Non ho davvero capito come funzionano le telecamere del telefono, quindi ho pensato di indagare e rispondere alla domanda, come funzionano le telecamere del telefono?

Componenti della fotocamera del telefono

Le telecamere del telefono sono costruite con diversi componenti che lavorano insieme per consentirci di scattare foto digitali di alta qualità. Questi componenti formano la pipeline di elaborazione delle immagini. I componenti sono costituiti da:

• Obiettivo della fotocamera
• Sensore di immagine
• Processore di segnale di immagine
• Software di controllo della fotocamera
• Software di post-elaborazione

Perché le fotocamere del telefono hanno bisogno di un obiettivo?

Le fotocamere del telefono hanno bisogno di un obiettivo per consentire alla luce del soggetto che si sta fotografando di concentrarsi sul sensore di immagine. L’obiettivo della fotocamera è normalmente fatto di più elementi in vetro che sono necessari per ridurre l’aberrazione dell’immagine, cose come:

• Aberrazione Sferica – distorsioni causate dalla curvatura delle lenti
• Coma – distorsioni causate da imperfezioni lenti
• Astigmatismo – distorsione causata dalle curve in un soggetto che colpisce una piatta superficie del sensore
• la curvatura di Campo – distorsione nitidezza del soggetto
• distorsione Geometrica di distorsione, in rappresentanza di tre-dimensione soggetto in un’immagine bidimensionale
• aberrazione Cromatica – distorsione in parti dell’immagine a causa della rifrazione

che Cosa è il Diaframma?

L’apertura è la quantità di luce che un obiettivo lascia passare al sensore di immagine, è misurata in f-stop, f/1.8, f/2.0 e così via. Più piccolo è il numero maggiore è l’apertura e più luce entra, quindi se vuoi buone prestazioni di scarsa illuminazione senza flash, vuoi la più piccola apertura possibile.

Diversi produttori ora producono fotocamere per smartphone con ampie aperture fino a f/1.7 o f/1.8, il che significa che sono molto migliori in situazioni di scarsa illuminazione.

Su smartphone con stabilizzazione ottica dell’immagine (OIS), l’obiettivo con l’essere montato in un rack che può muoversi per compensare agitazione quando si utilizza la fotocamera in movimento o fare un video. OIS può aumentare notevolmente le possibilità di ottenere un’immagine nitida o riprese video stabili.

Che cosa fa il sensore di immagine fare?

Nelle fotocamere DSLR tradizionali, il tempo in cui il sensore è esposto alla luce (esposizione) è controllato aprendo e chiudendo uno specchio sopra il sensore. Quando si preme il pulsante di scatto, lo specchio si apre rapidamente e si chiude di nuovo per evitare che la luce colpisca il sensore di immagine.

Nelle fotocamere mirrorless digitali, un otturatore digitale o una tenda viene utilizzato per controllare quanta luce colpisce il sensore di immagine. Una fotocamera dello smartphone non ha nessuno di questi, e l’esposizione è controllata attivando il sensore per il tempo dell’esposizione e quindi disattivandolo di nuovo.

Che cosa sono i Megapixel?

Un megapixel (MP) è 1,048,576 o poco più di un milione di pixel. Nel primo iPhone, il sensore della fotocamera era in grado di catturare 2MP. Si tratta di oltre 2 milioni di pixel, ma le cose sono cambiate notevolmente dal 2007 quando è stato introdotto il primo iPhone. La parola pixel è composta dalle parole immagine ed elemento

La risoluzione dell’immagine creata da un sensore della fotocamera dello smartphone dipende dalla densità dei pixel sul sensore. Alcuni modelli di smartphone hanno sensori fino a 40 milioni di pixel (40 Megapixel). Potete immaginare che i pixel saranno piccoli, ogni pixel meno di 1 micron di dimensione. Questi sensori producono immagini ad altissima risoluzione, superiori a molte DSLR. Lo svantaggio con l’imballaggio di questi molti pixel sul sensore di immagine è che i pixel sono piccoli e non molto sensibili in situazioni di scarsa illuminazione. Recentemente i produttori hanno prodotto sensori di immagine da 12 megapixel con pixel più grandi e funzionalità di scarsa illuminazione molto migliori.

Il sensore di immagine agisce come un convertitore analogico-digitale, prendendo la luce e convertendola in bit raw, i bit raw vengono quindi inviati al processore del segnale di immagine.

Che cos’è ISO?

Ai vecchi tempi della pellicola della macchina fotografica di cellulosa, si dovrebbe scegliere la velocità del film in base alla sua ISO, a seconda se si stavano scattando foto in una luminosa giornata di sole o un giorno squallido più scuro. ISO 100 per le giornate luminose e ISO 400 o superiore per le condizioni più scure.

Abbiamo ancora questo concetto nelle fotocamere degli smartphone e cambiando l’ISO cambia la sensibilità della sensibilità ‘gain’ sul sensore. le stesse regole si applicano come prima in una giornata di sole potremmo usare ISO 100 e potremmo aumentarlo per condizioni più scure. Tuttavia, c’è una penalità per aumentare l’ISO. Più alti sono gli ISO più granulosi sono i risultati. Questo era lo stesso ai tempi del film di cellulosa, poiché cristalli sensibili alla luce più grandi venivano usati su pellicole ISO più alte e i cristalli più grandi producevano fotografie granulose.

Le dimensioni contano?

fotocamere reflex digitali di solito hanno sensori di immagini di grandi dimensioni, tra cui; APSC e Full Frame. Un sensore full frame è la dimensione equivalente del vecchio film 35mm quando si otterrebbe 36 colpi per rotolo. I sensori per smartphone sono solo una frazione delle dimensioni di un sensore full-frame, con una larghezza inferiore a 6 mm in diagonale. Ciò è dovuto a tutte le altre tecnologie che devono essere spremute nel corpo dello smartphone, a causa delle sue piccole dimensioni la fotocamera dello smartphone ha limitazioni rispetto ai sensori della fotocamera più grandi.

I produttori di smartphone stanno migliorando continuamente la loro tecnologia della fotocamera ed è davvero solo una questione di tempo prima di iniziare ad assumere i produttori di fotocamere con sensori più grandi.

Che cos’è il processore di segnale immagine e cosa fa?

Il processore del segnale di immagine è parte del micro chip che contiene il sensore, l’area del sensore nella superficie esterna del chip mentre il processore del segnale di immagine è un chip dedicato sotto il sensore.

Il processore del segnale di immagine fa parte della pipeline di elaborazione delle immagini su una fotocamera dello smartphone. Dopo che il sensore di immagine converte la luce in un segnale digitale, il processore del segnale di immagine prende il flusso digitale di bit e lo elabora in un’immagine. Durante l’elaborazione dei dati i dati in genere passano attraverso diversi passaggi per garantire che i risultati dell’immagine siano utilizzabili:

• Pixel di Correzione – rimozione di difetti dovuti a pixel difettosi
• Lente di Correzione dell’Ombreggiatura – fissaggio vignettatura causata dall’obiettivo
• Correzione del Bilanciamento del Bianco – che fissa la temperatura del colore dell’immagine
• Denoise – rimuovere il rumore (grana) dall’immagine
• Nitidezza nitidezza immagine

Nell’ultima smartphone, ci sono probabilmente molti altri stadi di proprietà, ma si ottiene l’idea di ciò che il segnale di immagine processore. È questa pipeline che dà alle immagini di diversi produttori di sensori un aspetto particolare sulle immagini elaborate.

Che cosa è il software di controllo della fotocamera?

Quando si sta per scattare una foto con la fotocamera dello smartphone, si noterà sullo schermo della fotocamera che ci sono icone sever che vi permetterà di cambiare le impostazioni sulla fotocamera prima di scattare la foto. Vedrai spesso cose come:

• Possibilità di scegliere tra fotografia o video
• Modificare le opzioni di messa a fuoco, dalla messa a fuoco automatica alla messa a fuoco selettiva.
• Selezionare la Fotocamera anteriore o Posteriore
• Cambiare la velocità dell’otturatore
• Modificare la ISO
• Prendere un Panorama
• di Scattare in RAW

Tutte queste caratteristiche sono parte del software di controllo della camera, dove è possibile prendere il controllo di quasi tutti gli aspetti delle impostazioni della fotocamera. È possibile utilizzare tutte le impostazioni in modalità automatica o si può iniziare a utilizzare la fotocamera per tecniche fotografiche più avanzate come:

• l’esposizione a Lungo
• Uso della profondità di campo per controllare l’area di messa a fuoco dell’immagine
• Catturare soggetti in rapido movimento

che Cosa è il Software di Post Processing?

Potresti aver già notato che quando hai scattato una foto con la fotocamera dello smartphone, otterrai opzioni per manipolare l’immagine, questa è chiamata post-produzione. In genere, è possibile:

• rendere più nitida l’immagine
• Cambiare l’Esposizione per renderlo più chiaro o più scuro
• Modificare la saturazione del colore, aggiungere o rimuovere la profondità di colore
• Ritagliare l’immagine
• Aggiungi Testo o Adesivi

Alcuni produttori di smartphone offrono più funzioni rispetto ad altri, e si può anche ottenere applicazioni che aggiungono un sacco di ulteriori funzionalità per la post-elaborazione. Una delle principali applicazioni che uso si chiama Adobe Lightroom. Offre una gamma molto più ampia di funzioni di post-elaborazione rispetto al mio Galaxy S8 Plus.
La post-elaborazione è necessaria quando si scattano le foto in formato RAW. RAW cattura l’immagine con una gamma molto più ampia di dettagli rispetto a un’immagine JPEG, ma l’immagine apparirà molto piatta quando esce dalla fotocamera. È necessario applicare la post-produzione a un’immagine RAW per portarla al suo pieno splendore. Questo è il modo in cui la maggior parte dei fotografi professionisti scatta foto, dà loro molto più controllo su come apparirà l’immagine finale. La post-produzione delle immagini JPEG è piuttosto limitata rispetto al RAW. Produrrò un articolo tutto su RAW in modo da mantenere uno sguardo fuori per esso.

Sommario

Questo articolo è stato scritto per rispondere alla domanda; come funzionano le telecamere del telefono? Nella prima sezione, ho identificato i componenti principali che formano la pipeline di elaborazione delle immagini e ho descritto cosa fa ogni componente.

Ho spiegato lo scopo dell’obiettivo della fotocamera dello smartphone e descritto come è costruito da più elementi in vetro per cercare di ridurre la distorsione nell’immagine finale. Apertura è stato spiegato e come avere un piccolo numero f-stop produce un’apertura più ampia.

Nella sezione successiva ho discusso il sensore di immagine, ho descritto come il sensore di immagine convertito luce dalla lente in un segnale digitale che viene inviato al processore di segnale di immagine. Ho spiegato che i sensori di immagine possono avere diverse quantità di pixel e sono andato a menzionare i vantaggi e gli svantaggi di avere sempre meno pixel sul sensore di immagine.

Ho quindi esaminato come il processore del segnale di immagine riceve i dati digitali dal sensore di immagine ed elabora i dati del sensore per rimuovere le distorsioni e ripulire l’immagine.

Infine, abbiamo esaminato il software sia per il controllo della fotocamera che per la post-elaborazione. Ho spiegato cosa fosse la post-elaborazione e che è spesso usato per migliorare l’immagine e che è spesso usato in combinazione con il tipo di immagine RAW. L’ultima sezione ha chiarito quali sono i controlli della fotocamera e come vengono utilizzati per modificare le impostazioni prima di scattare una foto.

Spero che ti sia piaciuto, l’articolo su; come funzionano le fotocamere del telefono? Come me, spero che hai imparato qualcosa di nuovo su come funziona la fotocamera del telefono. Ho diversi altri articoli relativi alla fotografia smartphone in modo da andare dare loro una sfoglia quando si ha tempo.