Huawei Mate 9: analiza możliwości fotograficznych

Nie każdy zgodzi się z tym stwierdzeniem i nie każdemu sprawi ono przyjemność, ale to fakt: rozwój technologii stosowanych w fotografii cyfrowej w znacznej mierze odbywa się obecnie dzięki producentom smartfonów, takim jak Huawei. A Huawei robi to całkiem dobrze, dlatego warto przyjrzeć się szczegółowo, co oferuje nowy Mate 9.

O samym Huawei Mate 9 pisaliśmy już wczoraj – w dniu, a tak naprawdę w minucie światowej premiery tego smartfona. Smartfona ciekawego ze względu na swoje podzespoły, przekładające się na wyjątkową wydajność, połączoną też z długim czasem pracy, ale również z tego prostego powodu, że Huawei traktuje serię Mate jako najbardziej prestiżową i absolutnie topową w całej swojej ofercie. Wszystko co najlepsze – a zatem także rozwiązania z zakresu foto-wideo – trafia właśnie do nowych modeli z serii Mate.

Widzi wszystko podwójnie

Tego się wszyscy spodziewaliśmy i pod tym względem niespodzianki nie było: najważniejszą cechą głównego, umieszczonego na tylnej ściance modułu fotograficznego w Huawei Mate 9 jest jego podwójność. Dwa obiektywy przenoszą obraz na dwie matryce, a końcowe zdjęcie to rezultat przemyślanego połączenia obu zarejestrowanych plików – znamy to rozwiązanie z już z pokazanego w kwietniu modelu Huawei P9. Jednak w przypadku Mate 9 ta podwójność doczekała się rozwinięcia – i to zdecydowanie w dobrym kierunku.

Dwie różne matryce

Huawei P9 korzystał z dwóch takich samych obiektywów i dwóch takich samych matryc o rozdzielczości 12 mln pikseli, natomiast w Mate 9 doczekaliśmy się zasadniczej zmiany: jedna z tych matryc ma rozdzielczość powiększoną do 20 mln pikseli. Czemu tylko jedna i czemu akurat ta „monochromatyczna” (bez filtra barwnego przed sensorem)? To proste – bo właśnie ta matryca jest ważniejsza.

Dla przypomnienia: rozwiązanie stosowane przez Huawei (bo „sposobów” na wykorzystanie dwóch obiektywów i dwóch sensorów światłoczułych jest wśród producentów smartfonów wiele) zakłada, że jedna matryca służy głównie do rejestrowania informacji o kolorystyce kadru, natomiast na drugiej ciąży odpowiedzialność za odwzorowanie jak największej ilości szczegółów oraz poziomów jasności poszczególnych punktów. Ta pierwsza matryca wyposażona jest zatem w klasyczny filtr barwny RGB, który tak jak w przypadku zwykłych aparatów cyfrowych zarówno pomaga, jak i szkodzi. Pomaga, bo pozwala zarejestrować kolorystykę obrazu, choć i tak – o czym nie każdy wie – w dużej mierze mamy do czynienia z danymi „wymyślonymi” przez aparat. Aż 75% danych o natężeniu światła czerwonego, 75% danych o natężeniu światła niebieskiego i 50% danych o natężeniu światła zielonego to w gruncie rzeczy zgadywanka, oczywiście w oparciu o odpowiednio opracowane algorytmy bazujące na informacjach płynących z sąsiadujących pikseli.

Równocześnie filtr barwny w sposób radykalny obniża samą jakość obrazu, odcinając w sumie aż 2/3 światła dochodzącego do matrycy. Można temu przeciwdziałać, stosując większe matryce albo/i piksele o większej powierzchni – to jedyny sposób w przypadku układów jednosensorowych. Natomiast znacznie radykalniejszym, a jednocześnie zdecydowanie efektywniejszym sposobem jest usunięcie filtra barwnego w sytuacji, gdy sensorów jest kilka. I tak właśnie postępuje Huawei w przypadku drugiej matrycy – tej ważniejszej. Mówiąc krótko – na tę drugą matrycę trafia około trzy razy więcej światła, niż na matryce w modułach fotograficznych innych producentów smartfonów. Trzy razy więcej światła to trzy razy więcej danych. To światło jest w fotografii nośnikiem informacji o obrazie.

W Mate 9 ta pozbawiona filtra barwnego matryca ma rozdzielczość 20 milionów pikseli, a zatem dostarcza jeszcze większej liczby szczegółowych danych o obrazie. Powinno się to przełożyć – trzeba to będzie potwierdzić w testach laboratoryjnych – na jeszcze wyraźniejsze zdjęcia, z dokładniej odwzorowanymi detalami. Ale nie tylko, bo większą rozdzielczość matrycy Huawei może wykorzystać również do innych celów – sprawniejszego odszumiania obrazu oraz „hybrydowego zoomu”. Ale o tym za chwilę.

Dwa obiektywy Leica i stabilizacja optyczna

W przypadku obiektywów wykorzystanych w głównym module fotograficznym Huawei Mate 9 sprawa jest już prosta – to niemal na pewno ta sama, zdublowana konstrukcja optyczna, którą znamy już z modelu P9. Huawei opracowało te obiektywy we współpracy z firmą Leica, choć nie znaczy to, że są produkowane w fabrykach słynnej niemieckiej marki.

Mimo to niemiecką myśl techniczną można wyczuć zarówno w aparacie zastosowanym w P9, jak i w Mate 9 – dokładnie podane parametry techniczne (ogniskowa 27 mm, f/2,2) i nazwa obiektywu – Summarit-H – to sytuacja wcale nie tak często spotykana w przypadku aparatów wbudowanych w smartfony. Litery APSH w nazwie zdradzają także, że w budowie obiektywów wykorzystano soczewki asferyczne, redukujące wady obrazu już na drodze optycznej. Ale wpływy Leiki widać też w wielu innych apektach, poczynając od wspólnie opracowanych algorytmów obróbki obrazu, poprzez efekty specjalne na zdjęciach, aż po sam uporządkowany wygląd aplikacji fotograficznej. Naprawdę dobrej.

Ważna sprawa – są to obiektywy wyposażone w system stabilizacji optycznej. Huawei nie podaje deklarowanej skuteczności tej stabilizacji (co może, lecz nie musi, oznaczać, że nie jest ona wybitna), natomiast pojawiła się informacja, że jest to stabilizacja 6-osiowa. Jak łatwo się domyślić, chodzi tu o przesunięcia wzdłuż każdej z trzech osi oraz o obroty względem każdej z trzech osi – w takim wypadku przy pewnej dozie dobrej woli rzeczywiście można doliczyć się w sumie „sześciu” osi, względem których działa ten system. Jakby nie było, nie o cyferki tutaj chodzi, ale mimo wszystko ta 6-osiowość sugeruje, że jest to jeden z najnowszych systemów stabilizacji na rynku, a zatem – być może – także jeden ze skuteczniejszych.

Warto też dodać, że stabilizacja działa zarówno podczas fotografowania, jak i w czasie rejestrowania filmów wideo. To wcale nie jest takie oczywiste – nadal dość często spotykane są przypadki działania stabilizacji wyłącznie w czasie wykonywania zdjęć.

Autofokus – cztery w jednym

Muszę przyznać, że właśnie system ustawiania ostrości jest tym miejscem, w którym Huawei Mate 9 zaimponował mi najmocniej. Oczywiście na razie zaimponował w teorii, bo deklaracje producenta trzeba będzie niebawem sprawdzić w praktyce, ale fakt faktem – hybrydowy autofokus zastosowany w tym modelu jest niesamowicie zaawansowany. Wykorzystuje i łączy cztery odrębne sposoby pomiaru ostrości: laserowy, detekcję fazową, detekcję kontrastu oraz badanie „głębi obrazu”.

Detekcja kontrastu to standard typowy dla większości aparatów cyfrowych (poza lustrzankami) i oczywiście także smartfonów. To bardzo precyzyjny i odporny na błędy sposób ustawiania ostrości, który ma jednak pewne wady – nie jest zbyt szybki (choć z tym jest ostatnimi laty znacznie lepiej) i słabo radzi sobie przy fotografowaniu ruchomych obiektów. Na szczęście są jeszcze trzy kolejne systemy ustawiania ostrości do pomocy.

Jeśli chodzi o laser, to działa on skutecznie w przypadku fotografowania niezbyt odległych obiektów (zapewne gdzieś do 1,2 m od obiektywu). Specjalny czujnik emituje niewidoczną, bezpieczną dla ludzkiego oka wiązkę światła, a następnie rejestruje czas, w którym część tego światła wraca. Skutecznie, dokładnie, niezależnie od oświetlenia zewnętrznego i – co najważniejsze – szybko.

Klatka filmu prezentująca częściowo 'rozebrany' model Huawei Mate 9. System laserowego wspomagania ustawiania ostrości widać po prawej stronie obiektywów.

W przypadku obiektów ruchomych pomocna okaże się natomiast technologia detekcji fazy, do niedawna znana niemal wyłącznie z lustrzanek. Huawei nie zdradza zbyt wiele na temat realizacji tej technologii w Mate 9, więc na razie możemy się tylko domyślać, że chodzi o pewną liczbę czujników detekcji gazy zintegrowanych z matrycą (zapewne tę nowszą, 20-megapikselową). W każdym razie detekcja fazowa to skuteczna i szybka technologia ustawiania ostrości – dobrze że jest. Tym bardziej, że Huawei P9 jeszcze takiej technologii nie oferował.

Jakby tego było mało, w Mate 9 znajdziemy także system badający „głębię obrazu”, wykorzystujący współdziałanie zestawu dwóch obiektywów i dwóch matryc. Ta technologia dobrze współpracuje z detekcją kontrastu, przyśpieszając ustawianie ostrości.

Zoom hybrydowy

Podobnie jak iPhone 7 Plus, Huawei wykorzystuje swoje dwa obiektywy i dwie matryce do naśladowania efektu zoomu optycznego o krotności 2-3x. Ale robi to w zupełnie inny sposób, ponieważ nie wykorzystuje do tego obrazów rejestrowanych obiektywami o dwóch różnych kątach widzenia/ogniskowych, jak to ma miejsce w przypadku telefonu Apple. Powód jest prosty – oba obiektywy wykorzystywane przez Mate 9 w głównym module fotograficznym są takie same.

Zamiast tego Huawei wykorzystuje „nadmiar” pikseli z matrycy 20-megapikselowej, pozwalający na niemal bezstratne kadrowanie obrazu przynajmniej do wyjściowej rozdzielczości 12 mln pikseli. Niemal, bo trzeba oczywiście mieć świadomość, że piksele na tej matrycy mają mniejszą powierzchnię i wykorzystywany jest w tym czasie tylko pewien wycinek obiektywu, a zatem mamy w najlepszym razie do czynienia z sytuacją, w której wykonywalibyśmy zdjęcie z wykorzystaniem mniejszego obiektywu i mniejszej matrycy (mniejsze piksele) o rozdzielczości 12 mln pikseli. Ale to i tak zdecydowanie lepiej, niż zwykłe „wycinanie” fragmentu obrazu i jego późniejsza interpolacja, jak ma to miejsce w przypadku klasycznego „zoomu cyfrowego”.

Co ciekawe, Huawei twierdzi, że zoom hybrydowy stosowany w modelu Mate 9 oferuje jakość porównywalną z efektami pracy aparatu z iPhone’a 7 Plus – i to nawet w tych momentach, w których ogniskowa „zoomu” najbardziej zbliżona jest do oryginalnych ogniskowych obu obiektywów w telefonie Apple’a. Natomiast przy ekwiwalentach ogniskowych zoomu bardziej oddalonych od tych oryginalnych ogniskowych jakość obrazu z aparatu w Mate 9 jest lepsza, bardziej wyrównana. Tak to wygląda na wykresie prezentowanym podczas wczorajszej konferencji:

Oczywiście warto mieć świadomość, że nie jest to prawdziwy zoom optyczny, ale trochę bardziej zaawansowana, kombinowana (w dobrym tego słowa znaczeniu) odmiana zoomu cyfrowego, wykorzystującego nadmiar megapikseli jednej z matryc Mate 9. W praktyce można jednak założyć, że korzystanie z tego typu zoomu właśnie w zakresie 1x – 3x będzie jak najbardziej dopuszczalne, bez widocznego gołym okiem pogorszenia jakości zdjęć.

Rozmycie tła

Symulacja efektownego rozmycia tła występuje w smartfonach (a wcześniej w niektórych kompaktowych aparatach cyfrowych) już od lat, ale ta kwestia stała się modna oczywiście wtedy, gdy tego typu funkcją pochwaliła się firma Apple. Warto jednak przypomnieć, że już Huawei P9 – wykorzystując do tego celu zestaw dwóch obiektywów – był w stanie zarejestrować odległość od aparatu poszczególnych obiektywów w kadrze i później w odpowiedni do tego sposób rozmyć tło. Często efekt okazywał się ciekawy i w miarę naturalny – mogę to z czystym sumieniem potwierdzić.

Dlatego tym atrakcyjniej brzmi deklaracja, że w przypadku Huawei Mate 9 algorytmy rozmycia tła zostały jeszcze poprawione, co ma przekładać się właśnie na bardziej naturalny wygląd zdjęć.

Co ciekawe, jeśli chodzi o przykłady zdjęć pokazywanych podczas konferencji, generalnie dobrane tak, by porównania wypadały miażdżąco na korzyść Mate 9, akurat w tym przypadku wyraźniej rozmyte tło widać na fotografii zarejestrowanej za pomocą iPhone’a 7 Plus. Ale mocniejsze rozmycie niekoniecznie musi oznaczać lepsze zdjęcie – modelka wygląda na nim jak „doklejona” z innej fotografii, natomiast na zdjęciu z Mate 9 całość prezentuje się może mniej efektownie, ale za to bardziej naturalnie.

No i oczywiście przykłady wybrane przez Huawei to tylko przykłady wybrane przez Huawei, z wysnuciem ostatecznych wniosków poczekajmy na test.

Zdjęcia przy słabym świetle

To kolejna nowość związana z Huawei Mate 9 – producent twierdzi, że jest to pierwszy na świecie smartfon z technologią Pixel Binning w jej specyficznej „dwumatrycowej” odmianie.

Zacznijmy od wyjaśnienia, czym jest ta technologia, bo tak naprawdę znamy ją już od dobrych kilkunastu lat, oczywiście nie ze smartfonów, ale kompaktów cyfrowych. W skrócie: chodzi o wirtualne „łączenie” pojedynczych pikseli w większe „superpiksele”, dysponujące dzięki temu odpowiednio powiększoną powierzchnią i rejestrujące więcej światła. W sytuacjach, kiedy tego światła jest mało, ma to kluczowe znaczenie dla poprawy jakości obrazu, przy czym – w zależności od użytych algorytmów – nie musi to automatycznie powodować zmniejszenia jego końcowej rozdzielczości.

Natomiast w sytuacji, w której mamy do czynienia z dwiema matrycami, w tym jedną z „nadmiarem” rozdzielczości i pozbawioną filtra barwnego, technologia pixel binning naprawdę ma spore pole do popisu. Efekty prezentowane na konferencji Huawei wyglądały w każdym razie imponująco, choć… nie do końca. Z jednej strony widać było na nich mniejszą ilość tzw. szumów, a także więcej szczegółów zarejestrowanych zwłaszcza w najjaśniejszych partiach obrazu, ale z drugiej – zdjęcie wyglądało na mniej kontrastowe na skutek zabiegu „odcięcia” informacji zarejestrowanych w tym zakresie. Żeby jednak dokładniej ocenić ten efekt, trzeba będzie wykonać znacznie większą liczbę zdjęć porównawczych.

Z przodu też z autofokusem

Choć pojawiają się już pewne doniesienia o modelach smartfonów, które będą wyposażone w podwójny aparat na przedniej ściance, Mate 9 pod tym względem pozostaje konstrukcją konserwatywną: jeden obiektyw i jedna matryca.

Ale za to całkiem niezły obiektyw: „jasność” f/1,9 i system automatycznego ustawiania ostrości i niezła matryca o rozdzielczości 8 mln pikseli. Jest dobrze.

Wideo 4K

Jak przystało na nowoczesnego smartfona, Huawei Mate 9 rejestruje wideo w maksymalnej rozdzielczości 4K, korzystając przy tym z kodeku HEVC (H.265), którego wielką zaletą jest zachowanie wysokiej jakości obrazu wideo przy sporej oszczędności miejsca w pamięci telefonu. W porównaniu do filmów kodowanych przez H.264 różnice są ogromne – filmy z kodekiem HEVC zajmują zwykle połowę, a często nawet wielokrotnie mniej miejsca w pamięci.

Co za tym idzie, redukowana jest obawa wielu osób rejestrujących materiały wideo, które nie wybierały rozdzielczości 4K z uwagi na zbyt szybkie zapełnianie się pamięci wewnętrznej lub karty pamięci w telefonie. Tak na marginesie – do Huawei Mate 9 też oczywiście taką kartę można włożyć (do 256 GB).

Nagrania wideo są także stabilizowane optycznie i – jak deklaruje Huawei – połączone są ze świetnej jakości ścieżką dźwiękową. Ta ostatnia to zasługa zaawansowanego systemu 4 mikrofonów, wyposażonych także w funkcję wyciszania szumu.

Odpowiednia wydajność

Warto na koniec wspomnieć, że wiele z wspomnianych wcześniej funkcji (w tym chociażby nagrywanie w 4K) nie byłoby możliwych do zrealizowania, gdyby nie odpowiednia wydajność układu stanowiącego serce nowego Huawei Mate 9. Kirin 960 wyposażony jest w specjalne jednostki odpowiedzialne właśnie za analizę i obróbkę cyfrowego obrazu, znacząco usprawniające i przyśpieszające rejestrowanie zdjęć. To także sprawia, że algorytmy poprawiające jakość obrazu (m.in. odszumianie) działają skuteczniej – a trzeba przecież pamiętać, że do „obrobienia” jest dwa razy większa niż zwykle ilość danych, przychodzących z dwóch oddzielnych matryc.

W teorii wszystko to wygląda niezwykle obiecująco, więc… teraz pora na test i sprawdzenie tych różnych obietnic w praktyce!

Znaczna część ilustracji w tym artykule pochodzi z konferencji Huawei przedstawiającej nowy telefon Mate 9, uzyskanych jako fragmenty obrazu wyświetlanego przez projektor na dużym ekranie – stąd ich dość przeciętna jakość.

0
Źródło: materiały własne, materiały prasowe
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.