то есть 1 мегапиксель (Мп). Соответственно, чем больше мегапикселей — тем больше деталей будет на фото (вы можете увеличивать фотографию и при этом четкость изображения и количество деталей будет только возрастать).

Обратной стороной медали является размер матрицы (поверхность, на которой и размещаются светочувствительные элементы — пиксели). Увеличивать количество мегапикселей можно либо за счет увеличения размера матрицы, либо за счет сокращения размера самого пикселя, что пагубно сказывается на качестве фотографии. Более подробно поговорим об этом чуть ниже.

Вывод

Не стоит брать камеру, у которой менее 10 Мп. К примеру, компания HTC в свое время экспериментировала с размерами пикселей, выпустив в 2013 году смартфон HTC One с камерой на 4 Мп (в то время, как повсюду использовались матрицы размером 8-13 Мп). Не смотря на ряд преимуществ, камера была провальная и стала основным недостатком устройства.

Также не следует брать камеру с очень большим количеством мегапикселей, особенно если смартфон — бюджетный. В этом случае вместо прироста качества и детализации вы получите обратный эффект. Дело в том, что очень плотное размещение пикселей (особенно, если они маленького размера) будет давать много цифрового шума и программное обеспечение камеры будет этот шум подавлять, параллельно убирая детализацию.

12 мегапикселей — золотая средина современных качественных камер. Исключение, правда, могут составлять камеры с поддержкой биннинга пикселей (технология, при которой несколько физических пикселей объединяются в 1 большой пиксель, таким образом, камера на 40 Мп при объединении 4 пикселей в 1 будет выдавать картинку на 10 Мп — более подробно мы рассказывали об этом в обзоре камеры Nokia 9).

Что такое матрица в смартфоне и на что следует обратить внимание?

Матрица (или сенсор), как уже было упомянуто чуть выше, — это специальная схема, на которой расположены светочувствительные элементы, называемые пикселями. Свет, проходя через линзы объектива и RGB-фильтры, попадает на эти фотодиоды и преобразовывается в электрические сигналы.

Вот как выглядит, к примеру, матрица Samsung ISOCELL 3T2 на 20 Мп (размером в 1/3.4″):

Чем больше размер матрицы — тем она лучше и дороже ее стоимость. В качестве размера указывается диагональ матрицы в дюймах, например: 1/3.6″ или 1/2.3″. К примеру, размер матрицы на смартфоне Samsung Galaxy S10+ составляет 1/2.55″, а на Xiaomi Mi A2 — 1/2.9″ (то есть, на Samsung установлена более крупная матрица, что при идентичном разрешении гораздо лучше).

С размером матрицы неразрывно связан и размер пикселя. Поэтому всегда следует рассматривать все три параметра (размер матрицы, размер пикселя и количество мегапикселей) в связке. Лучше не брать камеру с размером пикселя <1 мкм (исключение может составлять, разве что, камера с поддержкой биннинга пикселей — выше мы уже говорили об этом).

Иногда на смартфонах дополнительно устанавливают монохромные (черно-белые) сенсоры. Делается это с одной простой целью — получить больше света, сократив тем самым уровень шумов (цифровых помех) и повысив общее качество фотографии.

Монохромный сенсор отличается от цветного отсутствием специального RGB-фильтра, установленного перед матрицей, который и придает цвет фотографии. Проходя через такой фильтр, теряется до 2/3 всего света, попадающего на объектив! Соответственно, убрав цветные фильтры камера получит в 3 раза больше света!

Поэтому наличие монохромного сенсора — неплохой бонус!

Вывод

Обращайте внимание на размеры матрицы и размер пикселя. Чем выше эти значения — тем лучшего качества можно ожидать от камеры. Если на iPhone X установлена матрица 1/2.9″ и размер пикселя составляет 1.22 µm, то на Huawei P20 Pro матрица имеет размер 1/1.7″ (чуть ли не в два раза крупнее iPhone X!), а пиксель — 1.55 мкм:

Таким образом, уже только по этим параметрам можно хорошо увидеть, насколько одна камера превосходит другую. Матрица размером 1/1.7″ способна выдать гораздо более качественный снимок (особенно в сложных условиях или при детальном рассмотрении).

Типы и количество объективов

Прошли те времена, когда на смартфоне устанавливалась одна основная камера и одна фронтальная для селфи. На том же Samsung Galaxy S10+ установлено целых 5 камер, а на Nokia 9 PureView и того больше! Нужны ли все эти камеры или это очередной маркетинговый трюк?

Если отвечать кратко — да, нужны! И чем больше — тем лучше. Всего есть две причины для установки нескольких камер на одном смартфоне:

1. Улучшить качество фотографии. В этом случае устанавливаются дополнительные монохромные камеры для лучшей детализации снимка, более широкого динамического диапазона и отсутствия шумов, также могут присутствовать DoF или ToF сенсоры для имитации размытия фона, как на зеркальных дорогих камерах. В обзоре камеры Nokia 9 мы подробно рассказали о принципе работы такого сочетания камер и как это влияет на качество фото.
2. Дать больше свободы для творчества. Это более распространенная практика среди производителей смартфонов. Дополнительные камеры имеют разные объективы и позволяют делать снимки с разным фокусным расстоянием. Благодаря этому можно снимать качественные портретные фото на телеобъектив или красочные пейзажи на широкоугольный объектив.

Вот пример двух фотографий, снятых с одного и того же места на разные объективы (телевик и широкоугольный) смартфона Galaxy S10 Plus:

Добиться такого эффекта лишь одной камерой попросту невозможно.

Вывод

Наличие нескольких камер с разными объективами и\или разными сенсорами позволит вам получать более интересные и качественные фотографии. Бывают нередко случаи, когда сделать хороший кадр возможно исключительно на широкоугольный объектив (когда нужно захватить больше информации и нет возможности сделать снимок издалека) или телеобъектив (когда приблизиться к объекту съемки также нет возможности).

Что такое диафрагма (или апертура) камеры смартфона?

Свет попадает на матрицу камеры через небольшое отверстие объектива. Диафрагма как раз и сообщает нам о размере этого отверстия:

Лучше всего можно понять, как работает диафрагма, сравнив камеру смартфона с человеческим глазом. Свет попадает на сетчатку глаза (матрица камеры) через зрачок (объектив камеры). Чем ярче свет, тем сильнее сужается зрачок (диафрагма увеличивается) и наоборот, чем темнее вокруг — тем крупнее становится зрачок (диафрагма уменьшается).

Таким способом глаз контролирует количество света, попадающего на сетчатку, позволяя нам хорошо видеть как при ярком свете, так и при недостаточной освещенности.

За редким исключением диафрагма мобильных камер, в отличие от зеркальных фотоаппаратов, статична (то есть, размер отверстия не изменяется). Поэтому, желательно выбирать камеру с наименьшей диафрагмой или, говоря другими словами, с наибольшим размером отверстия. Ведь, чем меньше диафрагма (непрозрачная часть, закрывающая отверстие объектива) — тем больше становится само отверстие.

Указывается этот параметр в виде буквы f и числа: f/2.4 или f/1.9

Чем меньше число после буквы f/ — тем больше отверстие в объективе, а значит и больше его светосила. Еще одним плюсом маленькой диафрагмы является эффект боке (красивое размытие фона). При идентичных прочих параметрах, камера с диафрагмой f/1.8 более предпочтительней камеры с диафрагмой f/2.8.

Вывод

Лучшим решением будет наличие изменяемой диафрагмы (как на флагманах от Samsung) или нескольких камер с разной диафрагмой, так как для разных ситуаций может потребоваться разная апертура.

Для съемки пейзажей лучше иметь камеру с большей диафрагмой, чтобы снимки получались более резкими и четкими, а при съемке портретов или недостаточном освещении маленькая диафрагма очень сильно улучшит качество изображения.

Что такое HDR-режим и зачем он нужен в современном смартфоне?

Одной из главных проблем любого компактного фотоаппарата является слишком маленький динамический диапазон камеры. Говоря простым языком, камера не способна передать все полутона от самого яркого до самого темного участка фотографии.

К примеру, если мы захотим запечатлеть Эйфелевую башню на фоне неба, тогда камера смартфона не сможет одновременно хорошо показать и башню и текстуру неба — где-то будет пересвет изображения, а где-то — завалы в тенях:

HDR-режим способен исправить эту ситуацию. Если в смартфоне поддерживается данная технология, в момент съемки практически одновременно будет сделано несколько снимков (один — чтобы увидеть текстуру неба, второй — деревья и саму башню), после чего программное обеспечение объединит полученную информацию в одну красочную  фотографию.

Оптическая стабилизация изображения (OIS)

Когда в момент съемки вы держите смартфон в руках (вместо использования штатива или подставки), достаточно даже мельчайшего движения для того, чтобы «смазать» кадр. Если в солнечную погоду это не особо влияет на качество фото (так как скорость съемки очень высокая), то при недостаточной освещенности, когда камере смартфона может потребоваться, скажем, пол секунды, чтобы захватить достаточно света, картинка получится нечеткой.

При съемке видео без стабилизации изображение будет «дерганным» вне зависимости от количества света

Решением этой проблемы является наличие в камере технологии оптической стабилизации (OIS — optical image stabilization). Это позволяет не только снимать более плавные видео, но и увеличивает четкость фотографии при недостаточном освещении. Зачастую, принцип работы оптической стабилизации заключается в использовании подвижных линз или сенсора. Движение смартфона компенсируется движением линз\сенсора внутри камеры в противоположную сторону.

Есть более дешевый и менее эффективный вариант — цифровая стабилизация, но относится она лишь к записи видео. В любом случае, цифровая стабилизация не является заменой оптической и при выборе камеры необходимо убедиться в наличии именно оптической стабилизации изображения.

Процессор

Скорее всего, последнее, что вы ожидали увидеть в этом списке — это процессор смартфона. Какое отношение он вообще имеет к фотографии? На самом деле, матрица, объектив, мегапиксели — все это очень важно, однако одну из ключевых ролей в современной мобильной фотографии играют алгоритмы.

Высокий динамический диапазон, красивое размытие фона при портретном режиме (боке), хорошее качество при ночной съемке и высокая детализация — все это является заслугой вычислительной фотографии и нейронных сетей.

Поэтому даже две идентичные по характеристикам камеры на разных смартфонах могут давать совершенно разный результат. Соответственно, чем более мощный процессор используется в смартфоне, тем более интересные алгоритмы могут быть применены во время работы камеры.

Общие выводы

Многие важные технологии, улучшающие качество фото и видео, присутствуют практически во всех современных смартфонах. Если еще во времена первых iPhone наличие того же автофокуса было экзотикой, то сегодня даже в бюджетных аппаратах используется оптическая стабилизация и многие другие недоступные ранее возможности.

В любом случае, вне зависимости от характеристик камеры, перед покупкой всегда следует посмотреть примеры снимков в интернете.

Также можно обратить внимание на поддерживаемые форматы записи видео. Некоторые камеры позволяют снимать в разрешении 4K с частотой 60 кадров в секунду. Изображение при такой частоте кадров очень четкое, даже самое быстрое движение в кадре не будет смазываться.

И последнее замечание. Если камера делает прекрасные фотографии, это совершенно не значит, что она будет также хорошо снимать и видео. Есть много примеров неплохих камерофонов, которые довольно плохо справляются со съемкой видео. Поэтому обязательно проверяйте на YouTube примеры съемки перед покупкой.

 

P.S. Мы открыли Telegram-канал и сейчас готовим для публикации очень интересные материалы! Подписывайтесь в Telegram на первый научно-популярный сайт о смартфонах и технологиях, чтобы ничего не пропустить!

 

Понравилась статья? Поделитесь с другими:

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Оценить!

Внизу страницы есть комментарии...

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Отправить

Большое спасибо за отзыв!

Матрица фотоаппарата - все самое главное и ничего лишнего

По сравнению с фотокамерами прошлых лет, у цифровых камер очень мало механических узлов. Их заменили электронные компоненты. Остался неизменным только принцип получения фотографии, который заключается в переносе видимого изображения на какой-либо физический носитель. У старых фотокамер это была светочувствительная плёнка, а у современных цифровых устройств – матрица фотоаппарата. Статья может быть полезна тем, кто интересуется фотографией не только, как искусством, но и хочет понять некоторые конструктивные особенности фотокамер и принципы получения изображения.

Формирование изображения в фотокамере

Матрица, фотодатчик, сенсор – это названия одного и того же устройства, входящего в конструкцию фотоаппарата и являющегося его основным элементом. По конструкции матрица это прямоугольная пластинка разных размеров из химически чистого кремния, на которой методом вакуумного напыления организовано большое количество n-p переходов. Эти переходы представляют собой светочувствительные фотодиоды или фототранзисторы. Таким образом, матрица это интегральная микросхема с несколькими миллионами светочувствительных элементов. Когда на фотодиод попадет свет, он преобразуется в электрический сигнал. В зависимости от объекта съёмки количество света может быть большим или меньшим. Электрические потенциалы с матрицы считываются построчно или поэлементно, затем обрабатываются процессором.

Типы матриц

Матрицы фотоаппаратов могут быть изготовлены по разным технологиям и иметь разные размеры. В фотокамерах применяются следующие виды сенсоров:

• ПЗС;
• КМОП;
• Live-MOS;
• 3 CCD.

ПЗС матрица состоит из полупроводниковых фотодиодов, а считывание электрических потенциалов осуществляется по горизонтальным строкам. Полевые структуры КМОП намного экономичнее, но за счёт электронных преобразований при считывании, качество картинки несколько хуже, чем на матрице ПЗС. Live-MOS является усовершенствованным КМОП сенсором. Его отличают повышенная чувствительность и быстрая передача сигналов. В матрице используется малошумящий усилитель и низковольтное питание. Это разработка Панасоник, которая применяется в фотоаппаратах этой компании, а так же в камерах Leica и Olympus. 3CCD или трёхматричный сенсор обеспечивает высококачественную цветопередачу с малым уровнем шумов. Разделение цветов осуществляется дихроидной призмой маленького размера с записью каждого из основных цветов на отдельную матрицу. К недостаткам системы 3CCD относятся большие размеры устройства и высокая цена камеры.

Важные характеристики матриц

Полупроводниковая матрица цифрового фотоаппарата имеет ряд основных характеристик, от которых зависит качество изображения. Это следующие параметры:

1. Размер
2. Количество пикселей
3. Чувствительность
4. Динамический диапазон
5. Соотношение сигнал/шум

К дополнительным характеристикам относится напряжение питания и энергопотребление. Они не влияют на картинку и в описании фотоаппарата обычно не указываются.

Кроп фактор

Это главный параметр полупроводниковой матрицы. От него, и в меньшей степени от количества пикселей, зависят важнейшие характеристики изображения, снятого камерой. Кроп фактор это цифра, показывающая, на сколько реальная матрица меньше полнокадрового стандарта. Full Frame – это размер матрицы 24 Х 36 мм. Такими сенсорами оснащаются самые дорогие и профессиональные фотоаппараты. Этот размер соответствует кадру на стандартной фотоплёнке. Для снижения стоимости фототехники, а так же для производства компактных и лёгких любительских фотокамер «мыльниц» применяются матрицы маленького размера.

Существует общепринятый ряд форматов светочувствительных матриц. За полнокадровыми матрицами следует размер 16 Х 24 мм, что соответствует кроп-фактору 1,5. Самыми маленькими сенсорами, применяемыми в недорогих фотоаппаратах, являются матрицы с размерами 4,5 Х 3,4 мм. Это кроп фактор 7,6. Они применяются в дешёвых моделях фотокамер, где высокое качество кадра не требуется.

Разрешение, мегапиксели

Количеством мегапикселей обычно хвастаются продавцы фотоаппаратов, когда предлагают товар начинающим фотолюбителям. К этому параметру следует относиться с осторожностью. Кадр цифрового фотоаппарата состоит из миниатюрных полупроводниковых элементов. Каждый пиксель это сверхминиатюрный фотодиод или фототранзистор. Теоретически получается, что чем больше пикселей, тем выше качество изображения, точнее проработка мелких деталей или разрешение. На практике большое количество пикселей повышает качество изображения только на матрицах большого размера.

 Если размер кристалла небольшой, а изготовитель фотоаппаратов сумел разместить на нём большое количество светочувствительных элементов, то качество изображения будет невысоким. Очень важным для матрицы является не только размер отдельных фотоэлементов, но и расстояние между ними. Маленькие расстояния приводят к перегреву матрицы и возрастанию цифрового шума, который характеризуется цветными точками по всему изображению. Кроме того, при сильном диафрагмировании объектива фотокамеры, за счёт дифракции, вокруг элементов изображения будет появляться цветовая окантовка. Поэтому кадр, снятый на фотоаппарате с матрицей 5,4 Х 4,0 мм и 16 Мп, будет гораздо хуже снимка, полученного на камере с размерами матрицы 8,8 Х 6,6 мм и 10 Мп. Считается, что, в камерах, превышение числа мегапикселей свыше 25 будет излишним. Отчасти это связано с разрешением принтеров для фотопечати, когда самые продвинутые модели печатают фотографии с разрешением 9 600 Х 2 400 точек, что соответствует 23,4 мегапикселей.

Светочувствительность

Этот параметр в цифровых фотокамерах является относительной величиной. Кремниевая пластина со светочувствительными элементами имеет постоянную чувствительность. Всё дело в уровнях сигнала, которые поступают с фотодиодов для дальнейшего преобразования. Если на сенсор фотоаппарата поступает мало света, то электрический сигнал с него будет слабым и фотография будет тёмной. Для того чтобы сделать изображение более светлым слабый сигнал можно усилить. Изменяемый коэффициент усиления и является чувствительностью фотоаппарата. Для удобства фотографов чувствительность матрицы выражается в тех же единицах, что и у западного стандарта на фотоматериалы ASA. Соотношение чувствительности ISO и отечественных фотоплёнок выглядит следующим образом:

• 50 – 45;
• 64 – 65;
• 100 – 90;
• 160 – 130;
• 320 – 250.

В левой графе величина чувствительности фотоаппарата, а в правой чувствительность фотоплёнки по ГОСТ.

Отношение сигнал/шум

Мелкие цветные точки на изображении возникают от разных причин. Прежде всего, сама матрица даже при отсутствии засветки будет выдавать слабый электрический потенциал. Это и есть шум. Чтобы он не влиял на изображение, уровень полезного сигнала должен намного превышать уровень шума. Шумовые характеристики матрицы повышаются с уменьшением размера пикселя и расстояния между отдельными точками. Поэтому самой некачественной картинкой будет та, которая получена на маленьком сенсоре с большим количеством мегапикселей. Шум фотокамеры заметно возрастает при увеличении коэффициента усиления или чувствительности. Поэтому, если это возможно, рекомендуется снимать на минимальной чувствительности. Отрицательно влияет на качество изображения нагрев матрицы фотоаппарата. Это происходит, когда она постоянно работает, выводя изображение на дисплей. Профессионалы стараются работать с оптическим видоискателем фотокамеры. В этом случае питание на матрицу подаётся только на очень короткое время, и она не успевает нагреться.

Динамический диапазон

Этот параметр определяется промежутком между минимальным и максимальным значением экспозиции, которые отчётливо видны на снимке. Если у фотоаппарата указан динамический диапазон 8 ступеней или EV, то на снимке будут видны объекты, отличающиеся по яркости в 256 (28) раз. Все предметы, яркость которых выше, получатся совершенно белыми. Нижний порог определяется уровнем шумов самой матрицы, а верхний максимальным электрическим зарядом фотодиода.

Какой фотоаппарат выбрать

При желании снимать всё подряд, не задумываясь о высоком качестве снимка, можно приобрести любой фотоаппарат типа компакт или «мыльница». Отсутствие ручных режимов, большое количество сюжетных программ и фокусировка на лица, делает такой фотоаппарат простым в обращении и удобным для бытового использования. Для получения качественных снимков подойдёт недорогой фотоаппарат с матрицей большего размера и с возможностью ручной установки некоторых параметров съёмки. Ещё больше возможностей предоставляет пользователю беззеркальная камера «суперзум». Обладая небольшими размерами, она позволяет снимать интересные сюжеты на большом удалении от объекта съёмки, поэтому подойдёт для туристов и путешественников. Самые качественные снимки получаются с помощью зеркальной камеры, хотя её применение ограничивается большими размерами и весом. Если Вы хотите узнать все нюансы выбора фотокамеры, наши эксперты подготовили подробные инструкции в статье как выбрать фотоаппарат.

Итоги

При выборе фотоаппарата следует сначала ориентироваться на размер матрицы. Не стоит гнаться за большим количеством точек на изображении. 12-16 Мп более чем достаточно для получения и печати фотографий хорошего качества. Цифровой зум для камеры не слишком важен, так как он только позволяет растянуть центральную часть изображения на весь экран с ухудшением качества. Многие параметры не указываются в спецификации на фотоаппарат, поэтому перед выбором модели неплохо почитать отзывы фотолюбителей на специальных сайтах.

Что такое матрица в мониторе и где она находится?

Опубликовано 21.01.2019 автор Андрей Андреев — 0 комментариев

Привет, друзья! Правительство и масонские ложи скрывают от граждан правду, и лишь немногие посвященные знают, как оно на самом деле. Что ж, настала пора узнать всю правду. Сегодня я расскажу вам о Матрице.

А если отбросить шутки, то вы узнаете, что такое матрица в мониторе, для чего нужна эта составляющая и какие виды бывают. Простите, не удержался от шутки – сама тема статьи обязывает это сделать. Также советую почитать публикацию о типах матриц для мониторов, которую вы найдете здесь.

Из истории вопроса

Дисплей на жидких кристаллах был изобретен в 1963 году в исследовательском центре Radio Corporation of America. Это та самая компания, которая за десять лет до этого изобрела стандарт цветного телевизионного вещания NTSC, широко используемый в США и ряде других стран еще до недавнего времени.

Первые жидкокристаллические экраны были крохотными, монохромными и отличались низкой контрастностью. Это не помешало использовать их в электронных часах и калькуляторах. Первый в мире ноутбук с таким дисплеем выпущен компанией Apple в 1984 году.

Как устроена матрица

Принцип работы прост: кристалл, который помещен в специальную ячейку, пребывает в жидкой среде. Ячейка меняет цвет при подаче электрического импульса. В современных цветных мониторах применяют аддитивную цветовую модель RGB.

Кристаллы, которые находятся внутри, в зависимости от подаваемого напряжения могут окрашиваться в синий, красный или зеленый цвет. Огромное разнообразие цветов (а современные мониторы отображают несколько миллионов) получаются от смешивания базовых трех в разных пропорциях.

По сути, матрица – это и есть экран, который видит пользователь компьютера.

Если постучать пальцем по монитору, можно понять, где находится этот компонент.

Это плоский пакет из стеклянных или полимерных пластин, между которыми размещается определенное количество ячеек с жидкими кристаллами. Также необходимы два поляризационных фильтра.

Поверхность электродов, через которые передается ток, предварительно обработана так, чтобы кристаллы выстраивались в направлении электрического поля. Строение каждого кристалла, в зависимости от угла поворота, позволяет ему отображать разные цвета.

Каждый кристалл является отдельным пикселем, то есть точкой изображения. Чем больше таких кристаллов размещается на матрице, тем больше будет разрешение монитора.

При постоянном приложении фиксированного напряжения, кристаллическая структура деградирует из-за миграции ионов.

Именно поэтому «выгорают» мониторы, которыми пользуются длительное время: например, на офисном дисплее часто можно увидеть «отпечаток» Вордовского документа.

Если же вы – заядлый геймер, не стоит переживать: матрица на вашем мониторе выгорит равномерно, поэтому никаких «слепков» вы не заметите, просто цвета потеряют прежнюю яркость и насыщенность.

Подсветка и прочие элементы

Однако нормальная работа ЖК монитора невозможна, если матрица не подсвечена изнутри: пользователь видит именно проходящий сквозь нее, свет, а сами кристаллы не светятся. Обычно подсветка установлена непосредственно за матрицей.

Часто при выходе монитора из строя, когда он перестает показывать картинку, владелец грешит на матрицу, что в корне неверно. Единственный способ ее повредить – ударить или как вариант перебить провод, питающий электроды.Причина поломки банальна – выходит из строя подсветка. Такой ремонт стоит гораздо дешевле, чем замена разбитой матрицы. Именно так: поврежденная матрица ремонту не подлежит.

Меняется она целиком, поэтому всегда выпускается отдельным модулем. Кстати, разборка этой детали обычно заканчивается ее поломкой.

В первых моделях плоских мониторов использовалась LCD-подсветка – газоразрядная лампа накаливания с холодным катодом. Такие мониторы отличаются высоким энергопотреблением. Источником света в них является плазма, которая синтезируется при пропускании электрического тока в газовой среде.

Однако не следует путать такие устройства с плазменными панелями, где каждый пиксель светится самостоятельно и конструктивно является миниатюрной газоразрядной лампой.

К недостаткам LCD также можно отнести ненадежность ламп, используемых для подсветки.

В некоторой мере этих недостатков лишены мониторы с LED-подсветкой – набором светодиодов. Они потребляют меньше энергии и служат дольше.

Хотя в момент появления, такие мониторы стоили существенно дороже от LCD, сегодня они практически сравнялись по цене и постепенно вытесняют предшественников с рынка.

В завершение

Также хочу отметить, что в современных планшетах и смартфонах используются фактически такие же матрицы. Как и в жидкокристаллических мониторах. Разница только в том, что сенсорные экраны оснащаются дополнительно еще и тачскрином, который реагирует на нажатие пальца.

Однако это два отдельных модуля, а матрицы с распознаванием нажатий пока не существует.

Описанная выше конструкция, позволяет создать экран любого размера: от компактного телефона, который помещается в ладони, до огромного ЖК телевизора в половину стены. Возможно, со временем инженеры изобретут более совершенную технологию.

Но пока жидкокристаллические матрицы доминируют на рынке, давно «убив» электронно-лучевые трубки и значительно потеснив плазменные панели.

Также на эту тему советую почитать, какая матрица для монитора лучше – IPS или VA и какая матрица лучше IPS или TN для монитора.

И немножко хотелось бы порекомендую вам популярный магазинчик, в котором вы можете найти любые типы устройств по приятным ценам.

Спасибо за внимание, друзья, и не забывайте поделиться этой публикацией в социальных сетях. До завтра!

С уважением, автор блога Андрей Андреев

---

Смотрите также

• 
  Где находится метро жулебино
• 
  Где находится свято троицкий серафимо дивеевский женский монастырь
• 
  Где находятся сейчас предметы из гробницы тутанхамона
• 
  Где находится город смоленск на карте россии
• 
  Где находятся мощи преподобный александр свирский
• 
  Станция якутский где находится
• 
  Иммобилизатор лада калина где находится
• 
  Где находится синагога в ростове на дону
• 
  Где находится авторазбор в ульяновске
• 
  Номер полиса где находится
• 
  Где находятся кресты в спб новые