Xiaomi Mi 11 Ultra、Galaxy S21 Ultra、iPhone 12 Pro Max: 写真の比較をご覧ください。

彼と一緒にXiaomi Mi 11ウルトラ、中国のメーカーは、大型のスマートフォンを提供することで大きな打撃を与えたいと考えていました。フォトセンサー— スマートフォン用 — 1/1.2 インチ形式。しかし、市場でベンチマークとなる 2 つのフォトフォンと競合するには十分でしょうか。サムスンギャラクシーS21ウルトラそしてiPhone 12プロマックス?みんなで一緒に見てみましょう。

大きく異なる特性を持つ 3 つのデバイス

年月が経っても見た目は同じであり、エンジニアが光学物理学とエレクトロニクスの限界との格闘やいちゃつきをやめないとしても、マーケティング サービスが良い香りのする議論を蒸し返して同じインスピレーションを示さないことは明らかです。 Apple はそのコミュニケーションの中で、あまり煩わしくはなく、自社との比較に満足しつつ、いずれにせよ、（自社によれば）すでに最高のものよりも優れていることは明白である、とほのめかしています。あまりに正確すぎて非常に下品になるテクニカル シートをわざわざ作成する必要はありません。

サムスンは控えめながらもその製品を賞賛している「完全に統合されたカメラ」できる「写真に革命を起こす」取ることによって“息を呑むような写真”、多くのメガピクセル（正確には108）を備えています。

しかし、メロンゲーム（シーズンには少し早い）では、Xiaomiは重砲を持ち出し、スプーンの後ろには行きません。そして今、それはこての大打撃と誇張で広まり、次のようなことを発表しています。「新しい時代の始まり」、ここで、「新たな写真の頂点」～のおかげで達成されます「新超大型GN2センサー」それはそのうちの 1 つにすぎません「3つの驚異的なセンサー」。マゼット、私たちは何も拒否しません！ 2022 年を楽しみにしています。月ではなく火星 (さあ、アルファ ケンタウリ、野心的にいきましょう) が約束されていた後、間違いなく私たちはついに写真界のオリンパスに触れるでしょう。

これ以上からかいはやめて、これら 3 台のスマートフォン、特にそのメイン モジュールを比較することにしました。大げさな言い方をすれば、彼らが多くのことを約束するという共通点があるとすれば、何よりも彼らはそれぞれ、スマートフォンに組み込まれた写真技術の進化をよく表している 3 つの異なる (しかし矛盾ではない) 方向性を体現しているということです。

• したがって、Xiaomi は、タイプ 1/1.2 インチのセンサーを搭載し、現在市場にあるスマートフォンの中で最大ではありますが、史上最大ではありませんが、そのサイズのカードを最大限に活用しています。 Nokia 808 Pureview には 2012 年にすでにこのサイズのモデルがあり、2014 年以降は後期の Panasonic にもこのサイズのものがありました。ルミックスCM1は、タイプ 1 センサー (つまり、Xiaomi Mi 11 Ultra のセンサーよりも 36% 大きい) で、それに匹敵することも超えることもない記録を保持しています。このパスは、フォトサイトのサイズ (したがって光と分光感度) を過度に縮小することなく解像度を高めることができるため、これ以上に興味深いものはありません。適切な解像度 (たとえば、約 20 Mpx) を維持することで、非常に高感度で際立った表現を可能にすることもできます。« グロ »フォトサイト、中国メーカーが選択しなかったオプション。しかし、長期的には、センサーが大型になると必然的に大きくて厚いレンズが必要となり、そのためモジュールも大きくなり、光学設計も複雑になります。特に写真の場合、ただでは何も得られません。
• サムスンはセンサーで世界第 2 位（ソニーに次ぐ）ですが、そのフラッグシップには非常に大型のセンサーを搭載していません。実際には、アイソセルGN2Xiaomi Mi 11 Ultra のタイプ 1/1.2 インチは、タイプ 1/1.2 インチよりわずか 23% 大きいです。アイソセルHM3Galaxy S21 Ultra 5 G のタイプ 1/1.33 インチ。一方、韓国のスマートフォンの画素数は豊富で、正確には 1 億 800 万画素です。より多くのピクセル、より少ないスペース: 論理的には解像度が高くなるため、解像力も高くなりますが、そのためには、フォトサイトの幅が 1.4 ミクロン (つまり 1400 ナノメートル) であるのに対し、0.8 ミクロン (または 800 ナノメートル) で満足する必要があります。シャオミ。捕捉面に関しては 3 倍小さくなります。韓国人が次のような技術を使用しているのも不思議ではありません。« 非ピクセル »、それはほかの何ものでもありませんピクセルビニング自家製ソース。したがって、センサーは情報を 9 つのフォトサイト/ピクセルのブロックにグループ化し、有用な定義を取得します。" のみ "12メガピクセル。すぐに、夢が減ります。この話に戻ります。
• Apple は、競合他社 3 社の中で唯一、Sony 製のセンサーを使用しています。許し、「ソニー独自のカスタマイズ」。カスタムメイドは、センサーのサイズを指定する必要がないほどシックです（もう一度言いますが、下品です）。クパチーノは個人、特に各フォトサイトのサイズ (幅 1.7 ミクロン) を重視することを好みます。当時の 3 つのスマートフォンの中で最大であり、より正確には Xiaomi のスマートフォンよりも 47% 大きく、したがって Samsung のスマートフォンのほぼ 4.5 倍の大きさになります。センサーのサイズを計算するには、3 の法則とピタゴラスを使用する必要があります。 iPhone 12 Pro Max が 4032 x 3024 ピクセルのフル解像度画像を配信できることがわかっているため、理論的にはメインセンサーのサイズは幅 6.85 mm、高さ 5.14 mm、つまり対角 8.32 mm となり、これはおおよそ 1/ に相当します。 2インチ。ただし、iPhone 12 Pro Max にはそれよりもさらに小さなセンサーが搭載されているようです。つまり、どこかにアルゴリズムのトリックがあるかどうかに関係なく、iPhone には 3 つのセンサーの中で最も小さなセンサーが搭載されています。そして最も定義が浅いものでもあります。しかし、Apple は画像処理とアルゴリズムに関して最も長い経験を持っており、この利点を活かして、カリフォルニアの Apple はアジアのライバルを打ち負かそうとしている。

スマートフォンでの予期せぬ結果

写真の良い点は、光学系とセンシトメトリーに関連するデータがあれば、特定のデバイスの動作を信頼性の高い方法で判断することがほぼ可能であることです。しかし、それはスマートフォンがアルゴリズム人工装具の助けを借りて不和を引き起こすようになる前のことでした。メイン モジュールのテクニカル シートに基づいて、通常はその日の 3 つの競合他社のそれぞれからこれを入手する必要があるという事実は変わりません。

• より大きなカメラセンサーを備えたXiaomiは、被写界深度が最も浅く、焦点からぼかしへのよりスムーズな移行を提供するはずです。たとえ最大のフォトサイトを備えていないとしても、暗い場所ではサムスンよりもはるかに優れた性能を発揮するはずです。
• サムスンは、より鮮明な光センサーを備えているため、フル解像度、つまり 108 Mpx で撮影する限り、良好な光条件下で最も正確な画像を提供するはずです。そのフォトサイトの厚さがわずか 0.8 µm であるため、そのセンサーは可視スペクトルの物理的限界に危険なほど近づいていますが、それでも赤色の色合いが十分に再現されない危険性があります。 2 つのオプション: スペクトルをシフトすることで赤を人工的に強化します。あるいは、アルゴリズムが完全にやりすぎて、よりクールな画像を配信することを選択します (赤が少なくなるリスクがあるため)。
• iPhoneは予測不可能です。理論上は、確かに最小のセンサーから始まりますが、最長の基本焦点距離 (26 mm 相当) と最も明るい (Xiaomi と それぞれ f/1.95 と f/1 の f/1.6) も提供します。 Samsung)、被写界深度が浅いという点ではバランスがとれるはずです。暗い場所では、大規模なフォトサイトが有利になるはずですが、解像度が最も低いため（そしてかなりの距離で）、最も詳細な部分を復元するにはアルゴリズムのみを頼りにできます。

ただし、センサーだけでは十分ではありません。スマートフォンでは、レンズで形成されるすべてを考慮する必要があります。発表された同等の焦点距離と最大絞りを脇に置くと（実際、Xiaomiのf / 1.95は測光の観点からf / 2に非常に近いため、マーケティングの臭いがします）、メーカーは私たちに多くを語っていません。 Apple は 7 枚のレンズを含む 7 枚のレンズを備えた光学ユニットを誇っていますが、その処方やレンズの構成 (非球面、低分散、高屈折率) が特定されない限り、それ自体はまったく意味がありません。 、ミネラルガラスやポリカーボネートでは、どのような表面処理が行われますか?) 何よりも、特にスマートフォンの世界では、光学式の品質は、最終的には処理アルゴリズムの「画像処理能力」よりも重視されます。欠陥の修正: 口径食、歪曲収差、回折、色収差、幾何収差など。たとえ競合他社 3 社が RAW (特に DNG) で撮影できるとしても、後者がどの程度改ざんされているかを言うことは不可能です。

つまり、光学部品に関する限り、これは一般に単なる推測にすぎません。ただし、これが最も重要なことですが、これら 3 つの端末の洗練度を考慮すると、適切に設計された光学ユニットや効果的なアルゴリズムによるものであっても、次の品質を期待する権利があります。ケラレなし (または少なくとも)非常によく補正されています）、歪みゼロ（または知覚できないほど）、色収差ゼロ（または少なくともほぼ完全に除去されています）。つまり、コーナーが中心よりも暗くなく、直線がエッジで曲がらず、詳細またはコントラストの高い領域に色のフリンジがないということです。

これからこれらすべての予測と仮説を検証していきます。まずはテストシーンで、一定の照明、三脚にカメラを設置し、セルフタイマーを使用します。これにより、厳密に同一の撮影条件下で、各デバイスの固有の品質と弱点のみによって異なる画像を直接比較して再現することが可能になります。次に、実験室で注目された傾向が確認されているかどうか（確認されていないか）を確認するために、変化する光と動く被写体を伴う現実世界と対峙します。そして、私たちは優しいので、あなたに何も言うつもりはありません。

同一の写真シーンに対するテスト

校正されたテスト パターンを備えた実験室がないため、いくつかの日常的な要素を備えたテスト パターンを即興で作成する必要がありました。測色忠実度やスマートフォンごとの違いを記録するための色付きのチャート、スマートフォンの機能を観察するための紙幣などです。細かいディテール、金属オブジェクトを復元して、光のにじみの可能性があるもの、暗いオブジェクト、明るいオブジェクト、マットなオブジェクト、光沢のあるオブジェクト、小さな繊維、小さな緑、そして引き出しの中に転がっている小物たち。

スマートフォンは三脚に設置され、ステージから常に同じ距離にあります。セルフタイマー（手ぶれ防止）で撮影します。写真はアプリで撮ったものです「カメラ」標準で搭載されています。 3 台のスマートフォンはそれぞれ、テスト当日に利用可能な最新のファームウェア バージョンの恩恵を受けています。Xiaomi Mi 11 Ultra の場合は 12.0.6.0 (RKAEUXM)、Samsung Galaxy S21 Ultra 5G の場合は G998BXU2AUC8、Apple iPhone 12 Pro の場合は iOS 14.5.1最大。

可能な場合、画像は標準解像度の JPEG、最大解像度の JPEG、RAW、および Xiaomi と Samsung では利用可能な各感度でキャプチャされます (iPhone にはこのオプションがありません)。ホワイトバランスは自動のままです。速度と絞りはスマートフォン自体が管理します。フラッシュはオフで、フォーカスはカラー チェッカー パレットの中央にあります。露出計が手元にないので、使用した照明の光の強さを伝えることはできませんが、テストではすべてのスマートフォンで同じでした。「完全な日光」など「低照度」、それが最も重要です。

Xiaomi Mi 11 Ultra：「白昼」、JPEGおよび12Mpxモードでの感度の向上

Xiaomi は最初から、最大 ISO 12,800 の最大感度を提供する唯一の点で際立っています。おかげで« グランド »センサー！一方、スムージングとクロマチック ノイズが激しいため、この究極の値は主にショーのために存在することに注意してください。実際、これはまったく使用できません。画像を白黒に変換したい場合は、ISO 1600、さらには ISO 3200 を超えないほうがよいでしょう。ただし、スマートフォンとしてはその性能は賞賛に値します。スープに唾を吐くのはやめましょう。

12 Mpx、ISO 50 では、レンダリングは細部の点で非常に満足のいくもので、大型センサーによる被写界深度の浅さが特に際立ち、わずかにぼやけたゴールドのブレスレット (実際に被写界深度のぼかしです) と本が顕著です。カバー。画像はかなり暖かくて濃い（暗い）ですが、カメラは影の情報を保存することができます（コダックフィルムとイルフォードフィルムの間の紙幣の詳細を参照）。

Xiaomi Mi 11 Ultra：「白昼」、JPEG、および「Ultra HD 50 Mpx」モードでの感度の向上

Xiaomi がその意味を最大限に発揮できるのは、5,000 万ピクセルのフル解像度です。

感度を上げるときの動作は 12 Mpx の場合と同じです。ISO 1600 までは非常に満足でき、ISO 3200 では許容範囲ですが、最高の 2 ノッチでは避けるべきです。このレンズは、いくつかの弱点があるにもかかわらず、驚くほどうまく機能します。カラーチャートでは、黒い背景に白い文字がにじんでおり、コントラストの強い他の領域に見られるハローがあります。しかし、現実の生活ではドラマチックなことは何もありません。被写界深度の効果は 12 Mpx よりもさらに顕著であり、多くの状況で非常に顕著であることがわかります。

Xiaomi Mi 11 Ultra : RAW au JPEG

驚いたことに、中国の端末では RAW が利用できますが、フル解像度ではなく、12 Mpx のみです。 RAW と対応する JPEG を比較すると、スマートフォンでは影の細部を捉えるために撮影時にわずかに露出オーバーになり、JPEG 変換中に露出アンダーが適用される傾向があることがわかります。インテリジェントな戦略は、小型のスマートフォンセンサーにかなり適しており、Mi 11 Ultraがどのようにして失敗することなく、これほどまでに高いパフォーマンスを維持できるかを説明しています…ある点まで。実際、JPEG の ISO 1600 を超えると、感度は純粋にシミュレートされます。実際の生活では、カメラは約 2500/3200 ISO で RAW を撮影し、そこから 3200 ISO、6400 ISO、または 12,800 ISO に外挿されます。ちなみに、これにより、画像処理アルゴリズムによって色が保存されるどころか、激しく補正されていることがわかります。これは、ハードウェアの観点から、このセンサーが誕生したとしても、まだ完全ではないことを示唆していますその可能性を最大限に活用します。のおいしい最新情報をご紹介します。ファームウェア。

したがって、以下では、50 ISO (最低)、800 ISO (曇りの日によく使用される)、6400 ISO (「恐怖」を確認するため) の 3 つの感度で、携帯電話の RAW イメージと JPEG 画像を比較することをお勧めします。 。

Xiaomi Mi 11 Ultra: 12 Mpx JPEG での低照度での感度の向上

通常、Xiaomi が本当に目立つべきなのはこの演習です。 ISO 400 未満の感度は表示しませんでしたが、スマートフォンは「プロ」モードで 1/10 秒未満にできなかったため露出不足になりました (下図に示すナイトモードを使用する必要があります)。そして、得られた結果が驚くべきものであることを認めなければなりません。

確かに、12,800 ISO と 6400 ISO は依然として 3200 ISO でのキャプチャから外挿されていますが、前の状況でショットをシミュレートした場合よりもはるかにクリーンです。「完全な日光」（そもそも、真っ昼間に ISO 6400 で撮影する人がいるでしょうか？） はるかに大きなセンサーを搭載したカメラの品質を達成することなく、スマートフォンでこのような満足のいく結果が得られることは、言葉の非常に良い意味で、本当に驚くべきことです。ただし、まだらは存在しますが気にならないもので、わずかに緑がかった画像は夜のポートレートには必ずしも適していないことに注意してください。これを取り除くには、画像を白黒に変換してください。

モード「ニュイ」一方、ノイズを除去するために再結合される複数の画像をキャプチャするため、三脚の使用が必要です。 12MP JPEG 画像を出力しますが、実際には、三脚を使用している場合は 50MP モードを使用した方がよいでしょう。

Le Sa​​msung Galaxy S21 Ultra 5G フェイス au Xiaomi Mi 11 Ultra

感度の向上、高解像度、低照度の写真を Samsung から完全に削除することで、読み取り (または帯域幅) を妨げるつもりはありません。あまり楽しくも面白くもないでしょう。一方、今後は基礎がしっかり整っているため、常にテストシーンの画像に基づいて、さまざまな条件での「直接」比較を提供します。幸いなことに、アジアの 2 つのスマートフォンは 12 Mpx の画像を生成でき、焦点距離が 24 mm に相当するため、私たちの生活が楽になります。画像は長いテストよりも優れているため、小さなテストに道を譲ってください。« スライダー »遊び心のある。左側は Xiaomi が提供した画像、右側は同じ条件、同じ設定で提供された Samsung の画像です。

12 Mpx の低感度および中感度では、2 つのスマートフォンは、一方が他方を実際に支配することなく、独自の性能を維持します。ただし、Samsung は他の製品よりもクールな画像を提供しており、そのためレンダリングが緑色になる傾向があることがわかります (ただし、これにはすでに気づいていました)。ただし、Galaxy S21 Ultra の最大感度である ISO 3200 では、結果はさらに驚くべきものであり、注目に値します。100% の場合のいくつかの詳細は次のとおりです。

まったく異なる 2 つの戦略: Xiaomi は詳細を失うリスクを承知で、より有害なスムージングに頼ることをためらわないのに対し、Samsung は色ノイズが増大するリスクを覚悟でより保守的です。どちらが目に心地よいかを決めるのは難しく、実際には好みの問題になります。しかし、技術的な観点から言えば、はるかに小規模なフォトサイトという物理的なハンディキャップにもかかわらず、サムスンが非常にうまくやっているということを強調しなければならない。最後にテクノロジー« 非ピクセル »、ただの自慢ではありませんでした！

iPhone 12 Pro Maxはどうですか？

比較されることを避ける最善の方法は、自分自身を比較できない存在にすることです。そして、iPhone がこの小さなゲームに対して特に抵抗があると言っても過言ではありません。iPhone の元の写真アプリケーションには調整の可能性が (まったくないわけではないにしても) ほとんどないからです。したがって、Xiaomi との比較、そして間接的には Samsung との比較はすぐに進み、次のように要約できます。「白昼」においては、Apple 端末の 12 Mpx は見事に活用されており、Apple 端末の 12 Mpx よりもわずかに説得力があります。より自然なレンダリングが行われます (ただし、実際のカメラでレンダリングできるものと比較すると、コントラストと彩度が若干高すぎます)。一方、光が消えると、Xiaomi と Samsung によって虐待され、人工光によって困難にさらされるため、問題になります。

テスト現場でのこれらの測定結果から何が結論づけられるでしょうか?

一見気が遠くなるように見えますが、同じ現場での制御された条件下での測定は有益であることは間違いありません。

• 1 つ目は、iPhone が最も美しい画像を生成するということです。光の条件が良い場合は、iPhone が最も美しい画像を生成します。これは、3 つのうちの最小のセンサーを搭載しているにもかかわらずです。確かに、12 Mpx 画像の場合、ネイティブ定義で動作する唯一の画像でもあります。これは、より大型で特により定義されたセンサー (はるかに定義されたセンサー) の関心に疑問を投げかけ、適切に制御され適切に最適化されたアルゴリズムが最終品質においてどの程度重要であるかを思い出させるのに十分です。
• サムスンは、フォトサイトが最も小さいにもかかわらず、高感度で見事に優れており、ノイズを犠牲にして細部を保存するより寛容な画像処理を選択しているにもかかわらず、シャオミに対して何も恥じる必要はありません。一方で、駄洒落を抜きにしても画像が青くなる傾向があるようで、これは現場で確認する必要があるだろう。
• Xiaomi は、12 Mpx に解像度を下げても、50 Mpx の潜在能力を最大限に発揮しても、光の状態が良いか悪いかに関係なく、すべての領域でうまく機能します。詳細で全体的にすっきりとしており、3 つの中で最も多用途であることがわかります。微妙ではありますが、非常にリアルです。絞りが最も低いレンズを備えていますが、それにもかかわらず被写界深度が最も浅く、体系的にぼかした盆栽の葉のおかげではっきりと見えます。タイプ1/1.2インチセンサーのおかげです!その一方で、一時的なものである可能性が非常に高いのは残念ですが、ハードウェアの観点から見て最高に見えるとしても、ソフトウェアはまだその美しい属性を最大限に活用できていません。ただし、この比較を書いている時点では市場に出てから数日しか経っていないこと、ファームウェアはまだ新しく、改善の余地があることを忘れないでください。

実験結果は現実でも確認されていますか?

測定も重要ですが、写真においては地形に勝るものはありません。そこで 2 つの疑問が生じます。一方で、注目されている傾向はさらに強まるだろうか「実生活では」?一方で、これまでの技術的な注意事項は、実際の画像でも同様に意味があるのでしょうか (その場合、これらすべての蛇行に煩わされる価値は本当にありました)。

両方に答えるために、私たちは決断せず、小さなゲームを提出することにしました。結局のところ、スマートフォンで撮影されたほとんどの画像はオンラインで共有されることを目的としているため、実際に重要なのはこの平和の正義です。100% をはるかに超えています。抽出とRAW/JPEG/HEIC/何でもいじってください。そこで、3 台のスマートフォンを持って散歩に出かけ（天気が良く、幸運でした）、できるだけ同じフレーミングを維持するように注意しながら、同じ画像を連続して撮影しました。

以下では、どの画像がどのカメラで撮影されたかを特定するつもりはありません。≪スマートフォン１≫いつも同じです、「スマホ２」また、同様に≪スマートフォン３≫。各デバイスで出力した画像を無修正で掲載しています。最後に、レンダリングが最も気に入ったスマートフォンに投票してください。誰が誰だったのかは後ほど明らかにします。あなたの目にはどれが1位に映るでしょうか？接戦になるでしょうか？明らかな勝者が現れるでしょうか？それを言えるのはあなただけです。ああ、最後の説明: 私たちはゲーマーなので、各スマートフォンの超広角モジュールと望遠モジュールでキャプチャした画像も挿入しました。今度はあなたの番です！

少し自然に、穏やかに始めましょう:

もう少しアーキテクチャの説明を続けましょう。

光学テスターの素晴らしい趣味であるレンガの壁に少し寄り道してみましょう。これにより、歪みの可能性と鮮明さの均一性をチェックできます。

ちょっとしたストリートアートを鑑賞しましょう:

「ボケ」ボックスを通過する必要があります:

最後にもう一度遠くを見つめて…

…影の中で詳細を探す前に:

最後に、あなたの意見 (または直感) を完成させるために、2 枚の夜行性の画像を使って、やや厳しい画像で締めくくりましょう。

レンダリングが気に入ったスマートフォン、最も気に入らなかったスマートフォン、そして Xiaomi Mi 11 Ultra だと思うスマートフォンをプレイして投票するのはあなた次第です。ご選択の理由をコメント欄に遠慮なく明記してください。結果と各スマートフォンの身元を開示するためにすぐにご連絡いたします。