スマートフォンのフォトセンサー: オートフォーカス、露出、知っておくべきことすべて

スマートフォンのフォトセンサーはますます強力になっており、オートフォーカスや露出という言葉は野蛮に思えますか?スマートフォンの光センサーがすべて同じではないのはなぜですか?メガピクセル数が品質の保証には程遠いのはなぜですか?ここでは、すべての質問に対する回答を示します。

フォトセンサーがスマートフォンの基礎であるとまでは言いませんが（とはいえ）、それが購入の決定基準であることに変わりはありません。十分な品質を備えていれば、コンパクトカメラを放棄してスマートフォンに切り替えるユーザーが増えています。Galaxy S9をお持ちの場合、LG G6 または Sony Xperia は、他の多くの要素の中で 1 つの要素のままですか?

定義

嘘をつくつもりはありませんが、新しいスマートフォンを購入するとき、カメラに組み込まれたメガピクセルの数は依然として私たちが最初に注目する要素であり、メーカーが最も強調する要素でもありますが、ワンアップマンシップは終わったようです。実際、サムスンは、Galaxy S5 および S6 で 16 MP センサーを提供した後、Galaxy S7、S8、S9 ではわずか 12 MPですが、機能が大幅に向上します。結局のところ、19 MP センサーを提供し続けるのはソニーだけです。なぜなら、HTC でさえ 2017 年の HTC U11 で 12 MP に達したからです。。

1メガピクセルは100万ピクセルです。合計は、画像の高さと幅を乗算して計算されます。メガピクセルが多いほど、撮影された画像が大きくなり、撮影後にズームインすることが可能になります。したがって、違いは主に拡大の点にありますが、ズームされていない画像の 5 インチ画面では違いはありません。

フォーカスとオートフォーカス

撮影前の重要なステップ、フォーカシングにより、次のことを選択できるようになります。画像のどの部分を最も鮮明にしたいですか?。スマートフォンやカメラでは、このプロセスは完全に自動的に行われるか、デバイスの画面にタッチすることによって行われるオートフォーカスによって促進されます。

このレベルでは、すべてのスマートフォンが同等というわけではありません。 LGが使用しているのは、オートフォーカスレーザーG3 以来、この技術は一部のメーカーや Nexus 5X および 6P で採用され、ソニーは一眼レフカメラから借用した技術である位相差オートフォーカスをスマートフォンで普及させることに成功しました。一般的に、最近のハイエンドモデルはオートフォーカスが非常に高速です。 Sony Xperia Z5 シリーズのモデルは、わずか 0.03 秒で焦点を合わせることができます。

焦点距離

焦点距離は、光線が収束して鮮明な画像を形成する点 (レンズの光学中心) と光センサーの間の光学的距離に対応する数学的測定値です。焦点距離 (ミリメートルで表される) が短いほど、像面は広くなり、その逆も同様です。現在、ほとんどのスマートフォンの焦点距離は 28 ～ 30 mm です。

センサーサイズ

その名前が示すように、この値は単にセンサーの物理的なサイズを指します。誤解しないでください、それはメガピクセルの数とは何の関係もありません。 8 メガピクセルと同じスペースに 2,000 万ピクセルを詰め込むことは完全に可能です。とはいえ、センサーが大きいほど、センサーの性能も大きくなるということを覚えておいてください。取り込まれる光の量。

したがって、キャプチャされた画像の品質に直接影響する要因となります。センサーサイズは分数で表されます。分母が大きいほど、センサーは小さくなります。たとえば、Sony Xperia Z2 (20.7 メガピクセル) には 1/2.3 インチのフォト センサーが搭載されており、Galaxy Note 4 (16 メガピクセル) には 1/2.6 インチのセンサーが搭載されています。他にも考慮すべき要素がありますAndroidスマートフォンで良い写真を撮りましょう。

フォトサイトのサイズ

私たちはそれについて十分に話し合っていませんが、フォトサイトのサイズは光の捉え方と最終的な結果の決定要因であることに変わりはありません。具体的には、センサーを構成する光電池にほかなりません。繰り返しますが、大きいほど良いです。

それらのサイズはマイクロメートルで表されます。たとえば、Samsung Galaxy S7 のフォトセンサーは 1.4 μm のフォトサイトを提供し、これにより、次のように大量の光を捉えることができます。Nexus 5X と 6P。後者は 1.55 μm のフォトサイトを提供しており、そのため比較的幅が広く、HTC UltraPixel の (非常に) 大きなフォトサイトより下にある場合でも、これがカメラの効率を高めています。

絞り（または絞り）

カメラの最も決定的な要素の 1 つであるセンサーの開口部は、絞りとも呼ばれます。大きいほど、デバイスがより多くの光を取り込み、暗い場所での品質が向上します。この値は fx.x で表されます。 「f」の後ろの数字が小さいほど、絞りが大きくなります。

現在、最高のこの分野では、f/1.5 の絞りを備えた Samsung Galaxy S9 (およびそのバリエーション) に他なりません。f/1.6絞りのHuawei P20 Pro。これは、夜間の写真に優れている理由も説明しています。しかし、f/2.0 絞りセンサーを搭載した Xperia Z5 と Nexus 5X および 6P も非常に優れています。

ホワイトバランス

ホワイトバランスは撮影に直結するパラメータです。色温度。通常、周囲光から測定するカメラによって自動的に定義されます。ホワイトバランスが取れていれば実物に近い色になりますが、そうでない場合は不自然な描写になってしまいます。さらに、このレベルでは、必ずしも正しく理解できるわけではありません。

画像に特定のスタイルを与えるために意図的にホワイト バランスをいじりたい場合を除き、ほとんどの場合、現実に近い写真。通常、この設定は自動的に行われます。スマートフォンがプロ モードまたは自動モードを提供していない場合は、この設定にアクセスできない可能性があります。ただし、この場合は、「WB」設定で太陽、雲、ネオン、フラッシュなどのいくつかのモードが見つかるはずです。

展示会

露出とはセンサーの動きを指します画像の明るさを計算するフラッシュを発光させるかどうかを決定します。ほとんどの場合、正確に露出された写真を取得するには自動モードで十分ですが、エラーが発生しないわけではありません。そして、画像に与えたい外観を手動で設定できるほうがずっと良いと思いませんか?

幸いなことに、一部のスマートフォンでは、露出を手動で調整するこれは、自動モードで特定のエラーを修正し、露出オーバー (または焼き付き) または露出アンダーで暗すぎる画像になることを避けるのに非常に役立ちます。

HDRモード

現在の日付ほとんどのスマートフォン、HDR モードできるようにします露出オーバーまたは露出アンダーの影響を自動的に修正しますよりコントラストの高い、より現実に近い画像を提供するため、人間の目はコントラストを知覚する点において、明らかにどのカメラよりも優れています。

通常、センサーは 3 枚の連続した画像を撮影します。1 枚は露出オーバー、1 枚は露出不足、3 枚目は正しく露出されます。次に、暗すぎる領域または明るすぎる領域を修正するソフトウェア アルゴリズムによってすべてが結合されます。

ISO感度

繰り返しになりますが、すべてのスマートフォンで ISO 感度を手動で選択できるわけではありませんが、その場合は、将来の決定的な設定を制御することになります。何のために ？非常に単純に、感度が高くなるからですISOが低いほど、写真のノイズが減り、鮮明になります。。そうは言っても、それはそれほど単純ではありません。そうでない場合は、常に最小値を使用することになります。

具体的には、ISO感度は露出と密接に関係しています。値が高いほど画像は鮮明になり、その逆も同様です。一般に、ISO は 100 ～ 1600 の間で変化しますが、一部のスマートフォンでは ISO が 50 まで下がったり、12,800 まで上がったりすることがあります。ソニー エクスペリア Z3。一般に、ISO 200 を超える画像ではノイズが発生することがあります。したがって、これを賢く使用する必要がありますが、乱用しないでください。

シャッタースピード

写真において、シャッタースピードは露出時間または露光時間とも呼ばれ、シャッターが光をセンサーに通過させる時間を指します。この時間が短いほど、画像はより鮮明になります。。ただし、暗い場所では露出時間を長くすることをお勧めします。一方、動いている物体を撮影する場合は、露出時間が短いほど良いです。

通常、スマートフォンはこの設定を明るさに基づいて自動的に管理しますが、Google の Camera2 API 手動制御をファームウェアに統合している少数のデバイスだけが、手動で設定に影響を与えてこの種の効果を実現できます。

OIS光学手振れ補正

2 年の間に、OIS 光学手振れ補正はほとんどのメーカーで確立され、画像やビデオの撮影時にユーザーの動きによって生じるブレの影響を補正できるようになりました。電子（またはソフトウェア）安定化とは異なり、光学的安定化は物理コンポーネントに基づいています。電磁石によって制御される追加のレンズは、可能な限り鮮明な画像を取得するためにユーザーの動きを補償します。

しかし、非常に優れたデジタル手振れ補正も非常にうまく機能します。これは、たとえば Xperia X Performance の場合です。ソニーの手ぶれ補正は素晴らしい。彼女も出迎えてくれましたDxOMark のテストで。しかし、スマートフォンでは電子手ぶれ補正の重要性がますます高まっており、本当に素晴らしい結果が得られています。ザGoogle Pixel 2は写真とビデオが得意この非常に魅力的な機能を活用してください。 Huawei P20 も、1080p、30 fps のままであれば効果的です。

このファイルを使用すると、スマートフォンに搭載されているさまざまなフォト センサーについてすべてを知ることができます。新しいスマートフォンを購入する際に、正しい選択ができるようになれば幸いです。