jeg forstod ikke rigtig, hvordan telefonkameraer fungerer, så jeg troede, jeg ville undersøge og besvare spørgsmålet, Hvordan fungerer telefonkameraer?

Telefonkamerakomponenter

telefonkameraer er konstrueret af flere komponenter, som alle arbejder sammen for at gøre det muligt for os at tage digitale billeder i høj kvalitet. Disse komponenter danner Billedbehandlingsrørledningen. Komponenterne består af:

• kameralinse
• billedsensor
• billedsignalprocessor
• Kamerastyringsprogram
• Efterbehandlingsprogram

Hvorfor har telefonkameraer brug for en linse?

telefonkameraer har brug for en linse for at aktivere lys fra det motiv, du fotograferer, for at være fokuseret på billedsensoren. Kameralinsen er normalt lavet af flere glaselementer, som er nødvendige for at reducere billedafvigelse, ting som:

• sfærisk Aberration – forvrængninger forårsaget af krumning af linser
• koma – forvrængninger forårsaget af ufuldkommenheder i linser
• astigmatisme – forvrængning forårsaget af kurver i et motiv, der rammer en flad sensoroverflade
• feltkurvatur – forvrængning i motivets skarphed
• geometrisk forvrængning – forvrængning i repræsentation af tredimensionelt motiv i et todimensionelt billede
• kromatisk aberration-forvrængning i dele af billedet på grund af brydning

hvad er blænde?

blænde er, hvor meget lys en linse slipper igennem til billedsensoren, den måles i f-stop, f/1.8, f/2.0 og så videre. Jo mindre tallet er, jo større blænde og jo mere lys kommer ind, så hvis du vil have god ydeevne med lavt lys uden en flash, vil du have den mindste blænde muligt.

flere producenter producerer nu smartphone-kameraer med brede åbninger ned til f/1.7 eller f/1.8, hvilket betyder, at de er meget bedre i situationer med svagt lys.

på smartphones, der har optisk billedstabilisering (OIS), linsen med monteres i et stativ, der kan bevæge sig for at kompensere for rystelser, når du bruger kameraet på farten eller laver en video. OIS kan i høj grad øge chancerne for, at du får et skarpt billede eller stabile videooptagelser.

Hvad Gør Billedsensoren?

i traditionelle DSLR-kameraer styres tiden, hvor sensoren udsættes for lys (eksponering), ved at åbne og lukke et spejl over sensoren. Når du trykker på udløserknappen, vil spejlet hurtigt åbne og derefter lukkes igen for at forhindre, at mere lys rammer billedsensoren.

i digitale spejlfrie kameraer bruges en digital lukker eller et gardin til at kontrollere, hvor meget lys der rammer billedsensoren. Et smartphone-kamera har ingen af disse, og eksponeringen styres ved at aktivere sensoren for eksponeringstidspunktet og derefter deaktivere den igen.

Hvad Er Det?

en MP er 1.048.576 eller lidt over en million billedpunkter. I den første iPhone var kamerasensoren i stand til at fange 2MP. Det er over 2 millioner billedpunkter, men tingene har ændret sig betydeligt siden 2007, da den første iPhone blev introduceret. Ordet billedpunkt består af ordene billede og element

opløsningen af billedet oprettet af en smartphone kamerasensor afhænger af tætheden af billedpunkter på sensoren. Nogle modeller af smartphones har sensorer med op til 40 millioner billedpunkter (40 mp). Du kan forestille dig, at billedpunkterne vil være små, hver billedpunkt mindre end 1 mikron i størrelse. Disse sensorer producerer billeder i meget høj opløsning, højere end mange DSLR ‘ er. ulempen ved at pakke disse mange billedpunkter på billedsensoren er, at billedpunkterne er små og ikke særlig følsomme i situationer med svagt lys. For nylig har producenterne produceret 12 MP billedsensorer, der har større billedpunkter og meget bedre muligheder for lavt lys.

billedsensoren fungerer som en analog til digital konverter, tager lys og konverterer det til rå bits, de rå bits sendes derefter til Billedsignalprocessoren.

hvad er ISO?

i gamle dage med cellulose-kamerafilm ville du vælge filmens hastighed baseret på dens ISO, afhængigt af om du tog billeder på en lys solskinsdag eller en mørkere snusket dag. ISO 100 for lyse dage og ISO 400 eller højere for mørkere forhold.

vi har stadig dette koncept i smartphone-kameraer, og ændring af ISO ændrer følsomheden af følsomheden ‘gain’ på sensoren. de samme regler gælder som før på en solskinsdag kunne vi bruge ISO 100, og vi kunne øge den til mørkere forhold. Der er dog en straf for at øge ISO. Jo højere ISO jo mere kornet resultaterne. Dette var det samme tilbage i cellulosefilmens dage, da større lysfølsomme krystaller blev brugt på film med højere ISO, og de større krystaller producerer kornede fotografier.

Betyder Størrelse Noget?

DSLR-kameraer har normalt store billedsensorstørrelser inklusive; APSC og Full Frame. En full frame sensor er den tilsvarende størrelse af den gamle 35mm film, når du ville få 36 skud per rulle. Smartphone sensorer er kun en brøkdel af størrelsen af en full-frame sensor, mindre end 6 mm bredde diagonalt. Dette skyldes al den anden teknologi, der skal presses ind i smartphone-kroppen, på grund af sin lille størrelse har smartphone-kameraet begrænsninger sammenlignet med større kamerasensorer.

Smartphone-producenter forbedrer løbende deres kamerateknologi, og det er virkelig kun et spørgsmål om tid, før de begynder at påtage sig de større sensorkameraproducenter.

Hvad er Billedsignalprocessoren, og hvad gør den?

billedsignalprocessoren er en del af den mikrochip, der indeholder sensoren, sensorområdet i den udvendige overflade af chippen, mens Billedsignalprocessoren er en dedikeret chip under sensoren.

Billedsignalprocessoren er en del af Billedbehandlingsrørledningen på et smartphone-kamera. Når billedsensoren konverterer lys til et digitalt signal, tager billedsignalprocessoren derefter den digitale strøm af bits og behandler den til et billede. Under databehandlingen går dataene typisk gennem flere trin for at sikre, at billedresultaterne er anvendelige:

• billedkorrektion – fjernelse af fejl på grund af defekte billedpunkter
• korrektion af Objektivskygge – fastsættelse af vignettering forårsaget af linsen
• hvidbalancekorrektion – fastsættelse af billedets farvetemperatur
• Denoise – fjern støj (korn) fra billedet
• Skærp – skærp billedet

i de nyeste smartphones er der sandsynligvis flere andre proprietære faser, men du får ideen om, hvad billedsignalprocessoren gør. Det er denne pipeline, der giver billeder fra forskellige sensorproducenter et bestemt udseende på de behandlede billeder.

Hvad Er Kamera Kontrol?

når du er ved at tage et billede med dit smartphone-kamera, vil du bemærke på kameraskærmen, at der er sever-ikoner, der giver dig mulighed for at ændre indstillingen på kameraet, før du tager billedet. Du vil ofte se ting som:

• mulighed for at vælge mellem fotografi eller video
• Skift fokuseringsindstillingerne, fra automatisk fokusering til selektiv fokusering.
• Vælg det forreste eller bageste kamera
• Skift lukkertid
• Skift ISO
• Tag et Panorama
• Optag i rå

alle disse funktioner er en del af kamerastyringsprogrammet, hvor du kan tage kontrol over næsten alle aspekter af kameraindstillingerne. Du kan bruge alle indstillingerne i auto-tilstand, eller du kan begynde at bruge dit kamera til mere avancerede fotograferingsteknikker som:

• lang eksponering
• brug af dybdeskarphed til at kontrollere billedets fokusområde
• optagelse af motiver i hurtig bevægelse

Hvad er Efterbehandlingsprogram?

du har måske allerede bemærket, at når du har taget et billede med dit smartphone-kamera, får du muligheder for at manipulere billedet, dette kaldes postproduktion. Typisk kan du:

• Skærp billedet
• Skift eksponeringen for at gøre det lysere eller mørkere
• Skift farvemætning, Tilføj eller fjern farvedybde
• Beskær billedet
• Tilføj tekst eller klistermærker

nogle smartphone-producenter tilbyder flere funktioner end andre, og du kan også få flere apps, der tilføjer mange flere funktioner til efterbehandling. En af de vigtigste apps, jeg bruger, hedder Adobe Lightroom. Det tilbyder et meget bredere udvalg af efterbehandlingsfunktioner end min galakse S8 Plus.
efterbehandling er påkrævet, når du tager dine billeder i råformat. Rå fanger billedet med et meget bredere udvalg af detaljer, end du får fra et JPEG-billede, men billedet ser meget fladt ud, når det kommer ud af kameraet. Det er nødvendigt at anvende efterproduktion til et rå billede for at bringe det til sin fulde herlighed. Sådan tager de fleste professionelle fotografer billeder, Det giver dem meget mere kontrol over, hvordan det endelige billede vil se ud. Efterproduktionen af JPEG-billeder er ret begrænset sammenlignet med rå. Jeg vil producere en artikel om rå, så hold øje med det.

Resume

denne artikel er skrevet for at besvare spørgsmålet; Hvordan fungerer telefonkameraer? I det første afsnit har jeg identificeret de vigtigste komponenter, der danner billedbehandlingsrørledningen, og jeg har beskrevet, hvad hver komponent gør.

jeg har forklaret formålet med smartphone-kameralinsen og beskrevet, hvordan den er konstrueret af flere glaselementer for at forsøge at reducere forvrængning i det endelige billede. Blænde blev forklaret, og hvordan det at have et lille f-stop-nummer producerer en bredere blænde.

i det næste afsnit diskuterede jeg billedsensoren, jeg beskrev, hvordan billedsensoren konverterede lys fra linsen til et digitalt signal, der sendes til billedsignalprocessoren. Jeg forklarede, at billedsensorer kan have forskellige mængder billedpunkter og gik for at nævne fordele og ulemper ved at have flere og færre billedpunkter på billedsensoren.

jeg kiggede derefter på, hvordan billedsignalprocessoren modtager digitale data fra billedsensoren og behandler sensordataene for at fjerne forvrængninger og rydde op i billedet.

endelig kiggede vi på programmer til både kamerastyring og efterbehandling. Jeg forklarede, hvad efterbehandling var, og at det ofte bruges til at forbedre billedet, og at det ofte bruges sammen med den rå billedtype. Det sidste afsnit præciserede, hvad kamerakontroller er, og hvordan de bruges til at ændre indstillinger, før du tager et billede.

jeg håber du nød, artiklen om; hvordan fungerer telefonkameraer? Ligesom mig håber jeg, at du lærte noget nyt om, hvordan dit telefonkamera fungerer. Jeg har flere andre artikler relateret til smartphone fotografering så gå give dem en gennemse, når du har tid.