"Ultrapiksel
"Era megapiksela je došla kraju"- rezimirao je pročelnik HTC Peter Chow(Peter Chou) tijekom jučerašnje najave novog vodećeg pametnog telefona HTC One
, koja je bila opremljena revolucionarnom kamerom sa Ultrapixel tehnologija. Tajvanska tvrtka je još jednom potvrdila pravilo da veliki broj piksela ne jamči kvalitetu slike. Ali koja je revolucionarna priroda tranzicije? od megapiksela do "ultrapiksela"?
Fotoaparat HTC UltraPixel Ne razlikuje se po broju piksela, već po njihovoj veličini. Jednostavno rečeno, pikseli su malo veći od ostalih mobilne kamere Oh (2 mikrona u odnosu na 1,1-1,4 mikrona). To omogućuje kameri snimanje 300 % više svjetla u usporedbi s konvencionalnim senzorima, čak i onima najnaprednijima danas 13 - megapikselne kamere. Kao rezultat toga, kamera može snimati fotografije Visoka kvaliteta pri bilo kojoj rasvjeti (čak i nedovoljnoj).
Veliki pikseli hvataju više svjetla
Da biste sveli zamućenje na minimum, HTC koristi višeosni optički stabilizator slike u glavnoj i prednjoj kameri, što rezultira oštrijim fotografijama. Usput, 2,1 -megapikselna prednja kamera sposobna je stvarati video visoke rezolucije 1080p, a novi grafički čip jamči kontinuirani autofokus pri brzinama do 200 ms.
Razlika je očita: HTC One (gore), iPhone5 (dolje).
Primjer snimanja u HDR modu:
Prije puštanja na slobodu HTC One Još samo malo vremena je ostalo u prodaji i veselimo se usporedbi "ultrapiksel" kamera s Nokijom 808 PureView ili Nokia Lumia 920. Općenito, može se samo pozdraviti želja tajvanske tvrtke za inovativnim tehnologijama i odbijanje "utrka megapiksela".
Specifikacije HTC UltraPixel kamere:
- Vrsta senzora: CMOS BSI
- Veličina senzora: 1/3 inča
- Veličina piksela: 2 mm x 2 mm
- Rezolucija: 2688 x 1520 s omjerom 16:9 = = 4 MP
- Brzina zatvarača do 48fps s ograničenim zamućenjem pokreta
- Video rezolucije: 1080p do 30 fps, 720p do 60 fps, 1080p s HDR-om do 28 fps, 768x432 do 96 fps
- Žarišna duljina: 3,82 mm
- Optički F/# otvor blende F/2.0
- Broj leća: 5P
- Optički stabilizator slike: 2 osi, +/- 1 stupanj (prosječno), 2000 ciklusa u sekundi
- Maksimalni fps: do 8 fps tijekom kontinuiranog snimanja
Pozdrav, dragi korisnici najboljeg mobilnog portala Trashbox. HTC je koristio HTC u svom vodećem pametnom telefonu Jedna najnovija kamera stvorena korištenjem takozvane UltraPixel tehnologije. Inovativna tehnologija izazvala je mnogo pompe kako u svjetska mreža, iu stvarnosti, tako da vam danas želim reći što je UltraPixel i kako radi. Čekaju vas najzanimljivije stvari ispod reza.
UltraPixel je vlasnička tehnologija tajvanske tvrtke HTC. Trenutno se koristi u pametnim telefonima HTC One i HTC One Mini, kao iu HTC One Max koji tek treba biti najavljen. Tvrtka karakterizira UltraPixel kao najnoviju visokokvalitetnu tehnologiju snimanja. Fotografska rezolucija UltraPixel kamere u HTC One i HTC One Mini je “samo” 4 megapiksela, ali kvaliteta dobivenih slika nije niža od senzora od 8 ili čak 13 megapiksela koji su ugrađeni u konkurentske vodeće pametne telefone. Radi se o istoj tehnologiji UltraPixel, o kojoj ću vam detaljno reći u nastavku.
Većina glavnih kamera u Mobilni uredaji ah radi s takozvanim Bryce Bayerovim filtrom: trobojni filtar nalazi se na vrhu senzora, prenoseći informacije o ukupnom intenzitetu svjetla svakom fotoosjetljivom elementu. Istovremeno, zbog blagih vibracija u geometriji filtarskih elemenata i senzora, fotografija pri 100% povećanju ispada pomalo mutna, pa čak i neprirodna. Nuspojava Bayerovog niza je potreba za upotrebom filtra protiv aliasinga. Koristi se za smanjenje artefakata u boji.
Princip rada matrice s tehnologijom UltraPixel temelji se na drugačijoj strukturi. Koristi Bayerov filter, ali je površina fotoosjetljivih elemenata povećana. Elementi u jednom sloju osjetljivi su na plavo, u drugom na zeleno, a u trećem na crveno. Površina senzora je otprilike tri puta veća nego u kamerama drugih mobilnih uređaja - četiri kvadratna makrometra. 
U teoriji, ta ista četiri kvadratna makrometra omogućuju kameri da primi 300% više svjetla. Što više informacija piksel uhvati, to će pouzdanije informacije o objektima koji se fotografiraju prenositi foto procesoru. Usporedbe fotoaparata s različitim optikama rađene su više puta, a razlika je posebno vidljiva na fotografijama snimljenim u uvjetima slabog osvjetljenja. 
Prema HTC-u, jednostavno nema smisla povećavati rezoluciju fotografija ako njihova kvaliteta ostane nepromijenjena. Rezolucija fotografija snimljenih UltraPixel kamerom je 2688x1520 - to je dovoljno da ih pregledate na svom pametnom telefonu, tabletu ili prijenosnom računalu. Ako se na sliku primijeni dodatna obrada ili obrezivanje, razlučivost možda neće biti dovoljna.
Povećana veličina piksela u senzoru kamere UltraPixel jedna je od ostalih komponenti koja utječe na kvalitetu fotografije. Najosjetljivija kamera sadrži ključne ImageSense komponente, uključujući: UltraPixel matricu - ima veće piksele, što vam omogućuje da uhvatite 300% više svjetla; HTC ImageChip - pruža automatsko fokusiranje, smanjenje šuma, kompenzacija tonova boje i realan dinamički raspon; Otvor blende F/2.0 - najširi je otvor blende među svim dostupnim kamerama pametnih telefona, propušta 44% više svjetla; Optička stabilizacija slike - smanjuje zamućenje i izobličenje u videozapisima snimljenim bez upotrebe stativa.
2013. godine izdan je pametni telefon HTC One. Između ostalih prednosti, uređaj je bio opremljen nestandardnom kamerom koja je koristila tehnologiju nazvanu Ultrapixel. Tajvanski proizvođač uvođenje ultrapiksela nazvao je probojem u području mobilne fotografije, budući da će zahvaljujući ovom događaju drugi proizvođači konačno prestati mjeriti kvalitetu kamera pametnih telefona pomoću broja megapiksela.
Fotoosjetljivi elementi u konvencionalnim kamerama
Prvo, pogledajmo ukratko princip rasporeda svjetlosnih filtara na matricu prema Bayerovoj shemi, koja se koristi u gotovo svim mobilnim fotografskim modulima. Matrica sadrži elemente osjetljive na svjetlost. Nazivaju se "sensels". Ovi elementi hvataju svjetlost, pretvarajući je u električni naboj. Svako osjetilo može percipirati jednu boju - plavu, zelenu ili crvenu.
Nedostatak Bayerovog niza filtara u boji je pojava artefakata u boji i moire boje na fotografiji. Kako bi ispravili situaciju, koriste poseban filtar protiv aliasinga, zbog kojeg slike izgledaju blago zamućene (otuda i naziv "usmjeri i snimaj"). To je jasno vidljivo pri promjeni mjerila fotografija snimljenih amaterskim kamerama i mobilnim foto modulima.
Zapravo, većina proizvođača pametnih telefona pokušava nagurati što više piksela na senzor kako bi povećali nativnu razlučivost rezultirajuće fotografije. Kako se broj megapiksela povećava, površina svakog piksela se smanjuje. Zbog toga postaju manje osjetljivi na svjetlo, fotografije ispadaju tamnije, a na njima se pojavljuje šum. Kako bi se nadoknadio nedostatak primljenog osvjetljenja, otvor blende se otvara šire, a za suzbijanje šuma koristi se kombinacija susjednih piksela.
Bit UltraPixel tehnologije i njezine prednosti
HTC je problemu poboljšanja kamere pristupio s druge strane: smanjili su razlučivost na 4 megapiksela, ali su piksele pretvorili u ultrapiksele, povećavajući njihovu veličinu na 2 mikrometra, u odnosu na 1,1 mikrometar (mikron) u senzorima od 13 megapiksela.
UltraPixel tehnologija uključuje postavljanje senzora na foto matricu u tri sloja, od kojih svaki zasebno percipira crvenu, plavu i zelene boje. Pritom je površina fotoosjetljivih elemenata 3 puta veća (do 4 µm kvadrata) u odnosu na “obične” senzore.
Sličan princip već se dugo koristi u Foveon matricama, s kojima se Sigma DSLR-ovi isporučuju.
Zapravo, ovo rješenje ima nekoliko prednosti:
- ultrapikseli percipiraju približno 300% više svjetla, što znači da možete dobiti bolje fotografije u mraku;
- značajno smanjenje buke pri snimanju u uvjetima slabog osvjetljenja;
- pokretni ljudi i objekti na rezultirajućoj fotografiji praktički nisu zamućeni;
- zahvaljujući širem HDR rasponu, tamna područja su istaknuta, a svijetla područja, naprotiv, nisu preeksponirana;
- Nema potrebe za anti-aliasing filtrom, koji uzrokuje zamućenje u Bayerovoj matrici.
Nedostaci UltraPixel tehnologije
Teoretski, ova ideja ima puno prednosti. Ipak, glavna pogreška bila je odluka da se zaustavi na 4 megapiksela. Zbog toga, pri snimanju udaljenih objekata i krajolika, fotografije imaju malo detalja.
Ali zašto samo 4 megapiksela, zar nema više? Naravno, možete. Međutim, vrijedi uzeti u obzir da će ultrapikseli zahtijevati mnogo više prostora od "običnih". Sukladno tome, fizička veličina fotomatrice će "porasti" u veličini, a s njom i sam modul. Masovni potrošač je naviknut na malo, kompaktno oko kamere u pametnim telefonima, tako da neće svi cijeniti naglu promjenu njegovog promjera. Stoga su se u HTC-u prilikom predstavljanja UltraPixela odlučili ograničiti na nižu rezoluciju radi dizajna kućišta mobilnog uređaja.
Možda će u budućnosti telefoni s kamerom biti opremljeni puno većom matricom nego danas, gdje će se umjesto "običnih" piksela koristiti ultrapikseli.
Gdje se još koriste ultrapikseli?
Riječ "UltraPixel" skovali su trgovci HTC-a, koji su prvi put testirali tehnologiju povećanja piksela na senzoru kamere u pametnom telefonu. Ideja se pokazala obećavajućom, a kasnije je našla i primjenu u Apple uređaji (iPad Air 2), kao i Google koji je zajedno s LG-em i Huaweijem objavio Nexus 5X i Nexus 6P. Naziv UltraPixel nikada se nije udomaćio, pa se ne koristi u opisima karakteristika ovih uređaja.
Samsung je kasnije pokazao na izložbi novi pametni telefon- Galaxy S7 edge, s veličinom matrice od 1/2,5”, i povećanim pikselima na 1,4 mikrona. Za referencu: u Galaxy S6, veličina foto matrice od 16 megapiksela je 1/2,6″, a svaki piksel je 1,2 mikrona.
Ako pogledate ove primjere fotografija snimljenih Note 5 (lijevo) i Galaxy S7 (desno), čini se da su obje fotografije približno iste kvalitete.
Međutim, sa 100% povećanjem pojedinih fragmenata odmah je vidljiva značajna razlika u detaljima.
Povećani pikseli koriste se u profesionalnoj fotografskoj opremi, odnosno u DSLR-ovima. Zahvaljujući tome, čak i cjenovno najpovoljniji SLR fotoaparati sa standardnim (uključenim) objektivom znatno su ispred relativno cool point-and-shoot fotoaparata pri snimanju u uvjetima slabog osvjetljenja. Hvataju više svjetla, a rezultirajuće slike imaju manje šuma. Kada bi gustoća piksela u DSLR-ovima bila ista kao kod klasičnih kompaktnih fotoaparata, kao i pametnih telefona, rezolucija bi premašila 120 megapiksela. U međuvremenu, najsofisticiraniji modeli na ovaj trenutak može snimati s rezolucijom od 36, maksimalno 51,4 megapiksela.
Razlika između snimanja pri slabom osvjetljenju između kamera s velikim pikselima i onih običnih
Također će vam se svidjeti:
Jedna od "ubojitih značajki" novog proizvoda je njegova kamera s "ultra-pikselima", koja će, prema HTC-u, dati prednost bilo kojoj kameri od 13 megapiksela instaliranoj na pametnim telefonima konkurencije. Pokušajmo detaljno analizirati značajke ove "ultrapikselne" kamere.
Nova HTC ImageSense tehnologija implementirana u HTC One sastoji se od UltraPixel senzora, novog ImageChip procesora, optike s maksimalnim otvorom blende od f/2.0 i dvoosnog sustava optičke stabilizacije slike.
Senzor UltraPixel ima veće piksele i hvata 300 posto više svjetla od tipičnih kamera od 8 MP i 13 MP. Fizička veličina UltraPixel senzora je 1/3", a veličina "ultrapiksela" je 2 mikrona. Ali u kameri rezolucije 8 i 13 megapiksela, koja je opremljena senzorom od 1/3”, veličina piksela je 1,4 i 1,1 mikrona.
Prema HTC-u, umjesto ispunjavanja područja manjim pikselima, oni su ga ispunili većim pikselima. Usporedba piksela na slici ispod.
Novi procesor video signala proširio je mogućnosti funkcije HTC ImageChip. Glavna inovacija može se smatrati smanjenjem vremena potrebnog za provjeru udaljenosti. Ovo sada ne zahtijeva više od 200 ms.
Sljedeća inovacija je širi HDR raspon. U HDR modu, HTC One može snimati video u 1080p rezoluciji.
Na gornjoj slici HTC pokazuje superiornost HTC One kamere nad Samsung fotoaparati(f/2,6) i Apple iPhone 5 (f/2.4), koji bolje snima u uvjetima slabijeg osvjetljenja.
HTC napominje da kamera pametnog telefona HTC One snima slike u maksimalnoj rezoluciji za samo 1/48 s. HTC One X i konkurente u ovom cjenovnom rangu karakterizira 1/30 s.
Sustav optičke stabilizacije slike s dvije osi čini fotografije jasnima, a kameru otpornom na drhtanje ruku.
Mogu se pogledati primjeri fotografija i videa snimljenih HTC One kamerom.
Čini se da se HTC-ovi trgovci više neće brinuti hoće li iz najava saznati koliko desetaka megapiksela ima kamera u pametnim telefonima konkurencije. Kao što znate, u novom vodećem modelu tvrtka je koristila svježi dizajn HTC rješenje UltraPixel - "ultrapikseli".
Prema riječima Tajvanca, princip "što više to bolje" u vezi s megapikselima u kamerama prestaje funkcionirati, jer će nova UltraPixel kamera stvarne rezolucije 4 megapiksela u kvaliteti snimanja dati prednost bilo kojoj korištenoj u moderni pametni telefoni Rješenje od 8 ili čak 42 megapiksela. Senzor kamere One koristi relativno mali broj piksela ("ultrapiksela"), ali oni su sposobni uhvatiti više svjetla od standardnih kamera pametnih telefona. Prema Simonu Whitehornu, HTC-ovom direktoru posebnih projekata, "Megapikseli nisu ništa više od metrike koju dobavljači koriste za predstavljanje performansi kamere, a ne koriste se uvijek u pravom kontekstu."
Kamera HTC One izgrađena je na prilično standardnom 1/3-inčnom CMOS senzoru s pozadinskim osvjetljenjem, a njegova glavna značajka je veličina piksela, koja iznosi 2 mikrometra (mikrona) s jedne strane, što je znatno veće od modernih mobilnih kamera od 8 megapiksela s veličinom piksela od 1,4 mikrometra, kao u iPhoneu 5 i Samsung Galaxy S III ili 1,1 mikrometar, kao kod HTC Butterfly.
Takozvani “ultrapikseli” u prosjeku mogu uhvatiti 200% više svjetla, au usporedbi s kamerama od 13 megapiksela, gdje je veličina piksela 1,1 mikrometar, razlika može doseći i 300%. Male veličine piksela dovode do pojave zrnatosti i šuma na fotografijama prilikom snimanja u uvjetima slabog osvjetljenja. Naravno, pikseli od 2 mikrometra mogu se koristiti u kamerama većim od 4 megapiksela, ali to će dovesti do značajnog povećanja veličine leća, kao u nekim modelima Nokia pametnih telefona.
Kako bi uhvatili senzor više svjetla, pametni telefon HTC One opremljen je f/2.0 lećom s ISO osjetljivošću u rasponu od 100 do 1600, što također pozitivno utječe na brzinu zatvarača.
Pokazalo se da su testne fotografije koje su recenzenti Wireda snimili HTC One u slabo osvijetljenom restoranu znatno jasnije od onih snimljenih Samsung Galaxy S III. Jedina dobra stvar kod fotografija snimljenih Galaxyjevom kamerom od 8 megapiksela bila je ta što ste mogli zumirati fotografije, no to ih svakako nije učinilo nimalo svjetlijim.
Zahvaljujući ultrapikselima, pojednostavljen je i rad ImageChip 2 čipa za naknadnu obradu, koji se više ne mora toliko baviti šumom kao prije, a HTC-ovi programeri mogli su iskoristiti njegove računalne mogućnosti za druge nove funkcije.
Jedna od najzanimljivijih inovacija ovdje je Zoe način rada koji korisniku omogućuje snimanje videa u maksimalnoj rezoluciji uz istovremeno snimanje kontinuiranih fotografija. Prema predstavnicima HTC-a, uspjeli su razviti algoritam dvostrukog kodiranja, koji je omogućio istovremeno snimanje fotografija i videozapisa bez gubitka podataka i, sukladno tome, kvalitete. U praksi to znači da se korisnik može vratiti na prethodno snimljeni video sadržaj, odabrati željeni okvir i spremiti ga kao punopravnu fotografiju. Važno je napomenuti da u Zoe načinu rada uređaj počinje snimati video i prije nego što pritisnete tipku za snimanje, što će vam pomoći da ne propustite važne trenutke.
Osim toga, za video snimanje u formatima Full HD i Slow motion dostupna je opcija stalno aktiviranog HDR moda, a zahvaljujući posebnom žiroskopu HTC kamera Jedan, sličan Nokiji Lumiji 920, implementira optičku stabilizaciju s više osi. Za razliku od digitalne stabilizacije, ovo omogućuje pomicanje same leće unutar milimetra kako bi se kompenziralo podrhtavanje ruke ili pokreti tijekom kretanja.
Prednja kamera HTC One ima rezoluciju senzora od 2,1 megapiksela, podržava HDR i opremljen je ultraširokokutnom (88 stupnjeva) lećom, koja je prvi put korištena u modelu HTC 8X.
Po završetku snimanja fotografija i videa, vlasnik Onea okreće se ažuriranoj Living Gallery, gdje ga umjesto kaotičnog niza sličica čeka organiziran katalog događanja. Fotografije i videozapisi dostupni su za pregled od 30 sekundi, a možete primijeniti filtre, dodati glazbu i druge tehnike uređivanja.
HTC pametni telefon One i njegova UltraPixel kamera postali su prva rješenja u svijetu mobilnih uređaja kada je proizvođač, na vlastitu odgovornost i rizik, odlučio odustati od upotrebe termina “megapikseli” u korist novog, još nepoznatog koncepta. Hoće li ovo iskustvo biti uspješno?