Rozdzielczość ludzkiego oka w smartfonie, czyli ambitne plany Samsunga
O ile w świecie konwencjonalnej fotografii wyścig na rozdzielczość matryc praktycznie się skończył, tak producenci smartfonów wyczuli w tym niezły zabieg marketingowy. Fotografia mobilna w połączeniu z algorytmami sztucznej inteligencji w fotografii obliczeniowej może dać wspaniałe efekty. Po to, by jeszcze bardziej poprawić jakość obrazu, Samsung planuje zbudowanie gigantycznej matrycy.
Określenie gigantyczna z powyższego akapitu nie odnosi się do fizycznej wielkości matrycy, a do rozdzielczości. Podczas prezentacji na targach SEMI Europe Summit, jeden z wiceprezesów Samsunga przedstawił interesujący koncept. Ale czy na pewno w dziedzinie fotografii mobilnej?
Haechang Lee omawiał slajd przedstawiający ewolucję matryc światłoczułych w smartfonach i innych urządzeniach mobilnych. Na grafice można było zobaczyć, jak prezentuje się zagęszczenie pikseli na matrycach o różnych wielkościach fotodiod – od 5,6 mikrometra do 0,64 mikrometra.
Duża rozdzielczość? A na co to komu?
Już teraz istnieją miniaturowe sensory o wielkości pojedynczego piksela równej 0,64 mikrometra. Taka matryca znalazła się we flagowym modelu smartfona Samsung Galaxy S21 Ultra i ma rozdzielczość 108 megapikseli. Każdy, kto interesuje się fotografią od strony technologii obrazowania od razu lekko się skrzywi patrząc na tę specyfikacje. Z jednej strony – większa rozdzielczość to większa szczegółowość końcowego obrazu i możliwość wycięcia z niego ostrego fragmentu, a drugiej jedna – małe piksele łapią mało światła, więc w ciemności fizycznie nie będą sobie dawały rady.
Rozwiązaniem Samsunga w tej kwestii jest technologia scalania sygnału z sąsiadujących pikseli, które zachowują się prawie tak, jakby były fizycznie większą fotodiodą. Efekt nie jest taki, jak w najprostszym przypadku, czyli zastosowaniu większych pikseli, aczkolwiek nie jest najgorzej. Z prezentacji Lee wynika, że producent smartfonów chce przekroczyć granicę 108 milionów pikseli.
Skrajnie po prawej stronie grafiki jest symbol oka oraz podkreślona rozdzielczość 576 megapikseli. Ze slajdu wynika też, że jest to cel na 2025 rok. Zastanawiacie się, dlaczego akurat Samsung celuje w rozdzielczość powyżej 500 megapikseli. Odpowiedź jest prosta. Producent pragnie zbliżyć jakość obrazu do tej, którą ma ludzkie oko, a została ona określona właśnie na 500 Mpix. Badania nad nową technologią trwają od kwietnia 2020 roku.
Na dwoje babka wróżyła
Samsung jednak otwarcie przyznaje się do tego, że nie można mieć dwóch dobrych parametrów naraz – przynajmniej na tę chwilę. Technologia o nazwie Nanopixel pozwala na wybór między wysoką rozdzielczością zdjęcia w dobrych warunkach oświetleniowych lub niższą rozdzielczością na rzecz zwiększenia sygnału w ciemności.
Jeśli producentowi udałoby się połączyć dwa wyżej omawiane aspekty z sensorem o niewielkim fizycznym rozmiarze i umieścić go w smartfonie, mielibyśmy do czynienia z rewolucją na rynku sensorów. Póki co, wysoka rozdzielczość, szeroka dynamika tonalna i doskonałe osiągi w trudnych warunkach oświetleniowych to domena profesjonalnych aparatów fotograficznych takich jak: Sony A1, Hasselblad X1D II, Phase One IQ3 czy niedawno zaprezentowany średnioformatowy bezlusterkowiec Fujifilm GFX 50S II.