Xiaomi 15 Ultra: где мои 200 мегапикселей?
В одном из обзоров я подробно рассмотрел смартфон Xiaomi 14 с точки зрения фото и видео. Теперь пришло время познакомиться с его преемником — флагманом для фотолюбителей от Xiaomi.
Разбираться будем со следующими заявлениями производителя и блоггеров:
- Действительно ли в камерах есть 14 EV динамический диапазон.
- Действительно ли смартфон может снимать на полном, заявленном, разрешении в 50 и 200 мегапикселей.
- Действительно ли камерафон может заменить современную цифровую камеру.
Ну, что же. Погнали. Будет много фото и довольно мало текста. Скорее всего.
Немного технических деталей
В смартфоне интегрированы четыре отдельных матрицы и объектива. Объектив и матрица совокупно составляют камеру. Всего у Xiaomi 15 Ultra 5 камер. Но, фронтальную камеру рассматривать принципиально не будем.
Основная камера: Leica 23 mm, 50 MP, SONY LYT-900 1", 3.2 μm 4-in-1 Super Pixel, f/1.63
Телефото 100: Leica 100 mm Ultra Telephoto, 200 MP, SAMSUNG - S5KHP9 1/1.4", 2.24 μm Super Pixel, f/2.6
Телефото 70: Leica 70 mm Floating Telephoto, 50 MP, SONY IMX858 1/2.51", 1.4 μm 4-in-1 pixel size, f/1.8
Широкоугольная камера: Leica 14 mm Ultra-wide Camera, 50 MP, SAMSUNG - S5KJN5 1/2.76", 1.28 μm 4-in-1 pixel size, f/2.2
Как видим, все объекты производства, а скорее инжиниринга, знаменитой немецкой фирмы Leica Camera AG с более чем 170-летней историей своего существования. Возраст компании впечатляющий и позволяет предполагать, что в компании накоплены колоссальные знания и опыт в плане изготовления оптики, объективов и всего, что так или иначе связано с фотоделом. Все объективы с фиксированной диафрагмой и отличаются используемыми матрицами.
Основная камера
Основная камера оснащена сенсором LYT-900, который был установлен и на предыдущем фотофлагмане Xiaomi 14 Ultra. Сам сенсор был анонсирован в 2023 году и до сих пор не только актуален, а де-факто — лучший сенсор на рынке для компактной и мобильной фототехники. Xiaomi заявляет, что диагональ сенсора 1 дюйм, но на самом деле он немножко больше — 1,02 дюйма, но такие подробности не нужны большинству потребителей.
А вот что для потребителя важно, так это общее количество пикселей на матрице и физический размер каждого из пикселей. Напомню, что чем меньше матрица и чем больше на ней пикселей, тем выше будут токи утечки при экспонировании матрицы во время съемки и, как следствие, большие шумы, особенно в темных сценах, где мало света или при длительных выдержках. У этого сенсора физические размеры пикселя порядка 3,2 микрометра. Еще раз напомню, что это размер пикселя, но не его эффективной области, непосредственно участвующей в захвате и аналого-цифровом преобразовании.
1 микрометр — это 1000 нанометров, а большинство людей видят свет, начиная с примерно 750 нанометров (красные оттенки спектра). И если с размером пикселя в 3000 нанометров особой проблемы не возникает, то на широкоугольной камере с пикселем чуть больше одного микрометра, да еще и с упаковкой 4-х субпикселей разных цветов в один, уже есть статистически значимая вероятность, что фотоны красного цвета будут пролетать мимо пикселя. Как бы трудно в это не было поверить апологетам нетрадиционной физики. Собственно, проблема с размером пикселя и красным цветом заключается в снижении чувствительности матрицы к красной части спектра, причем она нелинейна, чем длиннее волна, тем больше вероятность промазать мимо пикселя. И как следствие, в меньшей резкости опять же в области красного цвета.
Фокусное расстояние основной камеры в эквиваленте 35 мм зеркальной фотокамеры составляет 23 мм. Что автоматически означает, что объектив является широкоугольным, иными словами, поле зрения у него шире, чем у «нормального» объектива в 50 мм (нормальность тут заключается в фокусном расстоянии объектива, равном диагонали пленочного 35 мм кадра). Единственное, что обидно, так это то, что производитель отказался от изменяемой диафрагмы, что несколько снижает художественные возможности при съемке.
Ultra Telephoto
Объектив Ultra Telephoto с фокусным расстоянием в 100 мм в эквиваленте 35 мм камер, оснащается матрицей ISOCELL HP9 производства южнокорейского электронного (и не только) гиганта. Следует обратить внимание, что под одним пикселем производитель, как и в остальных матрицах Xiaomi 15 Ultra, подразумевает компоновку из 4 субпикселей разных цветов. Соответственно, размерность одного субпикселя 0,56 мкм (или всего 560 нм), что уже сопоставимо с длиной волны красного цвета. Производитель заявляет эффективное разрешение матрицы как 16320 на 12288, что и составляет 200 мегапикселей. Точность аналогово-цифрового преобразования в 10 бит на канал, хотя RAW файлы могут выгружаться с матрицы вплоть до разрядности в 14 бит на канал.
Телефото, а точнее 100 мм ультрателефото объектив, на самом деле дает всего лишь двукратное увеличение, так как правильнее считать его от нормального, т. е. 50 мм. А вот Xiaomi рассчитывает увеличение от основной камеры, у которой фокусное расстояние в 23 мм, что дает нам в конечном итоге 4.34 увеличение. Даю наметку маркетологам: если считать от Ultra-wide камеры на этом телефоне, то увеличение будет уже 7,142 раз, что выглядит куда солиднее.
На этом объективе диафрагма f/2.6, что явно недостаточно для хорошего размытия портретов. Не работает здесь и макрорежим, хотя сама конструкция объектива «перископ» по идее могла бы вместить и регулируемую диафрагму, как и возможность фокусировки на близкорасположенных объектах.
Floating Telefoto
Эта камера используется смартфоном для портретных режимов, что вполне оправдано диафрагмой f/1.8 помноженной на 70 мм фокусное расстояние. 70 мм — считается довольно удачным фокусным расстоянием для съемки людей: минимизируются искажения пропорций лица, скрадываются длинные носы и впалые щеки.
Объектив дополнен матрицей-долгожителем. IMX858 от Sony устанавливался аж на линейку смартфонов Xiaomi 13. Но какого-либо серьезного прогресса в матрицастроении не наблюдается последнее время, мы приблизились к физическим ограничениям (вспоминаем про размер пикселя или субпикселя), поэтому производители стараются выжать больше из уже существующих моделей матриц. Но зато в объективе присутствует фокусировка, позволяющая снимать и в макрорежиме.
Floating Telephoto, в переводе «плавающее телефото», означает, что данный объектив оснащен минимум двумя линзами, участвующими в фокусировке объектива, в противовес обыкновенным объективам, где фокусировка достигается при помощи перемещения всего одной линзы в объективе. Так обеспечивается равномерное качество изображения на всех дистанциях фокусировки, а также наличие режима супермакро.
Следует учитывать, что в Xiaomi 15 Ultra все камеры оснащены объективами с постоянным фокусным расстоянием. На телефоне нет зум-объективов. А изменение фокусного расстояния производится либо цифровым способом, либо переключением между объективами. Доказательством этого является невозможность зуммирования при съемке в режиме RAW, URAW либо при любых разрешениях свыше 12.5 мегапикселей (т. е. 50 или 200 Мп).
Чтобы понять, что данная камера не «перископическая», достаточно найти «перископ» на «шайбе» смартфона, у него передняя линза выполнена в виде прямоугольника, а все остальные камеры с объективами с круглыми передними линзами. Аккуратно, сверху, закрыть прямоугольный объектив пальцем и убедиться, что изображение на зуме х3 (или 70 мм) никуда не пропало, а на х4.3 как раз исчезло.
Ultra-Wide Camera
14 мм по меркам 35-мм фотокамер уже полноценный ультраширокий объектив. Более того, по классической системе мер объективов считается, что сверхширокие объективы до 16 мм уже относятся к «стеклам» «рыбий глаз», объективы с 10 и до 15 мм позволяют получать полнокадровое изображение, а всё, что менее 10 мм, уже формируют круговое изображение на кадре. На страницах своего блога я уже тестировал объектив «рыбий глаз» с эквивалентным фокусным расстоянием для 35-мм камеры в 12 мм. Оптические искажения на нем впечатляющие. Не обошли они стороной и Xiaomi 15 Ultra. Хотя именно в этих искажениях обычно и кроется вся художественная ценность подобных объективов.
Матрица Samsung ISOCELL JN5, примененная в данном объективе, — самая маленькая среди всех матриц задних камер Xiaomi 15 Ultra. Размер единичного субпикселя на матрице всего 0,64 мкм (всего 640 нанометров), а в купе с фиксированной диафрагмой в f/2.2 всё это приводит, в том числе, к некоторым оптическим дефектам, хорошо заметным по краям снимка. Дифракция света разных длин волн размывает картинку ближе к краю снимка, свою лепту вносит угол обзора объектива.
С аппаратной частью вроде бы как разобрались, переходим непосредственно к тестированию всего этого нагромождения линз и матриц. Но, прежде чем займемся детальным рассмотрением технических аспектов камер смартфона, необходимо дать пояснение в отношении форматов съемки. Смартфон может снимать в два принципиально разных формата:
- JPG — формат для изображений с потерями и с глубиной цвета 8 бит на один канал. Самый распространенный формат хранения изображений. Сочетает небольшой размер с высоким качеством изображения. Как правило, это конечный формат для обмена изображениями, не требует дальнейшей обработки. Формат HEIF, который может заменить JPG, обладает куда большим потенциалом, однако не все функции камеры его поддерживают, да и сторонние приложения тоже.
- RAW или UltraRAW (URAW) — формат с максимальной глубиной цвета на каждый из каналов (в Xiaomi 15 Ultra их может быть 4 или 3, в зависимости от обработки в UltraRAW). Считается наилучшим вариантом для съемки фото, но требует иногда кропотливой обработки снимка в специализированном программном обеспечении на компьютере. Позволяет произвести, при должном умении, наилучшее качество снимка.
Переключение между JPG и RAW можно осуществлять в любой удобный момент в интерфейсе камеры. Но возможность выбрать тот или иной формат зависит еще и от разрешения, в котором будет происходить съемка. При съемке с высокими разрешениями доступен только вариант JPG.
| Камера\Мегапиксели | 12.5 Мп | 50 Мп | 200 Мп |
| UltraWide | JPG +RAW | JPG | -- |
| Wide | JPG +RAW | JPG +RAW | -- |
| Telephoto 70 | JPG +RAW | JPG | -- |
| Telephoto 100 | JPG +RAW | JPG | JPG |
Наиболее широкие возможности по использованию RAW, а именно съемка в RAW-формате на высоком разрешении, доступна только на широкоугольном объективе, оснащенном 1" матрицей. На других камерах производитель не доверяет пользователю применение профессионального формата для съемки фото. Тут вроде как и 12.5 мегапикселей достаточно, но иногда хочется сделать кроп из фотографии, а тут с 12.5 миллионами пикселей не разгуляешься. Возможно, что в альтернативных программных продуктах для съемки фотографий, данный недостаток отсутствует. Но для целей тестирования применяем только штатные средства.
Динамический диапазон
Производитель заявляется сверх-высокий динамический диапазон для основной камеры, оснащенной дюймовым сенсором. Для начала стоит разобраться, что вообще означается 14 EV.
EV, Exposure Value или «Экспозиционное число» — это мнимая внесистемная единица измерения, предназначенная для определения экспозиции фотокамерой. С той же степенью точности экспозицию можно измерять в Гарри Поттерах или любых других величинах. Эта единица зависит от конкретного снимаемого сюжета, характеристик конкретной камеры и ее объектива. Но что для нас важно, так это то, что с каждой единицей в значении EV, применяется десятичная система счисления, значение экспозиции изменяется ровно в два раза. Значение EV может быть как положительным, так и отрицательным. Что особенно пригождается, когда фотограф изменяет с художественной целью экспозицию, с которой будет снят кадр. Например, если принять за 0 EV величину экспозиции, которую намеряла автоматика камеры, а фотограф двигает ползунок настройки EV до значения -2.0 EV, то это означает, что экспозиция будет в четыре раза темнее. Довольно часто экспозиционное число называют словом «стоп». Смысл от этого не меняется.
В рамках же настоящего расследования нам не важна абсолютная величина конкретной экспозиции, важно, насколько различные по освещенности участки кадра могут быть запечатлены в рамках одного кадра. Это и называется динамическим диапазоном — способность объектива в одном кадре получить детали и в тенях, и в светах. По заявлению Xiaomi, данный диапазон составляет 14 EV или 14 стопов (что означает разницу примерно в 16 тысяч раз). Конечно, правильнее было бы применить яркостные значения (в канделах на метр квадратный, в этом случае 14 EV соответствовало от 0,125 кд/м2 и до 2048 кд/м2) или значения освещенности (тут уже в люксах, соответственно, от 2.5 лк и до 40 960 лк), но для бытового применения подобное находится уже за гранью восприятия. Просто для справки, человеческий глаз среднестатистического человека способен одновременно воспринимать диапазон порядка 20 стопов.
Получить подобный диапазон можно только в RAW-файле, так как стандартный JPG, получаемый в смартфоне, кодируется глубиной яркости каждого из цветов всего 8 бит, что примерно соответствует 8 EV. Однако не стоит путать битность RAW-файла и экспозиционное число. Понятия связанные, но не идентичные. Битность — лишь качество аналогово-цифрового преобразования матрицы камеры.
RAW versus UltraRAW
И если уж мы заговорили про RAW-файлы, то в Xiaomi их есть целых два вида. Обычный RAW, в который записываются данные с АЦП матрицы непосредственно и без какой-либо обработки, и так называется UltraRAW или сокращенно URAW. Некоторые диванные исследователи ошибочно полагают, что URAW — это обычный RAW с примененными к ним автоматическими профилями по коррекции контраста, цвета и тому подобное. Мнение ошибочное. Основное различие между RAW и UltraRAW в том, что URAW содержит данные с матрицы, прошедшие этапы обработки при использовании методов вычислительной фотографии, такие как подавление шума, мультиэкспозиция и тому подобное. Другими словами, URAW дает доступ в RAW-формате к большему количеству возможностей смартфона, нежели при использовании обычных RAW-файлов. И при этом в URAW в результате обработки может быть понижен или повышен динамический диапазон снимка, могут пропасть существовавшие детали или появиться новые, додуманные алгоритмами обработки. Поэтому при тестировании будем анализировать в одних и тех же сценах и файлы RAW, и файлы UltraRAW.
Методика тестирования
Поскольку речь пойдет об измерении мнимой величины, то и, как положено, методика стандартно не определена. По-хорошему, нужна мира с каким-то орнаментом, достаточно большая, чтобы одну ее часть ярко осветить, а другую погрузить в тьму. Если скомпоновать кадр так, что вся мира помещается на одном снимке, то в этом случае можно будет попытаться вычислить максимальный EV. В темной части нужно попытаться увидеть орнамент на фоне шума, а в светлой — на фоне пересвета. Но так как такой миры у меня нет, то придется обходиться подручными средствами. Постараюсь построить кадр таким образом, чтобы в него одновременно попали и очень темные участки, и очень светлые. Конечно же, в кадре будет и все, что между этими максимально темными и максимально светлыми участками.
Съемку буду проводить, разумеется, в формате RAW и UltraRAW, в профессиональном режиме штатного приложения для съемки. Использую только 1" объектив, так как именно для него производитель и декларирует 14-стоповый динамический диапазон. Разрешение снимков 12.5 и 50 мегапикселей. Результирующие файлы просматриваются в RawDigger на предмет динамического диапазона. Избранные снимки прогоняются еще и через CaptureOne с целью визуальной оценки динамического диапазона (можно ли вытянуть тени и света, например).
Следует сразу заметить, что при съемке в RAW камера выдает наиболее честный DNG-файл, без какой-либо подкрутки со своей стороны, в котором на каждый пиксель действительно присутствует четыре субпикселя: синий, красный и два зеленых. Производители делают упор на зеленые пиксели потому, что человеческий глаз эволюционно натренирован определять больше оттенков зеленого, чем других цветов. В зелени джунглей надо выискивать то, что отличается от всей остальной зелени хоть на граммулечку по оттенку. А вот URAW-съемка, в некоторых случаях, формирует уже синтетический DNG-файл, где может быть каждого цвета по одной штуке.
Динамический диапазон — по большей части заслуга непосредственно светочувствительной матрицы. Мне, к сожалению, не удалось найти спецификацию на Sony LYT-900, но даже из той информации, что есть на официальных сайтах, можно прийти к выводу, что на уровне самой матрицы уже используются методы вычислительной фотографии. Для увеличения динамического диапазона матрицы LYT-900, а здесь речь идет непосредственно об HDR (High Dynamic Range), может применяться как множественная экспозиция с очень малым временем между отдельными кадрами (LBMF: Less Blanking Multi Frame), так и получение HDR из одного кадра, когда заряд с одного пикселя считывается, в зависимости от его освещенности, с разным усилением (DCG-HDR: Dual Conversion Gain-HDR), на эту тему даже патенты присутствуют.
Измеряем
Кадр первый. Снято в режиме RAW с фиксированной экспозицией: ISO 100, выдержка 1/100, диафрагма f/1.63, разрешение 12.5 мегапикселей. Изображен вид из темного гаража на улицу с дневным светом.
RawDigger дает по нему динамический диапазон всего в 11 стопов. Динамику в 11 стопов подтверждают и цифровые значения в максимально темном и максимально светлом участках кадра, которые находятся в диапазоне от 0 и до 1024. Напомню, что каждый следующий стоп означает изменение экспозиции кадра в два раза, соответственно, для 11 стопов максимальная яркость будет составлять 1024. А для 14 стопов — 8192.
На диаграмме пришлось включить линейное отображение по шкале X (количество пикселей с заданной яркостью) и логарифмическое по шкале Y (собственно стопы). В противном случае диаграмма была бы не настолько информативной.
При попытке вытянуть максимум из теней кадра не привела к какому-то откровенному успеху. Там только шум. Копаем дальше. Кадр второй. Экспозиция следующая: выдержка 1/80, ISO 100, диафрагма f/1.63, разрешение 50 мегапикселей, формат RAW. Место съемки и экспозиция слегка отличаются, но RawDigger неумолим. И дает для 50-мегапиксельного снимка те же значения в максимальные 11 стопов. Сама диаграмма более плотная, так как кадр в целом более светлый и лучше проэкспонирован, но принципиально по динамическому диапазону результат идентичный предыдущему. Далее кадр 3, абстракция, с экспозицией ISO 100, 1/100, f/1.63, RAW, 12.5 мегапикселей.
На изображении источник света на фоне темного потолка. Посмотрим, что в результате на диаграмме из RawDigger. Результат идентичный двум предыдущим. Всего 11 стопов и ни стопом больше. А вот что там пряталось в темных участках. Информации довольно много, и ее получилось достать при помощи обработки RAW. Светлые участки, непосредственно источник света, информации уже никакой не содержит. Это чистый пересвет.
Я прогнал через RawDigger еще некоторое количество DNG-файлов в формате RAW с различными сюжетами, начиная от длинной выдержки и заканчивая традиционными дневными пейзажами, результат оказался один и тот же. Только 11 стопов и не более. Продолжим опыты с UltraRAW. Кадр 4. UltraRAW, 50 мегапикселей, 1/100, ISO 111, f/1.63. Тот же гаражный сюжет, но добавилась любопытная собака.
Честно говоря, я не ожидал какого-то чуда, но оно пропотело (как любил писать Лукьяненко) при помощи алгоритмов RawDigger мне удалось насчитать 15 стопов динамического диапазона. Аналогичное значение можно получить и по цифрам максимального и минимального значений. Для 15 стопов динамического диапазона они помещаются в пределах от 0 и до 16384.
Следует обратить внимание на количество переэкспонированных и недоэкспонированных пикселей на фотографии по каналам. Их, в целом, не так уж и много, тем более что из 15 стопов можно попытаться хоть что-то вытянуть. Попробуем.
Да, конечно, в данном снимке есть существенные дефекты по изображению, но, по крайней мере, определенная информация в тенях и светах сохранена. Вытянуть удалось максимально, и результат вполне неплохой. Попробуем теперь 12,5-мегапиксельное разрешение. Кадр 5 похож по композиции с кадром 1, экспозиция же следующая: 1/100, ISO 294, f/1.63, 12.5 мегапикселей.
RawDigger дает нам те же 15 стопов динамического диапазона. Почти 15, скорее 14,6, а не ровно 15. Вероятно, что производитель решил себя обезопасить и подстраховался от особо въедливых пользователей любителей судебных тяжб и бесполезных срачей в сети, объявив максимум в 14EV. Обратите внимание, что на этой диаграмме уже три цветовых канала, а не четыре, как на всех предыдущих диаграммах. Сработала магия UltraRAW.
И фото — результат вытягивания светов и теней в Capture One. Как видно, результат намного более интересный, нежели попытка вытянуть тени и света из RAW-варианта. Причем, что интересно, в этой обработке нет проваленных теней (да, из-за цветного шума, но тем не менее), а вот светов, улетевших в никуда, достаточно много на крыльце и двери.
Вывод
Какой же можно сделать вывод из проведенного тестирования? Действительно ли Xiaomi 15 Ultra поддерживает съемку с динамическим диапазоном в 14 EV? Формально — да. Основная камера с матрицей LYT-900 способна в режиме UltraRAW снимать с динамическим диапазоном даже больше заявленного. Но тут есть одно довольно большое «НО». Такой диапазон доступен только в режиме UltraRAW, где проводится увеличение динамического диапазона из одного кадра, либо при использовании нескольких последовательных кадров. Для обычного RAW владельцу смартфона придется довольствоваться жалкими 11 стопами. Более того, расширенный динамический диапазон, конечно, помогает при съемке, но я, как фотограф, не смогу использовать весь доступный диапазон просто потому, что существенно пострадает качество результирующего снимка. И попытки выжать максимум из снимка при его цифровой проявке это подтверждают. Поэтому вывод можно сделать следующий: производитель, конечно, не обманул, но слукавил.
Выжимаем максимум и из нормальной фотокамеры
Так как у нас уже выработалась вполне рабочая методика определения динамического диапазона, то настало время сравнить результат Xiaomi 15 Ultra с тем, что может дать Fuji X-T200, цифровой фотоаппарат со сменной оптикой и форматом кадра, близким к APS-C. В нем нет никаких улучшений в отношении динамического диапазона. Производители фототехники — довольно консервативные ребята. Скорее уж гора Фудзи начнет извергаться, чем они привнесут методы вычислительной фотографии в свою технику.
Кадр соответствует кадру 1, снятому на смартфон. Съемка в режиме RAW, поскольку никаких UltraRAW в фотокамере нет. Только честная информация с матрицы (и никаких Star Eater-ов тут тоже нет, техника простого класса). Экспозиция была поставлена примерно в тех же пределах, за исключением, конечно, характеристик самой камеры: выдержка 1/100, ISO 200, f/3.5. Как видим, тут те же 15 стопов. Но насколько они настоящие? Получится ли вытянуть с Fuji больше, чем с Xiaomi?
Как видно на снимке выше, света «выбило» только на отдельных участках, где светят прямые лучи солнца. А вот попытка вытянуть тени привела, конечно, к отображению некоторого объема информации, но и попутно выявила огромное количество шума. И если в Xiaomi шум был убран шумодавом прямо в камере во время формирования URAW-файла, то здесь с шумом следует разбираться уже непосредственно при «проявке» RAW в редакторе. А если попытаться убрать этот шум, то результирующая картинка будет мало отличаться от полученной из Xiaomi. Но тут следует учитывать, что в случае смартфона снимок был получен, скорее всего, с применением техники получения HDR из одного кадра, а в Fuji это просто честный RAW.
И еще один вывод
По динамическому диапазону Xiaomi 15 Ultra проигрывает фотокамере Fuji X-T200, т. к. честный диапазон в RAW-режиме всего 11 стопов. Расширенный диапазон до 15 EV можно получить в режиме UltraRAW, но не во всех случаях и не всегда. Более того, ценность дополнительных 4 стопов под некоторым сомнением, так как вытянуть оттуда что-то ценное не выходит, по крайней мере в экстремальных условиях.
А что на других камерах смартфона?
Проверяем остальные камеры Xiaomi 15 Ultra по той же методике, что и основную камеру. Снимаем в темном гараже на фиксированных настройках диафрагмы, выдержки и ISO.
Все кадры сняты в RAW-режиме, что, собственно, позволяет получить диапазон именно матрицы, а не электронных улучшателей. Разрешение везде 12,5 мегапикселей. На широкоугольной и телефото 70 камерах — стандартные 11 EV. На телефото 100 всего 9. Что и не удивительно для 200 мегапикселей с крошечными, микроскопическими, даже наноскопическими пикселями.
А если размотать на все деньги?
А давайте попробуем. Причем не смартфоном, а фотокамерой Fuji. Делаем серию снимков с автоматическим брекетингом по экспозиции на 3 EV в каждую сторону, такой функции, к сожалению, нет в штатном приложении камеры на Xiaomi, а затем создаем HDR-снимок в Capture One. Результат получился интересный, на гистограмме и по цифрам я вижу 17 EV динамический диапазон. А в реальности даже настолько невероятный диапазон не дает существенно лучшей картинки.
Да, на проявленном кадре не вылетели света, даже в самых ярких участках сохранилась информация. В средних тонах вообще всё идеально. Но вот на темных участках хоть и проявилось куда больше информации, чем на всех предыдущих кадрах, но и шума там присутствует более чем. Можно различать предметы, читать надписи на пакетах, бутылях и прочем. Но художественного применения такой экстремальный HDR навряд ли сыщет.
200 мегапикселей
Вот такую информацию по перископному объективу Xiaomi предоставляет своим потребителям. 200 мегапикселей и ни пикселем меньше. Что-то же будем разбираться, где они там, эти мегапиксели, тем более что в RAW или URAW форматах искомые мегапиксели получить в штатной программе съемки нельзя.
Методика тестирования будет применяться следующая. Делается снимок на разрешении 12,5 мегапикселей, потом на разрешении 50 мегапикселей, а затем и 200 мегапикселей. Результаты сравниваются при 100% увеличении. Задача — увидеть больше значимых деталей с увеличением количества мегапикселей. Как дополнительное упражнение применим еще и цифровой зум с дополнительной обработкой изображения встроенным искусственным интеллектом, здесь уже оцениваем применимость такого метода в принципе для фотографии.
В качестве тестового сюжета выбран жилой комплекс, расположенный в 890 метрах от места съемки. Теплый, солнечный вечер, идеальнейшие условия. В качестве точки сравнения будем использовать точку по центру кадра, она же использовалась и для тестирования цифрового зума, но об этом ниже.
Разрешение фотографии в 12,5 мегапикселей составило 4080х1840 пикселей, а размер файла — 4,75 Мб. Фотография в разрешении 50 мегапикселей имеет разрешение 8160х6144 пикселей и размер файла 27,10 Мб, а самая крупная, 200-мегапиксельная, обладает разрешением 16320х12288 пикселей и «весом» файла в 96,04 Мб. И это всё в формате JPG, т. е. с сжатием и максимальным качеством. Фотографии в 12 и 50 мегапикселей совпадают в тональном рисунке, а вот 200-пиксельная выглядит иначе.
Фотография выглядит идентично с 50-мегапиксельным вариантом по композиции, но даже в уменьшенном виде отображается просто ужасно. Создается полное впечатление о суровом перешарпе, так могут делать только «Самсунги», но никак не фото-смартфон.
Как следует из приведенных выше фотоснимков, 50-мегапиксельная картинка относительно хороша, 12.5-мегапиксельная хороша. А вот 200 мегапикселей откровенно разочаровывают вмешательством алгоритмов восстановления картинки. Такой результат можно было бы оправдать, если бы съемка велась в темное время суток и с рук, а тут на ярком солнце и с применением штатива. Погода выпала в день съемки ветреной, и несмотря на то, что я использовал съемку по таймеру, корпус телефона иногда колебался под действием активного перемещения воздушных масс. Что может служить оправданием для алгоритмов камеры, но никак не оправдывает их.
На слайд-шоу выше приведена последовательность фотографий, снятая с использованием «цифрового зума». В Xiaomi 15 Ultra есть возможность применить обработку фотографий в некоторых случаях при помощи фирменного искусственного интеллекта. Собственно, именно тут он и применялся. Съемка осуществлялась с изменением кратности на 20 единиц, начиная с 20-кратного увеличения и заканчивая 120-кратным. Как видно из всех кадров, результат так себе, хотя условия идеальнейшие, восстанавливать прямые линии — это не листву попытаться «нарисовать» в кадре. Исходя из полученных фотографий, можно смело заявлять, что и при 200-мегапиксельном фотографировании фотография обрабатывается встроенным искусственным интеллектом и результат получается соответствующий. Может быть, на экране смартфона фотография выглядит еще куда ни шло, но вот на большом экране компьютера уже, мягко говоря, всё плохо.
Разумеется, ни о какой более лучшей детализации из-за применения 200 мегапикселей тут речи не идет. Файл становится больше и «тяжелее», но толку от этого немного. Посмотрим, а как алгоритмы справляются с листвой деревьев. Для математических алгоритмов листва или трава — задача подчас невыполнимая.
Как видно при увеличении мегапикселей, картинка не становится более детальной. Листва уже на 50 мегапикселях выглядит довольно уныло, а на 200 и вовсе ужасно. Новых деталей не появляется, а вот размеры растут.
Продолжим дальнейшее исследование, рассмотрим еще одну серию снимков архитектуры. Расстояние до объекта съемки 200 метров. Центральная точка — окошко с занавесочкой.
И здесь ровно та же ситуация. С увеличением мегапикселей с 12,5 до 50 еще можно отменить небольшое увеличение количества деталей, например, потеки над целевым оконцем на 50 мегапикселях позволяют разглядеть больше своих собратьев, как-то их посчитать хотя бы. А вот на 200-мегапикселях уже получаем цифровое «мыло» из пикселей, попытки додумать того, чего не было.
Несмотря на довольно посредственные результаты при цифровом зуме с использованием искусственного интеллекта для восстановления картинки, смартфон можно использовать для разглядывания удаленных объектов. К примеру, на фото выше церковь Казанской иконы Божией Матери в Борисоглебе, она располагается от точки съемки на расстоянии 13,2 километров. Глазом различить, что там такое непосредственно, то ли колокольня, то ли дым над лесом, с такого расстояния — занятие не для всякого. А вот телефоном удалось определить, что это действительно церковь и колокольня. Что довольно удобно, правда, для исполнения подобного фокуса требуется хороший штатив, иначе навестись на объект увеличения и зафиксировать поле кадра довольно тяжело, несмотря (и вопреки) на хорошую стабилизацию самой камеры.
Идем дальше. Съемка архитектуры — конечно, хорошо, но ведь перископную камеру можно было бы использовать и для съемки разнообразных небесных тел. Например, Луны. Что же, надо попробовать, тем более что Луна вот она, прямо на небосводе. В отличие от режима «Суперлуние», когда телефон просто рисует ночное светило на темном фоне в соответствии с его фазой в данной географической точке, Луну можно попробовать снять и в реальности. Для этого нужен хороший штатив и определенная сноровка. Сноровка в том плане, что Луна движется вокруг Земли и при большом приближении ее еще нужно поймать в кадр, успеть зафиксировать штатив и снять снимок. Иначе она довольно быстро «убегает» из поля зрения. Используем цифровой зум и восстановительные технологии из серии искусственного интеллекта.
Луна, кстати, получается довольно прилично с 200-мегапиксельного объектива. Разумеется, при съемке с цифровым зумом разрешение сбрасывается до примерно 7,5 мегапикселей. А результат обработки зависит от удачливости искусственного интеллекта. И он отличается от того, что дает «Суперлуние».
А что, если отключить все AI-функции в фотокамере и дать еще шанс 200-мегапикселям? Нет ничего невозможного.
После съемки я не надеялся на какой-то ощутимый результат. Но уже на этапе сравнения по тональности всех трех снимков оказалось, что разницы между ними нет.
Идентичность результатов на этом этапе уже радует, и довольно сильно. Поэтому переходим к рассмотрению 100% кропов, как и во всех предыдущих попытках.
Тем не менее, даже при отсутствии ужасов AI, при увеличении разрешения качество картинки не растет. Минимальные 12.5 мегапикселей не дают достаточную детализацию, изображение относительно размытое. Дальнейшее увеличение мегапикселей приводит лишь к «зуму» всего этого размытия.
Теперь же перейдем к макрорежиму. Тут важно понимать, что по умолчанию в режиме «Фото» включена настройка автоматического переключения объективов для теле- и макросъемки. Соответственно, если попытаться очень близко снять какой-то предмет, то камера может переключиться на 70 мм объектив, существенно отличающийся от 100 мм. Поэтому стоит либо проверять, какая камера снимает в данный момент, либо отключать функцию автоматического выбора объектива.
В качестве модели для макросъемки выступила баночка со средством для увлажнения носоглотки. Смартфон стоял на надежном штативе, поэтому снимки 50 и 200 мегапикселей, с отключенным AI, получились идентичными. При сравнении фотографий трудно понять, что они действительно различны. Но вернемся к увеличенным изображениям и попробуем понять, добавляется ли информация, детали, при переходе к более высоким разрешениям или нет, но уже в макрорежиме.
В макрорежиме переход с 12,5 мегапикселей на 50 мегапикселей позволяет увидеть офсетную печать на этикетке средства. А вот переход на 200 мегапикселей не добавляет никакой дополнительной информации в кадр.
Вместо вывода
Честно говоря, на опыте предыдущих смартфонов я не ожидал каких-то чудес и от Xiaomi 15 Ultra. Всё же небольшая матрица и 200 мегапикселей на ней, плюс крошечная оптика, хоть и в виде перископа, всё это явно не дает никаких намеков на качество снимка, его резкость, детализацию. В действительности всё оказалось куда хуже. Картину подпортил ненужный в большинстве сценариев AI, уродующий фотографии почем зря. При его отключении ситуация выравнивается. 50 мегапикселей позволяет получить больше деталей на снимке, нежели 12.5-мегапиксельное разрешение. Режим 200 мегапикселей бесполезен, он лишь увеличивает размер файла.
Floating Telephoto 70 тоже не подарок
Качество изображения с менее дальнобойного 70-мм телеобъектива визуально лучше, чем с камеры со 100-мм оптикой. Тут и матрица иная, конструкция объектива несколько другая. Но не стоит рассчитывать, что и на Tele 70mm присутствует смысл в использовании всех доступных 50 мегапикселей. Две макрофотографии для примера.
Сравнить 12,5 и 50 мегапикселей оказалось не так просто. 100% кропы в одном случае захватывают и божью коровку, и часть асфальта. В другом остается только сама кокциннелида. Поэтому пришлось поступить иначе. 12,5-мегапиксельный вариант представлен в виде 100% кропа, т. е. на полном увеличении (нажимаем на фото выше и смотрим в полный размер кропа). А 50-мегапиксельный вариант имеет размер втрое больший + не удержался, добавил еще пару 100% кропов с 50 мегапиксельного варианта. Основная проблематика 50-мегапиксельного снимка в том, что на полном увеличении он напрочь теряет детализацию. Создается полное впечатление, что для получения изображения с разрешением в 6144х8192 пикселя просто взяли фотография с около 20 мегапикселями, а потом его просто увеличили, особо не заморачиваясь на счет детализации.
А что насчет качества передачи цвета?
Поскольку Xiaomi имеет довольно жесткую маркетинговую коллаборацию с Leica, то при съемке не в RAW форматах для пользователя доступны цветовые профили, которые колоризируют результирующую фотографию в соответствии с представлением колористов Leica (хочется надеяться, что именно их). Но при съемке в RAW формате никакие цветовые профили к изображению не применяются (хочется надеяться, что не применяются, в том числе и в формате UltraRAW). И на качество цветопередачи уже влияют в первую очередь матрица и оптика объектива, а во вторую — программное обеспечение для «проявки» RAW в удобоваримый формат. Многие фотографы не заморачиваются по поводу корректности и адекватности передачи оттенков цвета, им достаточно того, что камера хорошо «рисует», и на этом успокаиваются. Но тут всегда кроется подвох в деталях. Оставим за скобками художественную составляющую адекватности цветопередачи и попробуем протестировать Xiaomi 15 Ultra именно в отношении точности цветопередачи. Для этого воспользуемся классической версией Colorchecker от X-Rite.
Еще в пленочную эпоху фотографы, занятые в рекламе или портретной съемке, старались максимально попадать в реальный цвет на снимках. И для них вариации в оттенках одного и того же цвета в зависимости от внешних факторов выливались в настоящую головную боль. В более позднюю эпоху, когда к обработке фотоснимков присоединились вычислительные мощности персональных компьютеров, вроде бы как стало немного проще, неудачные цвета можно было и подкорректировать не слишком уж и большой кровью. Но с распространением разнообразных цифровых камер, где у каждого из производителей свой собственный взгляд на цветопередачу, подняло проблематику цветопередачи на новый уровень. А ведь есть еще устройства вывода, на которых мы оцениваем фотографию… Да и разные люди воспринимают цвета по-разному, в том числе и в зависимости от того, что они скушали утром на завтрак.
Одним из решений проблемы корректности цветокоррекции, и его пропагандировал легендарный Дэн Маргулис, является работа с цветом исключительно в цифровом виде с полным недоверием к своим глазам. Такая методика позволяет производить качественный цветокор даже людям с нарушениями цветового восприятия. В такой парадигме необходимо измерить результат съемки смартфоном цифрами, а снимать нужно эталонные цвета. А эталонные цвета у меня есть в виде Classic Colorchecker от X-Rite, представляющую собой пластину с 24 изолированными друг от друга плашками. 6 плашек являются градациями серого, от белого и до черного. Остальные — цветовые оттенки различных цветов, таких как, например, темная кожа человека или светлая кожа человека. Соответственно, для проверки камер Xiaomi 15 Ultra я последовательно сниму Colorchecker в режимах RAW и UltraRAW, измерю цветовой оттенок, сравню его с эталоном, вычислю отклонения. Но и тут есть определенные сложности.
Производитель рекомендует менять Colorchecker каждый год или два, в зависимости от интенсивности использования. Она (таблица) же у меня находится в распоряжении уже лет 10, не меньше. Но за всё время я доставал ее из коробки раза три. Однако с течением времени пигменты краски плашек могут не только засаливаться от грязных рук, но и деградировать просто от старости, неизбежно изменяя оттенок. Более того, съемку нужно проводить с определенным типом равномерного освещения (лампы D50), с заданной цветовой температурой (5000K). Но ни специальных ламп, ни их температуры у меня нет, поэтому я воспользовался погожим солнечным денечком и отфоткал всё в тени кроны клена. Поэтому ни в коем случае нельзя относится к полученным результатам как к истине, особенно с учетом того, что в мире цветового и светового контраста вообще всё довольно относительно.
Помимо простой проверки качества цветопередачи, при помощи Colorchecker и соответствующего программного обеспечения можно создать цифровые корректирующие профили для программ проявки RAW-файлов, таких как Adobe Camera Raw, Adobe Lightroom, Capture One и многих других. Построить профили можно различными программами, в том числе операцию можно провести и в Adobe Camera Raw. Однако я, в первую очередь, предпочел использовать программный продукт от Calibrite. Он автоматически создает профиль в формате DCP. Но создать профиль не значит проверить результат. Профиль лишь позволит провести корректировку цветов на этапе обработки фотографии.
Альтернативное решение для проведения калибровки — использование продукта Adobe DNG Profile Editor. Бесплатная программа, которую еще и не нужно устанавливать (скачал и запустил самым брутальным образом). Программный продукт позволяет в автоматическом режиме создавать профили по Colorchecker, визуально отображать различия между тем цветом, что есть на снимке, и тем, который должен быть, применять различные профили и так далее. Программа может создавать профиль для нескольких типов освещения одновременно, но она очень требовательна к экспозиции снимка. Например, DNG Profile Editor практически на каждом втором снимке Colorchecker отказывался его обрабатывать с мотивировкой, что самая белая плашка переэкспонирована, хотя если посмотреть ее в любом RAW-редакторе, то видно, что запас по яркости имеется по всем каналам. Интересно, что профили, которые были созданы при помощи DNG Profile Editor, больше по размеру, чем профили, созданные продуктом от Calibrite.
Профиль DCP — это профиль цифровых камер, который определяет цветовое воспроизведение. Он используется различными продуктами Adobe, включая Lightroom и Photoshop/Camera Raw. А вот Capture One не работает с профилями в формате DCP, он использует другой вид профилей ICC (или ICM). С одной стороны, DCP более гибкая система для коррекции цвета, с другой стороны, системы, основанные на ICC, призваны обеспечивать наилучшие результаты, так как коррекция применяется с использованием цветовых пространств, а не таблиц, что в теории должно приводить к более естественному восприятию цвета человеком. В общем, батлы между «остроконечными» (табличными) и «тупоконечными» (пространственными) могут продолжаться до бесконечности. А в практическом плане необходимо как-то сконвертировать полученные результаты из DCP в ICC. Провести конвертацию можно при помощи, например, продукта DCP2ICC, бесплатно доступного в виде приложения командной строки. Да, чем дальше, тем сложнее. Настало время вернутся непосредственно к Colorchecker.
| ## | Наименование | a* | b* |
|---|---|---|---|
| 1 | Темная кожа | 14.37 | 14.92 |
| 2 | Светлая кожа | 19.27 | 17.50 |
| 3 | Голубое небо | -4.88 | -21.93 |
| 4 | Листва | -15.31 | 22.84 |
| 5 | Синий цветок | 9.61 | -24.79 |
| 6 | Голубовато-зеленый | -32.27 | -0.37 |
| 7 | Оранжевый | 35.83 | 56.50 |
| 8 | Пурпурно-синий | 10.77 | -45.26 |
| 9 | Умеренно-красный | 48.64 | 16.67 |
| 10 | Фиолетовый | 21.43 | -21.60 |
| 11 | Желто-зеленый | -32.82 | 56.69 |
| 12 | Оранжево-желтый | 18.24 | 67.37 |
| 13 | Синий (основной) | 15.42 | -49.80 |
| 14 | Зеленый (основной) | -46.64 | 33.29 |
| 15 | Красный (основной) | 51.05 | 28.62 |
| 16 | Желтый (основной) | -0.01 | 79.20 |
| 17 | Пурпурный (основной) | 49.32 | -14.33 |
| 18 | Голубой (основной) | -27.39 | -24.16 |
| 19 | Белый | -0.15 | 1.58 |
| 20 | Нейтральный 8 | -0.57 | -0.55 |
| 21 | Нейтральный 6.5 | -0.75 | -0.06 |
| 22 | Нейтральный 5 | -0.13 | 0.14 |
| 23 | Нейтральный 3.5 | -0.46 | -0.48 |
| 24 | Черный | 0.07 | -0.46 |
Выше я привел таблицу оттенков Colorchecker в виде названия и цветовой координаты в пространстве L*a*b*. Причина использования именно L*a*b*, а не традиционного RGB или RGBG, заключается в том, что только в L*a*b* (и в LAB), в отличие от остальных цветовых пространств, яркостная составляющая, определяется как L, отделена от цветовой, собственно, a* и b*. И таким образом цветом и яркостью можно манипулировать независимо. А поскольку нас интересует именно попадание цвета в нужный нам тон, то именно LAB (тут и далее это на самом деле L*a*b*, но писать его просто LAB удобнее и привычнее) является как нельзя лучшим цветовым пространством для анализа. Чем дальше от 0 координаты a* и b*, тем менее нейтральным является оттенок. И наоборот, чем ближе к 0 координаты, тем более нейтральным является цвет. Соответственно, случай, где и a* и b* равны нулю, означает, что это нейтрально серый цвет.
Здесь сразу имеет смысл обратить внимание на нижний ряд плашек на Colorchecker, от белой и до черной. По идее, они должны быть нейтральными, так как освещаются они лампами с температурой 5000 Кельвинов, что само по себе — нейтральный дневной свет, ну и подразумевается, что сами плашки должны быть нейтральными по оттенку, т.е. серыми, черными, белыми, а не синевато-серыми, красновато-белыми. Однако, на практике это далеко не так. Обычный обыватель и не подозревает, что получить нужный цвет, его оттенок или нейтрально-серый вариант на практике чрезвычайно не просто. Так и тут, все плашки имеют тенденцию к зеленой части спектра, небольшую, но все же (смотри таблицу с координатами для каждого из цветов).
Методика измерения: файл DNG открывается в Adobe Photoshop 2025, предварительно вручную выставляется баланс белого по плашке номер 21 (нейтральный 6.5). При открытии игнорируем предложение применения встроенного цветового профиля из загружаемого файла. Затем при помощи инструмента «Пипетка» с усреднением точек 11 на 11 осуществляем измерение цвета в координатах LAB. Используем 32-битные значения. Они заносятся в таблицу Excel, а затем производится сравнение с эталонными значениями и прочие математические манупуляции.
В измерениях можно отметить, что цветовая температура снимков находилась в основном в диапазоне 4500–5500 Кельвинов, что довольно близко к рекомендуемым значениям для съемки. Но, с другой стороны странно видеть разброс между кадрами снятыми с разных камер в целых 1000 К, особенно с учетом того, что в смартфон встроен отдельный 13-канальный фотометрический сенсор, он совмещен со вспышкой в верхней части блока камер, и для всех камер он должен давать одну и туже температуру баланса белого, что, очевидно не так. Также очевидно, что при подстройке баланса белого по плашке 21 серый цвет на фотоснимке более серый, нежели на самих плашках. Различия по оттенкам между RAW и UltraRAW присутствуют, но они ниже порога, который может различить глазом человек. При одинаковой освещенности формула для расчета показателя различимости будет следующей: ΔE=√[(*a1-*a2)^2+(*b1-*b2)^2]. А пороги различимости определим так:
- ΔE < 1.0 : неразличимо человеческим глазом даже при сравнении цветов бок о бок.
- ΔE = 1.0-2.0 : минимальное изменение, заметное только опытным наблюдателем в идеальных условиях. 2.0 — максимум для профессиональных дисплеев.
- ΔE = 2.0-3.0 : средний порог заметности для большинства людей (стандартный критерий в промышленности). 3.0-5.0 — максимум для полиграфии.
- ΔE > 5.0 : четко различимое различие даже без сравнения образцов.
Тут сразу же нужна оговорка: приведенные пороги усредненные. Восприимчивость зависит не только от конкретного экземпляра зрителя, но и от насыщенности цвета. Если цвет нейтральный, там, где a* близко по значению к b* и вместе они стремятся к 0, например, строка с оттенками серого на Colorchecker, то чувствительность восприятия тут выше, а порог ниже. А если цвета яркие, значения a* сильно отличаются от b*, а вместе они далеки от 0, то тут чувствительность уже снижается.
Мне потребовалось некоторое время, чтобы осознать всю глубину несоответствия оттенков, получаемых в RAW-файлах, с оригинальными значениями в Colorchecker. Более того, оттенки отличаются не только между камерами, но и между форматами RAW и UltraRAW. И различия довольно существенные. Я попробовал различные комбинации параметров, таких как установка баланса белого по серой плашке и не установка баланса по серой плашке, применением предлагаемого цветового профиля и без него. Была даже попытка применения построенных профилей (о ней ниже). Результат всегда оставался неудовлетворительным. Различие между оттенками между Colorchecker и результатом съемки в RAW есть, и они хорошо заметны глазом даже не натренированного обывателя. Особая проблематика с оттенками, содержащим зеленый и желтый спектры. Расхождения на них наиболее заметны. А вот нейтральные цвета практически не отличимы от референсных значений.
Формат UltraRAW преподнес еще один сюрприз. При съемке на основную, дюймовую камеру, он не только сильно ошибся в цветах и оттенках, но и проявил дефекты в изображении. На фото выше. Изображение не только донельзя бледное, неконтрастное, но и со сдвигом некоторых плашек (помечено стрелками). Не очень понятна логика алгоритмов, зачем делать множественную экспозицию, если условия съемки идеальны?
Возвратимся к цветовым профилям по результатам съемки Colorchecker. Мне не удалось применить ни единого созданного профиля, в том числе и в продукте Adobe DNG Profile Editor. Ни Adobe Camera Raw, ни Adobe Photoshop 2025 в упор не хотели видеть созданные профили. Capture One увидел созданные профили только тогда, когда я добавил в начало имен файлов название одной из официально поддерживаемой камеры. Да, профиль срабатывает, но возможности произвести измерения в LAB в Capture One просто нет. Он для творчества, а не занудства с цифрами, да простит меня Маргулис. Единственный продукт, который нормально отнесся как к созданным профилям DCP, так и ICC, стал RawTherapee. Программа довольно мощная, но для прожженных любителей полноценного процесса «проявки» RAW при полнейшем контроле. Кстати, именно в RawTherapee выяснилось, почему DCP профиль, созданный в DNG Profile Editor, больше по размеру, нежели аналогичный по формату профиль, но полученный из Calibrite. Всё просто, продукт от Adobe насыщает профиль большим количеством заполненных таблиц, даже если там одни нули.
Еще один момент всплыл в RawTherapee. Он связан со встроенным цветовым профилем в RAW-файл, который получается из камеры. Дело в том, что в далекие времена мало кто из производителей фототехники задумывался об унификации своих файлов со всеми остальными. Каждый норовил сделать свой собственный, самый лучший RAW-формат, а заодно и выпустить свою собственную, уникальную программную оболочку для «проявки» RAW-формата. Сторонние производители программных продуктов были вынуждены встраивать в свои системы поддержку конкретных моделей фототехники, чтобы RAW-файлы из них можно было бы корректно обрабатывать. Такая вакханалия длится и по сей день, достаточно только взглянуть на списки поддерживаемых камер в Capture One или Adobe Camera Raw. Но, как оказалось, можно пойти и другим путем. Если в сам RAW-файл внедрять, согласно стандарта, цветовой профиль или другую калибровочную информацию, то такой файл можно будет полноценно проявлять в любом совместимом продукте. Правда, каждый из файлов будет «тяжелее» на пару килобайт.
Покопаться в метаданных RAW-файла можно как при помощи RawTherapee, так и с использованием специализированного инструмента командной строки ExifTool. Так, например, в DNG-файлах из Xiaomi можно обнаружить некоторые калибровочные таблицы, позволяющие провести определенные манипуляции с цветами при их обработке. Конечно, небольшие таблицы коэффициентов не заменят полноценный профиль, но это уже лучше, чем совсем ничего. А вот в RAF-файлах из моей Fuji такой информации нет, зато в метаданные записываются корректировочные и поправочные коэффициенты для используемого объектива, чтобы в последствии можно было исправить различные виды аберраций изображения. Подробно ознакомиться с набором метаданных можно на сайтах Exiv2 и ExifTool.
Вместо вывода
Честно говоря, идея проверить качество цветопередачи поначалу выглядела довольно привлекательной. Методология ясна, всё необходимое для проведения испытания в наличии. Но потом полезли такие детали, что за ними оказалось не видно первоначальной задачи. Проблема кроется в самой природе работы с цветом, в которой научная определенность лишь только виднеется где-то на горизонте, поскольку ни один из приборов, применяемых для определения или отображения цвета, включая человеческий глаз, не способен точно и достоверно определить этот самый цвет, так как существует множество факторов, препятствующих этому. Для желающих погрузиться с головой в пучину колористики могу посоветовать ознакомиться с материалами двух сайтов: BabelColor и персональной странички Брюса Линдблума. На сайте подобрана неплохая библиотека материалов, касающихся таблиц Colorchecker, включая электронные формы таблиц в цветовом пространстве LAB, на страничке Линдблума представлены калькуляторы для преобразования одних цветовых пространств в другие и прочая полезная математика.
Да, цветопередача у Xiaomi 15 Ultra далеко не идеальна, даже если снимать в JPG с внутрикамерным преобразованием, то результирующий снимок весьма далек по цвету от того, что же было снято изначально. Встроенные корректирующие профили не дают исчерпывающей информации о необходимых корректировках, поэтому приходится крутить руками, полагаясь только на свой собственный вкус и уповая на правильность отображения цветов монитором, либо, вспоминая старину Маргулиса, работать исключительно по цифрам. На этом фоне, казалось бы, пользы от создаваемых профилей особо нет, если все равно надо крутить руками. Однако в построенных профилях все же есть определенный резон. Они позволяют существенно ускорить процесс «проявки» цифровых негативов.
Коллаж из двух фотографий мертвого жука выше как раз и представляет образец удачного применения построенного ранее профиля. Фотография снята на Floating Telephoto 70mm объектив в макрорежиме и в обычном RAW-файле. На первый взгляд они идентичны по оттенкам. Но только на первый взгляд. Фотография была обработана только применением цветового профиля в RawTherapee. К левой фотографии применен встроенный в DNG-файл профиль, а к правой применен профиль, созданный в Calibrite. И если ваш монитор хорошо откалиброван (подозреваю, что на экране мобильного телефона разницы в тонах между изображениями будет не разобрать), а глаза еще не потеряли способность к анализу цвета, то разница видна. Левая часть отдает излишней зеленью, особенно песок. Правая же часть обладает меньшим зеленым оттенком, что куда ближе к оригинальному цвету песка. А если вспомнить таблицу с анализом расхождений между Colorchecker и тем, что снято, то наибольшее расхождение для двух телемодулей находится именно в спектре зеленого цвета.
Особо хочется отметить странность работы UltraRAW. Похоже, что данный режим стоит использовать только в режимах, когда действительно требуется вычислительная фотография, в противном случае качество изображения может оставлять желать лучшего.
А теперь сравниваем Xiaomi 15 Ultra с современным цифровым фотоаппаратом
Краткая историческая справка. С появлением у меня на руках Samsung S5, я забросил свою фототехнику Micro4/3 на дальнюю полку. А с появлением у меня Samsung S21+, мне пришлось купить фотоаппарат Fuji X-T200. Вот именно с ним и будем сравнивать качество снимков на Xiaomi.
Сравнивать несравнимое довольно тяжело. Фотоаппарат напичкан функциями исключительно для проведения фото (и иногда видео) съемки, а смартфон в первую очередь — персональный носимый компьютер с множеством функций, в том числе и с гипертрофированной функцией по съемке фото и видео. Поэтому сравнивать я буду фотоаппарат не с prime объективами, а с самым простым зум-объективом Fujinon XC 15-45mm F3.5-5.6 OIS PZ, представляющим в эквиваленте 35 мм диапазон фокусных расстояний от 23 и до 69 мм. Конечно, он не покрывает все четыре объектива Xiaomi, но как минимум основную камеру с 23 мм и Floating Telephoto с его 70 мм сравнить может быть уместно, тем более что на стороне Xiaomi будут более широкие диафрагмы. На стороне же Fuji — более чем втрое большая матрица (применяется матрица формата APS-C) и большая по размеру оптика.
Кстати, Xiaomi активно эксплуатирует товарное обозначение (мне не удалось найти информацию о том, было ли название зарегистрировано как торговая марка или нет) Leica Summilux. Обозначение Summilux было впервые применено в светосильных объективах Leica, появившихся в продаже в 1959 году. В те далекие времена лишь мало кто умел в расчет оптических характеристик объективов, тем более что расчеты проводились в ручном режиме, с применением логарифмических линеек и прочих перфокарт. И в те темные времена другим производителям, в первую очередь из СССР, было гораздо проще скопировать чужое изделие, чем самостоятельно заниматься трудными расчетами. В нынешних условиях, конечно, люди особо умнее не стали, но появились программные продукты, в том числе Open Source характера, позволяющие производить конструирование, моделирование и расчеты оптических систем куда проще, чем у наших пращуров. Поэтому в силах Xiaomi было бы разработать самостоятельные решения, которые ничем не уступали решениям от немецких компаний, традиционно сильных в оптике. Но маркетинговые характеристики, конечно, решают. Вы обратили внимание, что я не использовал сочетание «оптическая схема» в отношении Leica Summilux в начале этого абзаца? Дело в том, что Leica применяла такие обозначения, как Summilux или Noctilux, не для обозначения оптической схемы, а лишь для идентификации светосилы объектива. Так Summilux обычно объединяет объективы с максимально открытой диафрагмой в диапазоне меньше, чем f/2, но больше, чем f/1. Noctilux же имеет диафрагментальный номер от f/1.25 и вплоть до f/0.95. Иными словами Summilux уже маркетинговая характеристика, которая может быть применена к любому из объективов. И что же? В объективе Leica от Leica только шильдик да и тот нанесенный на китайском заводе?
Для более-менее адекватного сравнения не по характеристикам, а в реальной жизни между фотоаппаратом и фотосмартфоном мне пришлось совершить небольшой вояж в славный город Владимир, где местные навели тотальный елей и усладу для глаз. И в течение нескольких часов вместе с двумя аппаратами я прошелся по городу и некоторым его окрестностям. Съемка проводилась поочередно, сначала фотокамерой, потом телефоном или наоборот. Фотокамера находилась в режиме P, т. е. свободно могла управлять всеми характеристиками съемочного процесса в автоматическом режиме, за исключением фокусного расстояния и точки фокусировки. Съемка проводилась в RAW и в Burst режиме. На смартфоне съемка осуществлялась в RAW и в режиме «Профи», задачей фотографа же было кадрирование, фокусирование и выбор подходящего объектива. Сама съемка проходила в стилистике фотопрогулки OpenFoto, иными словами, иду, что вижу, то и фотографирую. После осуществлялась художественная обработка снимков в Capture One: кадрирование, цветокоррекция, изменение резкости, контрастности, геометрии, виньетирование, в некоторых сюжетах применялось и маскирование с последующей обработкой. Сама обработка выполнялась в соответствии с творческим вкусом автора. Еще раз, задача сравнения — понять, может ли смартфон в исполнении Ultra заменить фотокамеру в типовом сценарии применения.
До начала съемки и собственно сравнения у меня присутствовал некий скепсис в отношении результатов. Фотокамера X-T200 хоть и не относится к премиум-сегменту, но уровень съемки у нее достоин уважения. Да и объектив линейки XC, считающейся продуктом для начинающих, любителей и «лишь бы дыру на камере закрыть, чтобы пыль не попадала», обладает неплохими характеристиками и полностью разрешает установленную 22-мегапиксельную матрицу в фотокамере. Иными словами, подспудно крутилось чувство, что фотокамера порвет смартфон, как домашнее животное известный медицинский прибор. Но результаты съемки изменили первоначальное мнение. Идем по порядку.
Удобство использования
Fuji X-T200 вместе с китовым объективом — камера отнюдь не гигантского размера. Она с легкостью помещается в карман куртки, нет проблем носить ее на шее или в руке. Удобный грип позволяет даже крупной лапой держать камеру уверенно и надежно, а все органы управления находятся на своих местах. А откидной экранчик позволяет с легкостью брать любые ракурсы, хоть от земли, хоть от поднятой руки — повернул экран и кадрируй сколько угодно.
У Xiaomi 15 Ultra есть фото-кит, который приближает смартфон к фотокамере по удобству использования. Здесь есть грип, который меньше, чем у Fuji, но зато в нем дополнительный, резервный аккумулятор. На него же выведены дублирующие элементы управления, настраиваемые по функциям. У смартфона нет поворотного экранчика, но зато есть основной экран, достаточно крупный для того, чтобы через него можно было бы кадрировать в самых неудобных положениях. И Xiaomi тоже с легкостью помещается в карман, но только не куртки, а брюк.
Поворотный экран — это, конечно, здорово, но крупный дисплей с хорошим разрешением на смартфоне позволяет сразу же, не отходя от кассы, проверить качество фокусировки снимка. На Fuji применяется гибридный метод фокусировки, и в целом, в зависимости от объектива, ошибки фокуса составляют 2–10% от всего объема сделанных кадров. Несколько снимков на Fuji из съемки во Владимире пришлось отправить в мусорную корзину по причине ошибки фокуса. Разглядеть проблему ни в видоискателе, ни на экранчике на фотокамере нельзя — слишком низкое разрешение не позволяет увидеть нерезкость там, где ее быть не должно. К чести Xiaomi, на смартфоне проблем с фокусом не было ни одной. Он всегда там, где нужно, даже при условии, что все диафрагмы на всех его объективах максимально открыты и дают минимально возможную глубину резкости.
Невозможность изменить диафрагму на Xiaomi — безусловная боль фотографа. Это практически минус как минимум треть всех художественных приемов. Вторая боль — отсутствие burst-режима в режиме «Профи». Снимки можно делать только по одному, что далеко не всегда удачный выбор, особенно при съемке стрита.
В целом, и у камеры, и у смартфона есть свои плюсы и минусы. Со смартфоном из-за его технических ограничений фотографу придется ужиматься и идти на различные ухищрения. А некоторые типы сюжетов вообще оказываются недоступными для съемки. Тем не менее, на мой взгляд, перевес по удобству все же на стороне смартфона. Он как минимум легче, и при длительных съемках в диких местах пользоваться им однозначно удобнее. Например, смартфон так или иначе берешь в поход, а вот на лишние объемные 600 грамм в виде фотокамеры сможет отважиться лишь новичок.
Качество снимков
Это именно то, ради чего люди и покупают версии Ultra. И это именно то, на чем настаивает Xiaomi. Дескать, результирующее качество снимков на смартфон не хуже, чем на современную фотокамеру. И похоже, что это действительно так, по крайней мере, если сравнивать смартфон с камерами начального или среднего уровня, оснащенных такими же объективами. Но есть сценарии, где фотокамеры пасуют полностью. Например, ночная съемка на Xiaomi не составляет никакого труда, не нужен даже штатив. А задумай я провести ночную съемку со своим Fuji, то мне придется везде таскать 4 кг штатив, каждый раз мучаться с фокусировкой, которая на объективах с электронным управлением настраивается самым настоящим сатрапским способом, потом делать множество снимков и надеяться, что съемка прошла удачно и не нужно ничего повторять.
Судя по фото выше, снимки, сделанные на смартфон, по крайней мере в условиях фотопрогулки, ничем не уступают кадрам с фотокамеры, а в некоторых случаях и лучше их. Но для получения действительно качественного изображения, где применяется хороший объектив, свет и прочие ухищрения профессионала, смартфон спасует. Только вот никто от него и не ждет замену профессиональной фотосъемки. А для бытового и любительского уровней то, что позволяет дать смартфон в RAW и последующей обработкой, вполне адекватное качество.
Оптические искажения — довольно неприятный недуг при съемке архитектуры, да и города в целом. Далеко не всегда можно скадрировать изображение так, чтобы искажений было по-минимуму. И далеко не всегда их можно красиво исправить на постобработке. Искажения присутствуют и у Fuji, и у Xiaomi. У последнего их меньше и исправляются они проще.
Как мы уже выяснили, цвета, генерируемые Xiaomi, довольно странны и отличаются от камеры к камере. И это разнообразие хорошо видно при сравнении снимков, полученных непосредственно на Xiaomi и на Fuji. Но тут следует понимать, что и Fuji далеко не идеал по цветопередаче. И по-хорошему, если стоит задача получить картинку по цветам максимально близкой к оригинальному изображению объекта съемки, то нужны хорошие профили и цветокоррекция в этом направлении. Либо же снимать в JPG с применением встроенных профилей Leica, которые, разумеется, тоже ничего общего с точным отражением цвета не имеют. А так, цветовая модель от Xiaomi, не вызывает отторжения, пользоваться можно.
Детализация снимков — основное беспокойство перед съемкой. Крошечные матрицы и микроскопические объективчики. Ну откуда там разрешающей способности взяться? Тем не менее уровень детализации, по крайней мере при хорошем освещении, коротких выдержках и низких ISO, если не находится на уровне Fuji, то очень близок к нему. 12,5 мегапикселей вполне достаточно для съемки. Переход на 50 мегапикселей на основной камере не ухудшает детализацию, но позволяет сделать более мелкие crop из полученного снимка. Вот только постоянное переключение на JPG при изменении разрешения или камеры досаждают неимоверно.
С использованием UltraRAW нужно быть осторожным. Если условия съемки подходящие, то лучше не использовать UltraRAW, а остановиться на традиционном RAW.
Качество сборки оптической схемы
Помимо матрицы и конструкции объектива, важно качество его сборки и обработки каждой из линз. Среди фотографов упорно ходят слухи о так называемых «наборных объективах», изготавливаемых на заводах Юго-Восточной Азии. Где, дескать, берут корпус объектива, засыпают туда совком линзы, потом усиленно трясут корпусом, заставляя линзы равномерно распределиться по корпусу и занять свои места. Затем корпус опрессовывается, и получается вполне годный объектив. Конечно же, так никто не собирает, даже китайские производители. Но проблемы со сборкой и качеством обработки линз присутствуют у всех брендов, даже самых-самых именитых и дорогих. Смартфонная оптика усугубляет положение тем, что она очень мелкая физически, и качественно обработать стекло линз получается очень дорого. По сей причине применяют пластиковые линзы, они отливаются массово, стоят недорого, да еще и ощутимо легче, чем стеклянный аналог. Оптически качественный пластик дает изображение, не отличимое от стекла аналогичного уровня. Но вот собрать объектив размером менее сантиметра и состоящий из 4, 5, 6, 7 или 8 групп довольно тяжело. Достаточно отклонения в линзе на долю миллиметра, и всё.
Для проверки снимается серия кадров равномерно освещенной асфальтовой, более-менее ровной площадки. Затем в редакторе проводится обработка Find Edges. На объективе UltraWide отчетливо заметно четко выраженное пятно резкости прямо по середине кадра. Оно и понятно, объектив явно не силен в разрешении по краям. Tele 70mm радует ровной U-образной подковой. А Tele 100mm — перевернутой подковой с таким же хорошим рисунком. А вот Wide объектив удивил и разочаровал. Во-первых, зона резкости в нем напоминает то ли знак вызова Бетмана, то ли букву M. Но эта буква и, соответственно, зона резкости развернуты почти по диагонали кадра от верхнего левого угла к правому нижнему. И если считать, что Wide-объектив — основной, на него делается подавляющее большинство кадров, то такой дефект в сборке откровенно расстраивает. Но это поведение объективов в моем экземпляре смартфона.
При обычной съемке подобного рода дефекты скрываются за мелкими объектами, отсутствием регулярной текстуры и прочим визуальным мусором изображения. Но в некоторых случаях, в частности на фотографии примера, опытный глаз сразу заметил не только паттерн резкости на снимке, но и изменения цвета в самом паттерне. На фотографии выше искусственно повышена насыщенность цвета, четко выделяющая область цветового дефекта с областью резкости. Проблема цветового сдвига может быть вызвана дефектом матрицы, перегревом матрицы. Обычно он хорошо заметен при съемке, например, снега. Но совпадение цветового сдвига с областью резкости наводит на мысль все же о недостаточном качестве сборки самого объектива, наличия едва заметных дефектов, которые в конечном итоге могут портить изображение.
Фокусировка. Есть проблема или ее нет?
Выше, в блоке сравнения снимков между Xiaomi и Fuji, я упомянул, что на Xiaomi мне не удалось, в отличие от Fuji, получить ни одного снимка не в фокусе. Однако при съемке фотографий, и это видно на тестовых снимках, например, на снимке ангелочка, неопытного зрителя будет несколько напрягать отсутствие деталей в областях, отдаленных от точки фокусировки. А опытный фотограф сразу определит, что проблема не столько в фокусе, сколько в минимальной области глубины резкости. Которая, в свою очередь, произрастает из-за фиксированных значениях диафрагм, открытых на максимум.
Выше на фото «Цветуёчка» данная проблема предстает во всей красе. В целом фотография более чем удачная, за исключением отсутствия деталей на задней части цветка, на лепестках. И если на лепестках спереди можно разглядеть прожилки и вообще границы отдельных лепестков, то на задних нет ничего, кроме самого контура цветка. Почему так? Подсказку в решении загадки дает фактурная скатерть, показывающая, что фокус располагается на передней части цветка, а примерно с середины он уже постепенно уходит в расфокус. Оттого мелкие линии в этой зоне не различимы.
Проблематика неточной фокусировки в полный рост возникает на зеркальных фотокамерах, особенно с современными цифровыми светосильными объективами и мегапиксельными матрицами. На самом деле она и раньше была, только заметить на пленке столь неосязаемые нюансы чрезвычайно трудно. А вот на цифре, где под рукой фотографа возможность рассмотреть фотографию при увеличении до индивидуальных пикселей, все подобные огрехи явно бросаются в глаза. И вот для устранения паранойи у фотографов были разработаны тесты, позволяющие в домашних условиях проверить наличие бэк- и фронт- фокусов (вообще есть даже специальная программа, позволяющая в автоматическом режиме исправить эту проблему, на поддерживаемых камерах, разумеется).
Для проверки воспользуемся не общепринятой таблицей от Focus Test Chart, а ее аналогом от корейцев (разработчик некий Freezem). Преимущество данной таблицы в выгибаемой под нужным углом мишенью для фокусировки (на самом деле там есть и мушка, и целик), благодаря которой камера имеет четкие основания для фокуса именно в этом месте, а заодно фотограф располагает камеру всегда под нужным углом. В остальном же таблица принципиально не отличается от аналогов.
После внимательного анализа полученных фотографий мишени, я пришел к выводу, что:
- UltraWide камера смартфона не страдает ни от бэк- ни от фронт- ошибок автофокуса. Угол захвата изображения на данной камере достаточно широк, и несмотря на возможную ошибку в фокусе, само изображение все равно останется хорошо сфокусированным. Иными словами, фокус точный, глубина резкости достаточная для съемки.
- Wide объектив обеспечил идеальную фокусировку. Фокус точно на мишени. Глубина резкости равномерно распределена между областями перед и за мишенью. Результат отличный.
- Tele 70mm дал фокусировку за мишенью. Сама мишень в фокусе, но только из-за достаточной глубины резкости на данном удалении от мишени. Фокус располагается на отметке 1.5 единицы от мишени. Соответственно имеет хороший такой бэк-фокус.
- Tele 100mm — идеальная фокусировка на мишени. Нет никакого сдвига ни в ту, ни в другую стороны.
В целом результаты довольно неплохи, разочаровал в очередной раз Floating telephoto объектив. А ведь он используется для портретов, а ведь он используется для макросъемки. Запоминаем и имеем в виду при съемке. Фокусироваться нужно тщательнее, возможно, что придется применять ручной режим настройки фокуса.
Что касается глубины резкости, то она зависит от дистанции фокусировки, диафрагмы, фокусного расстояния объектива и размера матрицы. Рассчитать ее в деталях можно при помощи онлайн калькулятора. Например, для основной камеры, при дистанции фокусировки в 1 метр, глубина резкости будет 10 см, а для Tele 70mm уже 0.6 см (6 мм), что довольно мало, для нормального кадра. Снимать портреты этой камерой можно с уверенностью метров с трех.
Grand вывод
Человечество постоянно тянется к чему-то лучшему, новому, более прогрессивному. Ведь обладание чем-то лучшим, чем у других (знанием, пистолетом, автомобилем или фотокамерой), позволяет получить конкурентное преимущество перед соседями. Стать лучше. Подобный прогресс идет и в смартфоностроении, если, конечно, в компании не завелись тупоголовые маркетологи, которые убеждают и себя, и потребителей в том, что им нужно нечто иное, чем то, что потребителю хотелось бы на самом деле. И похоже, что Xiaomi смогла. Смогла сделать вполне достойный смартфон, у которого есть уйма недостатков, но который способен снимать действительно хорошие фотографии (а еще звонить, отправлять файлы через Telegram, быть фонариком, и всё это в водонепроницаемом корпусе).
Подвальчик занудства, как считались EV в этой статье
Как мы уже знаем, каждая единица EV — это двукратное изменение экспозиции по отношению к предыдущей. Причем тут совершенно не важно, изменяется диафрагма, светочувствительность или выдержка, важно, что света падает/увеличивается в два раза больше. В цифровом мире всё так или иначе привязывается к цифрам, в том числе и величина EV, выраженная в конкретных значениях уровней яркости для самого темного и самого светлого участка кадра, в котором, разумеется, присутствуют данные. Фотография, выполненная в диапазоне всего 1 EV, является частным случаем полутонового изображения (Halftone), в котором есть только два цвета для каждого из каналов (изображение все же у нас многоцветное), а все полутона определяются только и исключительно плотностью цветных точек по отношению к белым. Кодируется всё это великолепие всего одним битом на канал. Иными словами, EV в цифровой фотографии можно определить как степень двойки. Так, для 1 EV изображения для одного канала величина уровней будет 2 в 1 степени (2), для 2 EV, соответственно, 2 во 2 степени (4), для 9 EV это будет 2 в 9 степени (512), для 11 EV уже 2 в 11 степени (2048), для 14 EV, соответственно, 2 в 14 степени (16384) и так далее. Чем больше EV, тем больше уровней для хранения величины яркости для каждого канала. Тем не менее это чисто формальный подход, так как дополнительно следовало бы определять наличие информации в темных и светлых участках. В темных — детали, а не только шумы, в светлых — детали, а не только пересветы. Иначе недобросовестные производители ведь могут загонять часть пикселей без информации, например пересветы, в верх диапазона, растягивая диапазон как только могут.
