Особенности и принцип работы монохромного сенсора в камере смартфона.
Современные смартфоны оснащены сразу несколькими объективами для создания фотографий. Многие из них направлены на конкретные задачи:
широкоугольный объектив снимает панораму,
макросъемка нужна для фотографий вблизи, а
датчик глубины отвечает за портретный режим. Однако есть и другие сенсоры, которые не менее важны, но их работа скрыта в аппаратной части смартфона.
Монохромный сенсор — дополнительный объектив в камере смартфона, который направлен на повышение четкости и детализированности снимков в условиях низкой освещенности. Чтобы понять суть его работы, необходимо разобраться в том, как именно делаются фотографии на камеру и какую роль в этом играют цвета.
Зачем нужен монохромный сенсор в смартфоне?
Обычные RGB-сенсоры (цветные) работают по принципу цветовой мозаики, где существуют три основных цвета, чередующихся между собой: красный, зеленый и синий. В каждую ячейку сенсора попадает только один фотон или цвет, другие цвета при этом отфильтровываются (например, в «зеленую» ячейку не может попасть синий и красный свет). В результате этого каждая ячейка получает всего 33% света или меньше — процент зависит от производителя и самого сенсора.
В результате наблюдается потеря цветового потока, а значит и менее детализированные и четкие снимки. И если при достаточном освещении разница практически незаметна, то в вечернее или ночное время, а также при недостаточном количества света в помещении начинаются проблемы: появление шумов и менее детализированные снимки. Кроме того, цветной сенсор будет затемнять картинку, понижая ее качество, и в том случае, если камера направлена на источник света, например, на солнце.
Для уменьшения негативного эффекта цветного сенсора используется сложный алгоритм демозаики, объединяющий ячейки. Однако он не может полностью избавиться от потери деталей, из-за чего при недостаточном освещении фотографии все равно будут недостаточно четкими, а также на снимках могут наблюдаться шумы.
Монохромный сенсор не подразумевает использование цветофильтров. Это означает, что каждая ячейка может воспринимать достаточное количество света, независимо от его цвета, ведь ячейки сенсора не делятся на мозаику. Из-за в три раза повышенного процента фотонов увеличивается количество деталей на фотографиях, а также повышается их общая четкость. Кроме того, не требуется применять алгоритм демозаики, из-за которого также может теряться часть данных.
Как работает монохромный сенсор в смартфоне?
В большинство случаев монохромный сенсор не работает сам по себе — его функции проявляются в паре с цветным объективом. Смартфон делает сразу две фотографии (одну в цвете и одну черно-белую), которые накладываются друг на друга. И если цветной объектив передают информацию о цветах на картинке, то монохромный сенсор отвечает за данные о детализации изображения, в особенности в тенях. После программной обработки фотографий с двух сенсоров получаются снимки с повышенной контрастностью и почти полным отсутствием шумов.
Таким образом, монохромный сенсор в камере мобильного телефона крайне важен для создания четких и детализированных снимков без шумов в ночное время или в условиях низкой освещенности. Если этот сенсор отсутствует, то качество изображений будет сильно падать при недостаточном освещении.
Чтобы делать красивые фотографии на смартфон, нужно следовать нескольким простым правилам
