Технология Nonacell: что это такое, для чего нужна, основные преимущества

Содержание:

1. Что было раньше
2. Для чего это было сделано
3. Следующий шаг
4. В заключение

Три года назад Samsung выпустила новый 108 МП сенсор под названием ISOCELL Bright HM1, в котором впервые была применена технология под названием Nonacell.

С тех пор она появлялась во всех новых камерах компании, использующихся в среднем и флагманском сегментах.

Разберемся, в чем ее суть, для чего было реализовано подобное решение, и что это значит для обычного пользователя.

Что было раньше

В действительности таким уж новшеством Nonacell не является. До ее появления в сенсорах корейской корпорации уже использовалась более ранняя версия технологии под названием Tetracell.

Мало того, у японской Sony, основного конкурента Samsung в данной отрасли, имелся свой аналог – Quad Bayer.

Те, кто хоть немного «в теме», наверняка знают, что смартфоны с камерами разрешением 48 МП и выше вовсе не делают 48 МП снимков.

В лучшем случае, у некоторых из них имеется специальный режим, позволяющий фотографировать в данном разрешении, но опять же – оно достигается исключительно за счет использования интерполяции, а не аппаратными методами.

Реальное же разрешение полученных фото составляет 12 МП для 48 МП камер, 16 МП – для 64 МП и так далее.

И причина этого – именно в той самой технологии. Дело в том, что сенсор камеры состоит из двух основных «рабочих» слоев: собственно сенсорного массива, составленного фоточувствительными элементами, и т.н. байеровского фильтра, благодаря которому и удается получать цветные снимки.

Суть Tetracell и ее японского аналога состоит в том, что увеличивается разрешение только первого, сенсорного, слоя, тогда как в фильтрующем каждая ячейка объединяет четыре пикселя, что в итоге и дает разрешение 12 МП.

Для чего это было сделано

Качество получаемых фото и видео не в последнюю очередь зависит от объема информации, поступающей с «железа» на алгоритмы обработки, которые из сырого снимка и создают итоговое изображение.

Проблема в том, что экстенсивно увеличивать ее количество за счет повышения разрешения сенсора можно было только до определенного момента. Далее начались проблемы со светочувствительностью.

Увеличить разрешение сенсорной матрицы нетрудно, а вот при уменьшении площади пикселя байеровского фильтра световой поток не только теряет интенсивность, но еще и искажается, порождая цветовые шумы.


Объединение в «укрупненные» пиксели по четыре субпикселя позволило, с одной стороны, избежать вышеуказанных недостатков, а с другой – дать ту самую информацию, пусть и не в полной мере (цвет-то у всех четырех субпикселей общий).

Впрочем, это тоже особо не спасло, и в дополнение пришлось еще увеличивать размер самого сенсора: крохотные «глазки» просто не позволяли сделать пиксели достаточной площади, чтобы обеспечить требуемую светочувствительность.

Следующий шаг

Nonacell ничего революционного собой не представляет: всего лишь сторону квадрата одного байеровского пикселя увеличили с двух до трех субпикселей. Таким образом их стало не четыре (tetra), а девять (nona).

Соответственно, все вышеизложенное относится к данной технологии в полной мере, просто в слегка превосходной степени. И, чтобы получить реальное разрешение снимков камер с ее поддержкой, декларируемое требуется делить не на четыре, а на девять.

Т.е., для получения тех самых сакраментальных 12 МП (а именно они долгое время держались, например, в айфонах, создатели которых упорно не желали следовать тренду), сенсор, изготовленный по технологии Nonacell, должен иметь разрешение сенсорного слоя не 48, а 108 МП.


Учитывая, что в планах Samsung уже давно стоят сенсоры с разрешением свыше 200 МП (а в некоторых флагманских чипах уже заложена поддержка, например, 320 МП камер), можно ожидать дальнейшего увеличения количества субпикселей.

Разумеется, название будет каким-то иным, ведь «гексадекаселл» звучит чересчур коряво.

В заключение

Кроме увеличения параметров камеры, которые для не слишком искушенного пользователя мало что говорят, Tetracell и ее развитие Nonacell имеют и чисто функциональный аспект применения.

На их основе можно создать HDR в реальном времени (real-time HDR), что позволит обходиться без последовательных серий снимков и связанных с этим задержек.

И вот это уже в самом деле выводит фотосъемку со смартфона на принципиально иной уровень.