Производитель камер для iPhone представил 21-мегапиксельный сенсор с фазовым автофокусом
Вчера, 17 ноября, компания Sony представила новый улучшенный сенсор для камер смартфонов. Для того чтобы разработку можно было использовать в мобильных устройствах, производитель решил сделать сенсор более компактным. Тем не менее, новинка получила улучшенное качество съемки и большую скорость обработки задач.
Стоит отметить, что Apple задействует в своих iPhone и iPad сенсоры Sony, и вполне вероятно, что новинка японской компании будет внедрена в будущих устройствах купертиновцев.
Новый 21-мегапиксельный сенсор Exmor RS IMX230 создан на основе чипа с многослойной компоновкой. Данную разработку Sony использует вот уже два года, но в новом сенсоре также представлена возможность фазового слежения при автофокусировке, а также HDR-съемки фото и видео.
Согласно утверждениям Sony, Exmor RS IMX230 является первым в своем роде CMOS-сенсором для смартфонов, который поддерживает отслеживание при автофокусировке со 192 точками автофокуса. Данная характеристика обеспечивает матрице практически мгновенное отслеживание двигающихся объектов.
Функция автофокуса с использованием 192 точек автофокусировки
Сенсор также оснащен поддержкой HDR-съемки фото и видео (вплоть до 4К) — камера сможет создавать более светлые и контрастные снимки. Отметим, что HDR позволяет фиксировать отдельные изображения с разной экспозицией, объединяя их в одну более детализированную фотографию.
Сравнение HDR-изображений, созданных сенсором IMX135 (слева) и IMX230
Стоит отметить, что Sony хорошо известна производством одних из лучших сенсоров, доступных на сегодняшний день. О высоком качестве продукции также свидетельствует тот факт, что Apple уже довольно давно задействует сенсоры японской компании в своих устройствах. Ожидается, что поставки новых матриц для купертиновцев начнутся в апреле 2015 года. Вероятнее всего, сенсоры войдут в состав iPhone и iPad, однако даже приблизительные временные рамки этого процесса неизвестны.
В большинстве случаев Apple не оснащает свои смартфоны и планшеты многопиксельными сенсорами, поэтому новинка Sony может и не добраться до «яблочных» гаджетов. Тем не менее, японская компания намерена начать выпуск 16-мегапиксельных матриц IMX230 в 2015 году, а они идеально подходят iOS-устройствам. Вполне вероятно, что именно сенсоры IMX230 появятся в iPhone 2015-го года выпуска. Однако существует вероятность и того, что матрицы не начнут использовать ранее 2016 года.
Согласно данным портала Tom’s Hardware, iPhone 7 могут получить либо предстоящий 16-мегапиксельный сенсор IMX240 от Sony, либо 13-мегапиксельный сенсор IMX135, появившийся в январе 2013 года.
По информации экспертов iPhone 6 и 6 Plus оснащены 8-мегапиксельным сенсором Sony ISX014, представленным в октябре 2012 года.
Источник
Sony не успевает делать камеры для iPhone 11
Речь идет о полупроводниковом подразделении Sony Corp и быстро растущем спросе на сенсоры для камер, используемых в смартфонах. Все заводы, производящие эти сенсоры, уже давно работают в три смены, в том числе в выходные и в праздники, но все равно справиться с растущим спросом не удается. Впрочем, почему-то именно заказы Apple выполняются в первую очередь, и пока еще не было ни одной задержки в поставках, но, по словам главы полупроводникового подразделения Sony Corp, в будущем их не избежать.
Sony — главный разработчик камер для iPhone. И у него проблемы
Продажи смартфонов в мире, вроде бы, больше не падают, но и практически не растут, зато в каждой их новой модели число камер растет, из-за чего на заводах по производству чипов – нескончаемый аврал, сопровождающийся чуть ли не паникой. По словам Теруси Симидзу, возглавляющего полупроводниковое подразделение Sony Corp, инвестиции в расширение производства увеличились в два раза по сравнению с прошлым годом, до 2,6 миллиардов – но уже видно, что этого будет недостаточно. Компания строит новый завод в Нагасаки, самый производительный из всех – в строй он войдет только в апреле 2021 года. Но даже этого, скорее всего, будет мало.
Сенсоры от Sony Corp
Бедная и несчастная Sony – это они считают проблемой! Именно у Sony Corp покупают сенсоры для камер своих смартфонов Samsung и Huawei, и потребности у них несравнимо больше, чем у Apple, но Симидзу-сан почему-то все время вспоминал именно про Apple, 3-камерные iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max и про iPhone 12. И, как оказалось, неспроста.
Зачем в iPhone 3 камеры
Увеличение числа камер, по мнению Симидзу-сан, один из немногих способов заставить пользователей сделать апгрейд. Поэтому “трехглазыми” становятся все новые и новые линейки смартфонов. Некоторые компании с той же самой целью устанавливают камеры с запредельным разрешением, делая ставку на войну спецификаций. Люди которые верят в числа все еще есть. Sony это выгодно, Samsung Electronics и Huawei Technologies покупают камеры с разрешением в 48 МП, одни из самых дорогих. В будущем году им предложат 64 МП-камеры. Зато, судя по обзорам, самой лучшей камерой в смартфонах признана камера в iPhone 11 Pro.
Предлагаем подписаться на наш канал в «Яндекс.Дзен». Там вы сможете найти эксклюзивные материалы, которых нет на сайте.
А “секретное оружие” iPhone 12, 3-мерную камеру, способную распознавать жесты, тоже будет производить Sony Corp, которая работает над новым сенсором IMX686, типа Quad Bayer, способным собирать пиксели в группы по четыре, чтобы значительно повысить светочувствительность и качество снимков. Они, скорее всего, будут выше чем у 48 МП-сенсоров используемых другими компаниями. Это из другого источника, Симидзу-сан не распространялся на технические темы и не обсуждал технические планы корпорации. Он только выразил надежду, что iPhone 12 и 5G приведут к увеличению рынка для iPhone.
Я уже видел где-то в сети фотографии смартфонов с четырьмя камерами, безумие продолжается.
Если в iPhone 12 будут 4 камеры, Apple придется искать новых партнеров
Вместо того, чтобы создавать средства для более эффективного убийства себе подобных, Sony, Apple, Samsung и Huawei потакают низменным потребностям публики.
Какая камера будет в iPhone 12
Симидзу-сан назвал 2020 год “нулевым” для TOF-сенсоров, оснащенных функцией измерения расстояний с помощью лазерных лучей в невидимой для человека части спектра. Направление имеет невероятные перспективы, Sony Corp разрабатывает и такие сенсоры, и тоже для использования их в iPhone 12. С помощью этих сенсоров можно будет создавать совершенно уникальные приложения в самых разных сферах науки и развлечений. Сейчас даже трудно представить себе, что из этого получится, но что-то очень значительное.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Лонгриды для вас
Недавно Apple получила новый патент с интересным названием «Электронные устройства с регулируемыми окнами дисплея». Это значит, что скоро iPhone смогут полностью отказаться от челки.
iPhone 11 — отличный смартфон даже по меркам 2021 года. Особенно, если вы пересаживаетесь на него с более старой модели. Рассказываем о нюансах, на которые нужно обратить внимание: цены, автономность, производительность
iPhone X — хорош, но iPhone XR будет лучше. Но, если вы выбираете смартфон на долгий срок, то ничто не сравнится с iPhone 11. А, между тем, разница в цене между ними составляет всего 2 тысячи рублей
Источник
Почему в iPhone до сих пор стоят 12 Мп камеры?
Заметили, что мегапикселей стало как-то очень много? В Samsung готовят матрицы разрешением 600 Мп, уже есть — 108 Мп, а вот в iPhone, по-прежнему, 12 Мп. Почему так?
Вы наверное думаете, что всё дело в Deep Fusion и других волшебных алгоритмах. Отчасти, да. Но дело не только в них.
А что если я вам скажу, что в iPhone гораздо больше мегапикселей, чем мы думаем. А в Samsung, наоборот, гораздо меньше. Смотря как посчитать эти мегапиксели. Что это еще за заговор такой? Давайте разберемся!
Традиционная структура
Первый момент. Если внимательно посмотреть на современные ультра-мегапиксельные матрицы на 48, 64 или даже 108 Мп (а Samsung официально анонсировал, что работает над 600 Мп сенсором), то становится понятно, что разрешение матрицы стало вещью относительной. Почему я так говорю?
Традиционно, каждый пиксель на матрице состоял как минимум из 3 вещей:
- Фотодиод — маленький сенсор, который улавливает свет.
- Это цветовой фильтр, который позволят каждому фотодиоду улавливать только нужный спектр света: красный, зеленый или синий.
- Микролинза — которая позволяет точнее фокусировать свет внутрь пикселя.
И получается что если в пикселе есть эти три компонента, его можно назвать полноценным. И в матрицах с такими дополнениями пикселя мы всегда получаем честное разрешение: если матрица 12 МП, то и фотография будет 12 МП. Но разве можно делать как-то иначе?
Quad Bayer
Оказывается, можно. Долгое время у производителей матриц была проблема. Они никак не могли сделать пиксель меньше 1 мкм. А значит они не могли при том же физическом размере матрицы увеличить разрешение. Вот мы и сидели в основном с 12 Мп камерами.
Но в 2018 году барьер в 1 мкм был преодолён и появились первые компактные матрицы с размером пикселя 0,9 или 0,8 мкм и разрешением в 48 МП и больше. Но с уменьшением размера пикселя при прочих равных падает и их светочувствительность. Что, кстати, происходит не всегда…
Поэтому придумали очень простой хак. Цветовой фильтр стали накладывать не на один, а сразу на четыре пикселя и назвали такую структуру Quad Bayer, ну или Tetra Cell, если вы маркетолог Samsung. А дальше, объединив 4 пикселя в один гигантский, мы получаем отличную светочувствительность!
Но при этом реальное разрешение в 48 Мп камерах с Quad Bayer структурой в 4 раза меньше номинального и все равно — 12 Мп. Потому что пиксели в таких матрицах не проходят наш критерий полноценности: в каждом пикселе есть фотодиод, в каждом есть микролинза, но цветовой фильтр только один на четырёх. А значит цветовое разрешение в таких камерах в 4 раза ниже фактического.
Более того, даже в новых Samsung со 108 Мп камерами, реальное разрешение тоже 12 Мп, потому как в них объединяют не четыре, а сразу девять пикселей. Итого, 108 делим на 9, получаем 12.
Но почему же просто не сделать большие пиксели и не заморачиваться с этим объединением? Как ни странно такой подход даёт массу преимуществ!
Во-первых, днём когда света много — можно не объединять пиксели, а наоборот, при помощи алгоритма Re-mosaic можно восстановить хоть и неполное разрешение матрицы, но очень высокое.
Во-вторых, мы можем заставить разные пиксели работать с разной выдержкой. Тогда на выходе мы получим один светлый и один темный кадр, а склеив их мы можем получить полноценную HDR фотографию, или даже HDR видео!
Короче, вариантов для экспериментов масса и грех такое не использовать.
Но, если все уже поняли, что подход работает, почему же тогда ни в iPhone, ни в Pixel не используется преимуществами новых матриц? И вот тут самое интересное. На самом деле они пользуется, причем давно, но по-другому!
Dual Pixel
Помимо структур Bayer и Quad Bayer, существует и альтернативная школа, которая называется Dual Pixel или вернее сказать Dual Photo Diode.
Она отличается от традиционного Байера тем, что каждый пиксель в ней состоит из двух независимых фотодиодов. При этом оба фотодиода перекрывает только одна микролинза.
Но зачем это нужно? Если посмотреть на традиционную цифровую матрицу под микроскопом, то помимо обычных пикселей мы заметим какие-то странные зоны — вот эти зеленые штучки.
Это датчики фазовой фокусировки. Они необходимы для автофокуса. Кто снимал на зеркальные, помните вот такие зоны фокусировки в видоискателе? Вот это они!
Чем больше таких датчиков, тем быстрее и точнее будет работа автофокуса или AF. Но вот проблема. Они физически занимают место на матрице и отнимают его у нормальных пикселей. А значит, нельзя бесконечно увеличивать количество фазовых пикселей. Потому как если бы на каждый обычный пиксель приходился один фазовый пиксель, то система фокусировки занимала бы процентов 60 от общей площади.
Так было раньше, пока Canon не придумал технологию Dual Pixel. В качестве датчиков фазовой фокусировки они стали использовать обычные пиксели, разделив их на две части! Это позволило все пиксели сделать фазовыми! Опять же все кто пользовался зеркалками, знает какой у Canon крутой автофокус.
Но если у взрослых камер такая технология есть только у Canon, то в смартфонах матрицы с двойными пикселями производит и Samsung, и Sony, поэтому такую систему фокусировки можно встретить в куче смартфонов. В том числе во всех Google Pixel, начиная со второго и в iPhone 11 и 12.
Поэтому фактически в iPhone матрицы 24 мегапиксельные, если считать по количеству фотодиодов. Только полноценными такие 24 Мп конечно назвать нельзя, потому как тут пиксели делят на двоих не только цветовой фильтр, но и макролинзу. Поэтому в таких матрицах пиксели всегда работают в режиме объединения.
Правда есть одно исключение, если в iPhone систему двойных пикселей используют исключительно по назначению то есть для улучшения фокусировки, и, кстати, автофокус в iPhone замечательно работает как в фото, так и в видео, то в Google Pixel при помощи этой технологии научились делать портретные снимки с одной камеры. Они просто берут две фотографии, которые получились с правого и левого фотодиода и, подсчитав насколько сдвинулось изображение, строят карту глубины.
Так к чему я всё это? 12 Мп в iPhone — это осознанный выбор Apple, как и 108 Мп в Galaxy — осознанный выбор Samsung. Каждый из которых даёт свои преимущества и недостатки.
Камеры с высоким разрешением и структурой Quad Bayer или NonaCell — позволяют добиться более высокого разрешения днём и классной светочувствительности ночью. Позволяют проводить съёмку с алгоритмами HDR для фото и видео и вообще могут очень гибко настраиваться под конкретную задачу. Но пока не каждый процессор может справится с обработкой такого количества пикселей, а также, как показали тесты Galaxy S20 Ultra, бывают проблемы с фокусировкой.
Dual Pixel матрицы с низким разрешением вроде бы ничем особо не отличаются от традиционных матриц, но фотографии в низком разрешении проще обрабатывать. А структура Dual Pixel позволяет добиться потрясающей скорости и точности фокусировки.
Тем не менее мир не стоит на месте, Samsung и Sony уже показали новые матрицы с Quad Bayer структурой и двойными пикселями, которые берут лучшее из двух миров. Поэтому в будущем ждем еще более крутые камерофоны в следующем году.
Источник
