Fotografia smartfonem: ile robi obiektyw, a ile oprogramowanie?

Zachód słońca nad Bałtykiem sfotografowany telefonem ma w galerii wyraźne niebo i czytelne szczegóły w cieniach, choć obiektyw jest mniejszy od paznokcia. Część zasługi należy do optyki, część do procesora, który przerobił obraz, zanim ktokolwiek go zobaczył. Proporcje zmieniają się w zależności od światła i tematu. Polacy fotografują telefonami przez cały rok, także zimą, kiedy słońce zachodzi przed szesnastą, a wtedy różnice widać najlepiej.

Za co odpowiada sprzęt?

Każde zdjęcie zaczyna się od światła, które przechodzi przez soczewki i pada na matrycę. Tego etapu nie zastąpi żaden program, bo algorytm poprawia dane, ale nie stworzy ich z niczego.

Wielkość matrycy

Większa matryca zbiera więcej światła, więc na zdjęciu jest mniej szumów. Różnicę widać wieczorem, w słabo oświetlonym mieszkaniu i na koncercie. Skalę najlepiej pokazuje powierzchnia czujnika.

Najlepszy telefon ma więc czujnik ponad siedem razy mniejszy od pełnej klatki. Tę różnicę musi nadrobić oprogramowanie. Na polskim rynku telefony z calową matrycą należą do najdroższych.

Obiektyw i zoom

Liczba przy przysłonie, na przykład f/1.8, mówi, ile światła wpuszcza obiektyw: im jest mniejsza, tym jaśniejsza optyka i krótszy czas naświetlania. Zdjęcia rzadziej wychodzą wtedy poruszone. Prawdziwe przybliżenie wymaga osobnego teleobiektywu, często o konstrukcji peryskopowej, ułożonej w poprzek obudowy. Zoom cyfrowy to w praktyce przycinanie kadru, które program potrafi zamaskować, ale przy dużym powiększeniu szczegóły i tak się rozmywają. Do sprzętu należy też optyczna stabilizacja, w której soczewka albo matryca porusza się przeciwnie do drgań dłoni.

Fotografia obliczeniowa i praca procesora

Po naciśnięciu spustu telefon nie robi jednego zdjęcia. Rejestruje całą serię klatek, często jeszcze przed dotknięciem ekranu, a potem łączy je w jeden obraz. Ten sam procesor, który na co dzień obsługuje nawigację, gry online i verde casino otwarte w przeglądarce, w ułamku sekundy analizuje kilkanaście ujęć i wybiera z nich najlepsze fragmenty. Korzysta przy tym z kilku technik:

• HDR łączy ujęcia o różnej jasności, żeby niebo nie było białe, a cienie czarne;
• tryb nocny składa długą serię klatek i usuwa z niej szum;
• tryb portretowy tworzy mapę głębi i rozmywa tło;
• rozpoznawanie sceny dobiera kolory do jedzenia, zieleni, nieba albo twarzy;
• super rozdzielczość wykorzystuje drżenie dłoni, żeby odzyskać więcej szczegółów.

Dzięki nim aparat z maleńkim czujnikiem dorównuje w codziennych sytuacjach znacznie większemu sprzętowi. W dobrym świetle różnicę między telefonem a aparatem trudno zauważyć na ekranie, a widać ją dopiero na dużym wydruku. Dobrym przykładem pracy trybu nocnego są zdjęcia zorzy polarnej, którą w ostatnich latach kilka razy było widać także nad Polską.

Gdzie oprogramowanie przegrywa z fizyką?

Algorytmy mają granice, a najlepiej widać je tam, gdzie brakuje danych. Program zaczyna wtedy zgadywać. Przy mocnym zoomie albo w ciemności potrafi domalować fakturę liści czy włosów, która naprawdę wyglądała inaczej. W trybie portretowym okulary, kosmyki i szprychy roweru dostają nienaturalne rozmycie na krawędziach.

Zbyt mocne odszumianie wygładza skórę i ściany, aż zdjęcie przypomina plastik. Łączenie wielu klatek zawodzi przy dzieciach, zwierzętach i sporcie, bo w kadrze pojawiają się smugi. Do tego automatyka chętnie podbija kolory, przez co trawa wygląda jak z kreskówki. Im lepsza optyka i większa matryca, tym mniej program musi się domyślać i tym naturalniejszy jest efekt.

Jak wykorzystać mocne strony obu światów?

Do lepszych zdjęć nie trzeba najdroższego modelu. Najwięcej daje światło, bo nawet najlepszy algorytm pracuje sprawniej, gdy dostaje jasną scenę. W pomieszczeniu wystarczy podejść do okna. Polska jesień i zima są pod tym względem wymagające, dlatego w pochmurny dzień dobrze fotografować w południe, kiedy światła jest najwięcej.

Druga rzecz to czyste szkło. Odciski palców na obiektywie psują kontrast bardziej niż słaba matryca, a telefon wyjęty z kieszeni prawie zawsze je ma. Trzecia to format RAW, dostępny w trybie profesjonalnym wielu telefonów. Taki plik zawiera więcej informacji z matrycy i mniej ingerencji programu, więc daje większe pole do obróbki w bezpłatnych aplikacjach, takich jak Snapseed czy Lightroom. Zajmuje za to kilka razy więcej miejsca, więc najlepiej włączać go tylko przy ważnych ujęciach.

Przy przybliżaniu lepiej przełączyć się na teleobiektyw, niż rozsuwać obraz palcami. Do krajobrazów, choćby z polskich gór, pasuje szeroki kąt, choć na brzegach kadru pojawiają się lekkie zniekształcenia.

Przy zakupie nowego telefonu liczba megapikseli mówi niewiele. Więcej wynika z wielkości czujnika, jasności optyki i obecności prawdziwego teleobiektywu. Sklepy podają te dane w specyfikacji każdego modelu. Dwa modele o tej samej rozdzielczości potrafią dawać zupełnie różne zdjęcia właśnie z powodu różnicy w rozmiarze matrycy.