Технология Dual Pixel CMOS AF используется в камерах Canon не первый год. Напомню, что в произведённых по данной технологии сенсорах изображения светочувствительные элементы имеют пару фотодиодов. Первоначально технология была призвана ускорить автофокусировку по матрице, используя фазовый принцип наведения на резкость. Об этом мы ещё поговорим в нашем обзоре.
Однако Canon EOS 5D Mark IV стал первой камерой в мире, которая способна записывать Dual Pixel RAW. В этом сыром формате сохраняется информация от отдельных фотодиодов каждого пикселя. Поэтому в RAW содержится некоторая информация о параллаксе: левый и правый фотодиоды «видят» мир по-разному. Конечно же, подобные файлы «весят» больше обычного — порядка 66 МБ, так как вмещают в себя два изображения. Скорость работы камеры с Dual Pixel RAW снижается.
Поэтому вторым пунктом в меню Canon EOS 5D Mark IV стоит именно включение/выключение этого формата записи. Так какие же преимущества даёт Dual Pixel RAW?
В Dual Pixel RAW записывается информация от левого и правого фотодиода каждого пикселя отдельно
Скажем сразу, что на момент написания обзора работать с Dual Pixel RAW можно было только в оригинальной программе Canon Digital Photo Professional 4. Однако возможности, которые открывают перед фотографом подобные RAW-файлы, как минимум удивляют.
Микрорегулировка изображения
Принцип работы этой функции мы так и не смогли выведать ни у представителей Canon, ни в интернете. То, что происходит в процессе «оптимизации Dual Pixel RAW» (именно так называется соответствующий пункт меню), скорее похоже на маленькое чудо. Уже после съёмки у фотографа появляется возможность подвинуть глубину резкости в кадре вперёд или назад.
Величина коррекции оказывается совсем небольшой. При съёмке со 100-мм объективом с дистанции около метра подвинуть ГРИП удалось лишь на 1,5-2 мм в одну и в другую сторону. Это немного, но такой регулировки может оказаться достаточно для микроподстройки при минимальных промахах в автофокусировке, которые в реальной съёмочной практике не редкость.
Оригиналы кадров:
Для эффективного применения функции «оптимизации Dual Pixel RAW» есть конкретные рекомендации, которые нам удалось запросить в Canon. Вот они:
- Съёмка должна производиться с фокусным расстоянием не менее 50 мм и диафрагменным числом не более f/5,6.
- ISO при этом не должно превышать 1600.
- Полученный эффект может различаться в зависимости от ориентации кадра (горизонтальная/вертикальная).
- Для максимальной эффективности необходимо придерживаться следующих параметров («Фокусное расстояние»: «Расстояние до объекта»):
o 50 мм: 1-10 м
o 100 мм: 2-20 м
o 200 мм: 4-40 м
Соблюдая эти правила, можно немного подкорректировать промах в фокусировке, например, при портретной съемке. На кадрах ниже я смог сделать резче ближний глаз модели уже после съемки.
Сдвиг резкости назад
Сдвиг резкости вперед
Сдвиг эффекта боке
Ещё более сюрреалистичной выглядит функция «сдвиг эффекта боке». Двигая ползунок в фоторедакторе, можно сдвигать фон относительно находящегося в фокусе объекта съёмки. Ощущение, что фотоаппарат «заглядывает за угол», за границу кадра. Безусловно, величина коррекции получается не слишком большой, однако она заметна на снимках.
Скриншоты в процессе обработки:
Как применять эту функцию на практике — решать вам. У нас же есть лишь одно предположение. Сдвиг боке может пригодиться, когда при съёмке в кадре случайно оказался мешающий объект, который частично закрыл собой основной объект съёмки. В редакторе можно получить эффект сдвига точки съёмки. Таким образом мешающий объект может быть передвинут.
Скриншоты в процессе обработки:
Важно отметить, что эффективность инструмента не стоит переоценивать. Сильные пересветы он не убирает. Однако яркость одиночных бликов, а также засветки у ярких объектов можно заметно снизить.
Оригиналы кадров:
Предварительные выводы о Dual Pixel RAW
На данный момент возможность работать с Dual Pixel RAW является скорее технологическим прорывом, нежели широко применимой на практике функцией. В процессе настройки вы можете выбрать лишь одну регулировку из трех. Нельзя одновременно сдвинуть боке и подстроить фокусировку для одного кадра. Сами границы коррекции сравнительно малы. На наш взгляд потенциал есть у микроподстройки фокуса. Эта функция может пригодиться портретным фотографам для идеального попадания в резкость при фокусировке на глазах модели. Также мы обращаем внимание читателей, что Dual Pixel RAW никак не влияет на разрешение снимка. Удвоения разрешения от применения двух раздельных фотодиодов не происходит.
Мы уже привыкли, что обычные смартфоны способны делать отличные фотографии, которые по качеству не уступают цифровому фотоаппарату.
Что касается топовых смартфонов, то в них используются самые свежие разработки. Уровень снимков, сделанных с их помощью, настолько высок, что не отличим от зеркальных камер. Функционал смартфонов приближается к профессиональным фотоаппаратам.
Среди общих настроек при фотографировании, таких как , выдержка, диафрагма, баланс белого, цветовой баланс, важнейшую роль играет фокусировка на нужном объекте. От правильности ее срабатывания напрямую зависит качество снимка. Именно фокусировка определяет резкость картинки.
Что такое Dual Pixel?
Последнее достижение в этой области - Dual Pixel . Это новейшая технология, которая при фотографировании позволяет мгновенно фокусироваться на любом объекте и получить максимально четкое изображение. Чтобы понять, как она работает, рассмотрим основные виды автофокуса.
Автоматическая фокусировка избавляет пользователя от самостоятельного определения глубины резкости снимка. Процессор смартфона получает изображение с матрицы камеры и самостоятельно рассчитывает расстояние между линзами объектива, выделяя главный объект от фона.
Пассивный способ автоматической фокусировки . Еще недавно он использовался на бюджетных телефонах и был весьма распространен в силу простого механизма и низкой стоимости. Процессор определял зону фокуса на основе контраста между объектом и фоном. Правда, фокусировка происходила не быстро и зачастую не совсем точно. Если же предмет съемки находился в движении, то вероятность сделать резкий снимок значительно снижалась.
Активный способ автоматической фокусировки более прогрессивный по сравнению с предыдущим. Он может быть реализован при помощи лазерного луча, который измеряет расстояние до предмета съемки, а также при помощи специальных сенсоров (фотодиодов), улавливающих световые потоки от разных точек кадра. Это фазовый вид активного автофокуса.
До недавнего времени он использовался исключительно в зеркальных фотоаппаратах, но корпорация Samsung внедрила его в один из своих флагманов прошлых лет - Galaxy S5.
Как работает технология двойных пикселей?
Технология Dual Pixel является более продвинутой разновидностью фазового способа фокусировки и разница состоит в следующем. Классическая технология подразумевает оснащение фотодиодами от 5 до 10% пикселей матрицы, которые равномерно распределены по ее поверхности.
Технология Dual Pixel обеспечивает сенсорами абсолютно каждый пиксель матрицы, то есть каждый пиксель является одновременно фотодиодом, выполняя двойную функцию. Отсюда и название Dual Pixel, что в буквальном переводе означает «двойной пиксель». Разработчиком Dual Pixel также является компания Samsung, которая использует технологию в последних флагманах, начиная с .
Dual Pixel дает мгновенную и точную автофокусировку (не дольше 0,3 секунды) на любом объекте и отлично работает даже в условиях недостаточного освещения. За счет этой технологии фотография получается не только максимально резкой, но и насыщенно-контрастной. Маркетологи утверждают, что работа Dual Pixel подобна работе человеческого глаза.
Вслед за Samsung технологию Dual Pixel взяли на вооружение и другие производители смартфонов, например, HTC, Honor и Google Pixel.
Dual Pixel - отличное дополнение к возможностям камеры. Нужно ли при приобретении смартфона ставить эту технологию в приоритет – каждому решать самостоятельно. Истинные любители фотографии наверняка оценят Dual Pixel по достоинству, но часть пользователей может и не заметить разницы между новой технологией и обычной автофокусировкой.
Статьи и Лайфхаки
Впервые реализованная в флагманском смартфоне Samsung Galaxy S7 технология Dual Pixel пришла в мобильные устройства из цифровых камер, так что такое решение по-настоящему инновационным назвать нельзя.
Именно в то время многие «фичи» камер зеркалок начали постепенно внедряться и в гаджеты.
Что-то приживалось, что-то нет, но к настоящему моменту результат налицо: мобильные устройства научились снимать немногим хуже профессиональных камер.
Суть проблемы
На данный момент оптимальным методом автофокусирования изображения является фазовый. Его набор недостатков можно считать минимальным по сравнению с и контрастным типами автофокуса.Принцип его работы основан на сравнении фаз пучков света, проходящих через точки, расположенные на противолежащих краях объектива. Для этого используются специальные сенсоры, встроенные в матрицу камеры.
Помимо достаточно высокой стоимости аппаратной части , одним из наиболее неприятных минусов является проблема фронт- и бэк-фокуса.
Из-за невозможности равномерно расположить сенсоры по поверхности матрицы на периферии кадра возникают искажения.
Разумеется, до определенной степени они устраняются в процессе обработки снимка программным обеспечением камеры, но разработчики вознамерились решить проблему кардинально. И в целом им это удалось.
Что такое Dual Pixel
До определенного момента разработчики сенсоров для мобильных устройств во главу угла ставили разрешение.
Однако габаритные ограничения привели к тому, что ситуация была доведена до абсурда: камеры становились всё более мегапиксельными, а качество получаемых снимков начало страдать.
В своем модели One M7 решила пойти против тренда. Еще до анонса гаджета все ожидали какой-то экзотики в его камере, вплоть до , но в реальности всё оказалось гораздо забавнее.
Новинка, получившая название , просто и бесхитростно увеличивала площадь сенсора. Разрешение при этом падало втрое, но на качестве фотографий это почему-то не отразилось.
Вернее, отразилось – но в лучшую сторону. Светочувствительность нового сенсора стала существенно выше, благодаря чему процессор камеры получал больше информации для обработки.
Чуть позже в смартфоны, вначале только топового сегмента, пришел фазовый автофокус. Как и в «зеркалках», сенсоров по сравнению с количеством самих пикселей было ничтожно мало.
Однако по заказу пошла на радикальный шаг: в новой матрице Sony IMX260 были использованы 1,44-микронные пиксели UltraPixel, каждый(!) из которых был снабжен собственным фазовым сенсором.
Так сказать, два в одном – отсюда и название новинки, Dual Pixel.
Новая технология потребовала массы процессорных ресурсов для обработки большого количества поступающей с датчиков информации, но с чем-чем, а с производительностью у S-серии Samsung Galaxy всегда всё было в полном порядке.
Насколько успешна Dual Pixel
Ключевым показателем успеха можно считать тот факт, что уже третье поколение флагманов Samsung использует в своих камерах Dual Pixel.
Кроме того, Google Pixel 2 и Pixel 2 XL тоже получили матрицы камер с двойными пикселями.
Следует отметить, что пионерами в данной области южнокорейцы вовсе не являются. За год до выхода Galaxy S7 реализовала в iPhone 6 Plus технологию под названием : как говорится, те же яйца, только в профиль.
В заключение
Для повышения качества фокусирования разработчики флагманских устройств прилагают массу усилий: используют лазер, создают , совмещающий преимущества фазового и контрастного типов, внедряют в программное обеспечение камер элементы искусственного интеллекта.Технология Dual Pixel однозначно прижилась, но использовать ее хотя бы в среднем ценовом сегменте Samsung пока что не торопится.
То ли не хватает производительности чипсетов, то ли просто не пришло еще время сделать «фишку» для избранных доступной для широких масс пользователей. Возможно, в следующем году она появится хотя бы в камерах A-линейки.
Одним их настоящих нововведений в новых флагманах Samsung Galaxy S7 стала камера, которая подверглась существенным доработкам. Разрешение ее матрицы уменьшилось с 16 до 12 МП, зато диаметр пикселя вырос до 1,44 мкм, а светосила увеличилась до f/1,7. Но главным прорывом стало внедрение системы автофокуса Dual Pixel, ранее доступной только в профессиональных «зеркалках». По заявлениям производителей, инновация позволяет камере S7 фокусироваться на объектах в кадре значительно быстрее, и более качественно обнаруживать их контуры.
Чем особенна система Dual Pixel, действительно ли она является революционной, или же это – всего лишь очередной маркетинговый ход, поможет разобраться этот короткий материал.
Немного теории
В цифровых камерах (как выполненных в виде самостоятельного устройства, так и встраиваемых в электронику) получили распространение два вида автофокуса: пассивный и активный.
Первый пасивный вид автофокуса функционирует по принципу анализа контраста картинки, попадающей на матрицу. При фокусе на указанную точку процессор устройства обрабатывает оптические данные с этого участка, подбирая оптимальный контраст. Такой автофокус используется в большинстве мобильных камер, а также бюджетных мыльницах. Недостатками системы являются медлительность, не всегда корректное срабатывание, неспособность качественно запечатлеть объект в движении.
Второй тип автофокуса – активный , который может быть фазовым или лазерным. В последние пару лет оба принципа начали набирать популярность не только в сегменте DSLR, но и любительской фототехнике, добравшись даже до смартфонов. При лазерном автофокусе матрица камеры оснащена своего рода дальномером, луч которого позволяет анализировать трехмерное пространство, сохраняя его глубину на снимке.
Фазовый автофокус предполагает разделение оптического тракта на две части, для последующего их сравнения и выравнивания. Фокусировка производится на основе анализа разности фаз по этим двум каналам, отсюда и название технологии. За эту функцию отвечает специальный сенсор, который находится возле матрицы на таком же расстоянии от объектива. Именно подобный механизм и стал предтечей технологии Dual Pixel.
Ранее такой метод был доступен только в полноразмерных зеркальных камерах, так как требовал применения дополнительных сенсоров и их точного расположения. Но тенденция к уменьшению в области полупроводниковых технологий сделала возможной установку датчиков прямо на матрицу.
Технология Dual Pixel, примененная в смартфоне Samsung S7, является именно разновидностью фазового автофокуса, но есть в ней и свои отличия.
Чем отличается Dual Pixel в S7 от фазовой фокусировки в камерах других смартфонов?
Главным отличием камер смартфонов от матриц зеркалок является миниатюрный (в 5-15 раз меньший) размер. Поэтому технология фазового автофокуса имеет свои ограничения: чтобы оснастить отдельным фокусным сенсором каждый пиксель, придется уменьшить его размеры, что приведет к появлению большего количества шумов и артефактов. Поэтому датчиками оснащаются только 5-10 % от общего числа светочувствительных точек.
Dual Pixel в Galaxy S7 отличается тем, что благодаря увеличению размеров пикселя стало возможным оснащение каждого пикселя отдельным датчиком.
Мощный процессор смартфона в режиме реального времени отслеживает показания каждого пикселя, позволяя производить фокусировку значительно быстрее. Так что по сути, Dual Pixel в S7 – это не более, чем полноценная реализация уже проработанной технологии. Тем не менее, отрицать ее инновационность нельзя, так как в смартфонах подобное встречается впервые.
Как работает автофокус Dual Pixel в камере Galaxy S7
Компания Samsung презентовала видео, где в условиях специального тестового стенда показаны различия в работе автофокуса камер южнокорейских смартфонов. На примере сравнения Galaxy S6 и S7 видно, что новая технология Dual Pixel позволяет значительно быстрее сосредоточиться на кадре, сделав его четким и контрастным.
На видео хорошо видно, как в условиях резкой смены дистанции Dual Pixel в S7 практически мгновенно отображает картинку во всех деталях, в то время как камере S6 требуется время, которое может составить около секунды. Если при съемке на смартфон пейзажей или людей, которые стоят, этот промежуток можно считать несущественным, то при фотографировании движущихся объектов – каждая доля секунды имеет значение. Таким образом, можно констатировать, что Dual Pixel – действительно важное нововведение, которое преподносит мобильное фото на новый уровень.
Canon 5D Mark IV приготовил немало впечатляющих характеристик, например, высокую скорость непрерывной серийной съемки и возможность записи 4К-видео. Но на самом деле новинка Canon куда более интересная, чем может показаться с первого взгляда. Одной из новинок, затерянных среди вороха рекламных материалов Canon, является технология Dual Pixel RAW. Ранее нам не приходилось с ней сталкиваться, но она может стать одной из ключевых особенностей новой камеры.
Прежде чем разбираться с тем, что такое Dual Pixel RAW, давайте определимся, чем эта технология не является.
Во-первых, несмотря на схожее название Dual Pixel RAW в Canon 5D Mark IV не имеет ничего общего с технологией Dual Pixel Autofocus, помогающей улучшить автофокусировку на движущихся предметах при съёмке видео и фотосъёмке в режиме Live View
Во-вторых, Dual Pixel RAW, к сожалению, не является и способом улучшить разрешение фотографии. Некоторые камеры, например, используют технологию Pixel Shift для того, чтобы сделать изображения визуально более резкими. Несмотря на то, что у нас пока ещё нет полной информации о том, как работает технология Canon Dual Pixel RAW, можно с уверенностью говорить о том, что с Pixel Shift у неё также нет ничего общего.
Если Dual Pixel RAW не облегчает фокусировку и не делает изображение более резким, что же тогда вообще делает эта технология? А вот что: она использует левую и правую половинки одного пикселя для создания фотографии. Подробнее об этом – ниже..
Как работает Dual Pixel RAW в Canon 5D Mark IV?
Судить о работе новой технологии Canon мы пока что можем только на основании материалов, предоставленных самим производителем. В рекламном проспекте можно прочесть вот что:
«Каждый из 30 миллионов пикселей камеры EOS 5D Mark IV состоит из двух фотодиодов, которые могут использоваться вместе или по отдельности. Эта технология позволяет создавать файлы в формате Dual Pixel RAW (DPRAW). Такой формат файлов содержит два изображения, снятые с двух незначительно отличающихся ракурсов. При обработке отснятого материала с помощью программного обеспечения Digital Photo Professional, пользователь сможет применить данные, содержащиеся в файле формата Dual Pixel RAW, для микронастройки положения зоны максимальной резкости»
Хотя, эта информация и достаточно скудная, но она дает некоторое представление о принципе работы технологии Dual Pixel RAW. И, исходя из неё, представляется три варианта использования новой технологии Canon.
Вариант первый – выбор между вариантами боке. Итак, вы сможете изменить внешний вид областей вне зоны резкости как на переднем плане, так и на заднем. Конечно, эта функция не позволяет вам получать более высокую детализацию в зонах вне фокуса, если она вам потребуется, но с её помощью вы сможете перемещаться по нескольким ракурсам слева-направо, выбирая ракурс, дающий наиболее .
Вариант второй – смещение фокуса после съёмки. Вы можете сместить фокус изображения уже после того, как фотография будет снята. Конечно, смещение нельзя будет сравнивать с возможностями камер Lytro , использующих в работе теорию светового поля , но вы будете иметь возможность сместить фокус на несколько миллиметров в том или ином направлении. Фотографы, снимающие портреты, оценят эту функцию, поскольку она может дать им возможность в пределах одного фото смещать на своё усмотрение фокус с ресниц на глаза модели, например.
Вариант третий – уменьшение бликов и ареолов от ярких источников освещения, попавших в кадр. Если эта функция окажется действительно работоспособной, о чём мы узнаем, протестировав Canon 5D Mark IV, новинкой Canon заинтересуются не только фотографы-портретисты, но и пейзажисты.
Наконец, как следует из названия технологии, она позволяет вносить корректировки в RAW-файлы. За что следует сказать большое спасибо разработчикам из Canon. Если бы Dual Pixel RAW работала только с JPEG, она была бы менее ценна.
Как работает Dual Pixel RAW?
Принцип работы Canon Dual Pixel RAW основывается на том, что камера за один раз снимает 2 фотографии с разрешением 30,4 мегапикселя каждая, используя левую и правую половинку одного пикселя. Так как, хотя две половинки одного пикселя находятся очень близко друг к другу, они воспринимают снимаемую сцену с немного разных ракурсов, и именно поэтому Canon даёт возможность пользователям считывать информацию с каждой половинки пикселя по отдельности.
Так что, работа Dual Pixel RAW в чём-то напоминает принцип работы камер Lytro, но не столь ярко выражена. Захватывая свет с двух разных ракурсов Canon, лишь слегка намекает на то, что способны делать камеры Lytro, но делает это без ущерба для высокого разрешения в 30,4 мегапикселей.
Dual Pixel RAW: слабые стороны
Как у каждой медали есть две стороны, так и у DP RAW помимо преимуществ есть и недостатки. Давайте рассмотрим их по порядку.
- редактирование возможно лишь на стадии постобработки. Во время съёмки у вас нет никакой возможности изменить фокусировку или уменьшить блики до тех пор, пока вы не откроете изображение в фоторедакторе. К тому же, в настоящее время единственное программное обеспечение, способное работать с файлами Dual Pixel RAW, это Canon Digital Photo Professional. Однако, по данным Adobe, они ведут активную работу над совместимостью нового формата с их программным обеспечением.
- работа новой технологии Canon сильно зависит от настроек диафрагмы. Чем шире открыта диафрагма – тем выше эффективность использования Dual Pixel RAW. И это вполне логично, поскольку незначительные корректировки сложнее заметить на прикрытой диафрагме, когда глубина резкости значительно больше.
- возможно редактирование только одного параметра из трех. Так что, если вам нужно настроить фокус и уменьшить блики, вам придется выбрать только одну. Конечно, это незначительная проблема, но о ней стоит помнить.
- увеличение размера файлов изображений. К сожалению, при использовании Dual Pixel RAW размер файла фотографии увеличивается почти в 2 раза – с 37 МБ до 67 МБ – а это уже достаточно серьёзная проблема. Например, если вы снимаете свадьбу, то иметь возможность использовать возможности DP RAW – приятный бонус, но вот стоит ли это удвоения размеров отснятого материала – вопрос весьма спорный.
- снижение скорости непрерывной серийной съёмки. Хотя, Canon ничего не говорит о снижении скорости непрерывной серийной съёмки при использовании Dual Pixel RAW, но это вполне ожидаемо.
В качестве бонуса предлагаем вам видеодемонстрацию работы технологии при смене фокусировки:
Больше полезной информации и новостей в нашем Telegram-канале «Уроки и секреты фотографии» . Подписывайся!
