Недавнее приобретение компанией Apple компании LinX Imaging является одним из самых интересных за последние несколько месяцев, поскольку технология, разрабатываемая LinX, может привести к значительному улучшению качества камер в будущих устройствах iOS. Учитывая важность этой покупки, мы решили более подробно изучить технологию LinX и то, что она может дать для будущей фотографии на iPhone.
Больше никаких выступающих камер
LinX специализируется на многолинзовых камерах для мобильных устройств, которые предлагают ряд преимуществ по сравнению с камерами с одной линзой, включая возможность обеспечить впечатляющее качество изображения при меньших размерах. Благодаря многолинзовой камере LinX может использовать несколько меньших сенсоров вместо одного большого, что позволяет не делать объектив длиннее.
iPhone 6 и iPhone 6 Plus были оснащены выступающими объективами, чтобы Apple не приходилось жертвовать качеством изображения ради тонкости корпуса. Однако возможно, что Apple сможет уменьшить длину камеры в будущих устройствах iOS с использованием технологии LinX, что приведет к ровной задней поверхности. По данным LinX, использование нескольких сенсоров вместо одного большого позволило компании уменьшить высоту своих камер в 1,4-2 раза. Для сравнения, одна из двухлинзовых камер LinX была описана компанией как «значительно» тоньше камеры iPhone 5s и способная «уместиться в устройстве тоньше iPhone».
Качество изображения как у зеркальных камер
В июне прошлого года LinX объявила о выпуске своей последней мобильной многолинзовой камеры, и в документации [PDF] компания подчеркнула множество способов, которыми ее технология превосходит другие конструкции многолинзовых камер, ставя качество изображения на первое место.
При разработке наших алгоритмов и модулей первостепенным приоритетом всегда было КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ. Мы даже использовали несколько каналов для повышения чувствительности камеры, что позволяет нам делать потрясающие снимки при очень слабом освещении и сохранять короткое время экспозиции при обычном комнатном освещении.
Мобильные камеры LinX были описаны как обеспечивающие изображения, сравнимые с зеркальными камерами, в обычных условиях освещения с низким уровнем шума, благодаря их способности захватывать больше деталей, чем стандартные однолинзовые камеры. Чтобы доказать это, LinX сделала несколько фотографий с помощью своего устройства LinX 8 Мп, двухлинзовой камеры с двумя 4-мегапиксельными сенсорами с BSI-пикселями (подсветка с обратной стороны) размером 2,0 микрона, и сравнила их с изображениями, сделанными на iPhone 5s (оснащенный 8-мегапиксельной однолинзовой камерой с пикселями размером 1,5 микрона) и iPhone 5.
Подавление шума и детализация
Снимки, сделанные камерой LinX, были ярче и четче, со значительным снижением шума. Детализация при увеличении фотографии также была намного выше, как видно из сравнения ниже.
Комнатное освещение
На фотографии ниже изображение было сделано при среднем освещении, около 40-50 люкс, что похоже на прилично освещенную комнату в доме или ресторане. Сенсор LinX пропускал больше света, чем iPhone 5 или Samsung Galaxy S4, обеспечивая более четкое и резкое изображение с меньшим шумом.
Очень слабое освещение
Технология LinX способна значительно улучшить производительность при слабом освещении, используя несколько каналов для повышения чувствительности камеры для лучшей детализации. Она также сохраняет короткое время экспозиции, чтобы уменьшить размытие движения, которое может повлиять на качество фотографий в условиях неоптимального освещения. Для мобильной камеры при освещении в один люкс детализация, которую удалось запечатлеть двухлинзовой камере LinX 8 Мп, впечатляет.
Фотографии при слабом освещении с меньшим шумом также достигаются за счет использования прозрачных пикселей (добавления прозрачных пикселей к стандартным красно-зелено-синим фильтрам), которые пропускают больше света в ситуациях с низким освещением. Использование прозрачных пикселей пропускает свет без необходимости использования более крупных пикселей, сохраняя высокое разрешение. Более крупные пиксели обычно обеспечивают больше света для сенсора, но использование крупных пикселей снижает разрешение. Технология LinX не требует компромиссов между размером пикселя и разрешением, так как она может использовать мелкие пиксели, но при этом пропускать достаточное количество света.
Технология пикселей
Более мелкие пиксели также часто вызывают перекрестные помехи, которые могут повлиять на четкость цвета, приводя к более мутным цветам. Однако прозрачные пиксели камеры LinX менее подвержены этой проблеме, поскольку они могут собирать больше фотонов на пиксель, что также снижает уровень шума.
В своей документации LinX описывает модуль камеры 1×2 (линзы) с двумя 5-мегапиксельными сенсорами с BSI-пикселями (подсветка с обратной стороны) размером 1,12 микрона, предназначенный для «супертонкого телефона с очень ограниченным пространством для модуля камеры». Камера дешевле той, что установлена в iPhone 5s, но обеспечивает такое же разрешение благодаря более мелким пикселям, поэтому качество изображения в значительной степени такое же. Вероятно, Apple использует что-то более передовое в своих новых устройствах, но этот продукт дает представление о типе технологий, над которыми работала LinX.
Картографирование глубины для 3D-моделей
Благодаря нескольким апертурам модули камеры LinX способны вычислять «сверхточные субпиксельные смещения» между изображениями, позволяя создавать детальные карты глубины сцены. Имея информацию о глубине на пиксель вместе с информацией RGB, камеры LinX могут создавать 3D-облака точек объектов из одного кадра или полную 3D-модель, объединяя несколько кадров, снятых с разных ракурсов.
На открытом воздухе глубина может быть рассчитана даже при прямом солнечном свете или в полной темноте с использованием вспышки (видимой или инфракрасной).
Это интересная технология, поскольку она может использоваться несколькими увлекательными способами. Такое картографирование глубины может позволить людям создавать 3D-сканы объектов по простым фотографиям, сделанным под разными углами, а также определять размер сфотографированного объекта и его расстояние до другого объекта (что потенциально полезно для картографирования помещений). Также можно использовать информацию о глубине для перефокусировки изображения, вводя синтетическое размытие, которое может имитировать различные глубины резкости (метод, описанный в одном из патентов LinX). При редактировании эту информацию можно использовать для удаления и добавления объектов на фотографию.
Массивы LinX
LinX предлагает несколько различных вариантов камер, каждый из которых имеет уникальные области применения. Например, массив из 2 апертур (1×2) с цветным и монохромным сенсором может создавать карты глубины низкого качества, улучшать производительность при слабом освещении и давать более качественные изображения.
Массив 2×2 может создавать карты глубины высокого качества с более высоким динамическим диапазоном, улучшенной производительностью при слабом освещении и общим качеством изображения.
Массив 1+1×2 использует две небольшие апертуры для создания карты глубины, которая обеспечивает фокусировку для основной апертуры, что приводит к сверхбыстрой фокусировке даже в условиях очень слабого освещения.
Apple и технологии LinX
Неясно, как и когда Apple интегрирует технологии LinX в свои устройства, но вполне возможно, что мы увидим подобные улучшения камеры уже в этом году. Слухи предполагают, что Apple рассматривает возможность значительного улучшения камеры для iPhone 6s и 6s Plus с использованием новых технологий, которые могут обеспечить качество изображения как у зеркальных камер, и многолинзовые системы LinX потенциально могут выполнить эту задачу.
Согласно данным Flickr, iPhone от Apple является одним из самых популярных вариантов камер в мире, что побудило Apple сосредоточиться на улучшениях камеры на протяжении многих лет. Приверженность Apple качеству фотографий постоянно приводит к появлению камер iOS, которые предлагают превосходные изображения по сравнению с конкурирующими смартфонами, и приобретение LinX может вывести ее еще дальше вперед от конкурентов.
Более подробные описания технологий LinX, а также дополнительные сравнительные фотографии можно найти в июньском PDF-документе, выпущенном вместе с последними продуктами.
