Den som uppmärksammar smarttelefonspecifikationerna under de senaste åren kan ha märkt att tillverkare ställer upp varandra genom att öka antalet megapixlar på sina enheter. Större siffror, större sensorer och större förväntningar, men allt är inte som det verkar när du gräver djupare.
Det harkens tillbaka till när digitala peka-och-skjuta-kameror mättes på samma sätt på 2000-talet, även om det till stor del var en mytisk marknadsföring. Sedan dess har telefoner ersatt dessa kompaktkameror, men historien upprepar sig igen på smartphone-arenan. Bara den här gången finns det mycket fler nyanser på jobbet.
Låt oss sätta lite perspektiv på detta först. Bilder består av prickar av visuell information som kallas pixlar som är miljoner. Därför megapixlar. Till skillnad från videoformat i HD-eran som har bildförhållandet 16: 9, kommer de flesta bilder ut i 3: 2 eller 4: 3 (även om du också kan filma i 16: 9). Det kan förvränga hur pixlar raderar, vilket kan verka förvirrande om du jämför stillbilder med video, men poängen är att ju högre antal, desto bättre ser en bild ut på en 4K- eller 8K-TV och desto lättare är det att skriva ut.
Det kan verka logiskt att fler megapixlar skulle leda till bättre foton, men det är inte alltid sant.
Det kan tyckas, åtminstone på papper, att större megapixelantal på telefoner skulle leda till bättre foton - eller åtminstone större flexibilitet vid fotografering. Problemet är att dessa mindre sensorer på telefonkameror pressar pixlar tätare ihop, vilket kan få konsekvenser. För det första finns det en högre sannolikhet för att buller kryper in i bilden vid högre ISO, och för det andra det påverkar fotografering i svagt ljus negativt eftersom mindre pixlar betyder att mindre ljus träffar sensorn i det första plats.
Samsung tippade mycket sin 108MP-sensor i Galaxy S20 Ultra för att producera bilder så detaljerade att du kan skära ut nästan vad som helst av dem. I verkligheten är det faktiskt en 12MP-sensor som använder pixelbinning för att dela upp varje pixel med en faktor 9: 1 för att nå 108, så det är verkligen programvara som gör jobbet.
Att fotografera med den upplösningen är valfritt och med goda skäl, eftersom den vanliga 12MP-breda kameran skjuter bättre i svagt ljus än 108MP-läget. På vilket sätt? Pixlarna är större och tar därmed in mer ljus. Det finns också mindre buller vid högre ISO-nivåer. Det är samma anledning till att telefonens nattläge skjuter vid 12MP och inte 108MP. Tekniskt sett skulle mer detaljer komma in på det högre antalet, men programvara skulle också behöva arbeta hårdare för att dränka ut ljud och dra in mer ljus samtidigt.
Det handlar om sensorn
Sensorn är nyckeln till hur bra en telefons kamera fungerar. Hastigheten och kvaliteten på linsen är också en viktig faktor, men eftersom dessa enheter begränsas av fysiskt utrymme och optik, spelar sensorn och programvaran som stöder den integrerade roller.
Samsungs primära sensor i Galaxy S20 Ultra mäter 9,5 mm x 7,3 mm. I telefonmässiga termer är det monströst jämfört med tävlingen. Även iPhone 11 Pro Max, med en Sony Exmor-sensor på 7,01 mm x 5,79 mm vid 12 MP, är liten i jämförelse. För att vara rättvis, Google Pixel 4 och Pixel 4 XL använder också samma storlekssensor. Det gör också Huawei P30 Pro, som också använder en Sony Exmor-sensor.
En stor sensor är vanligtvis viktigare än en telefon med flest megapixlar.
Detta är förmodligen den största anledningen till att telefoner kommer att kämpa för att matcha DSLR eller spegelfria kameror under lång tid. En fullbildssensor på en av dessa kameror, vilket motsvarar 35 mm film, är 36 mm x 24 mm. Mindre APS-C-sensorer på vissa spegelfria kameror är 22,2 mm x 14,8 mm, så fortfarande en stor storleksskillnad.
Och så måste mjukvaran gå in och ta upp slacken. Google och Huawei har båda gjort anspråk på att vara bäst i branschen på grund av hur deras respektive programvaruinterpoleringar fungerar. Det visar också att Sony, en stor leverantör av CMOS-bildsensorer för olika telefonmärken, kan spela en så betydelsefull roll i smartphonefotografering, men ändå aldrig verkar få det rätt på sina egna telefoner. Det är programvarans kraft.
När megapixlar är till nytta
Samsung hade rätt i en sak när den först presenterade 108MP-kameran: det kan göra det lättare att skjuta på avstånd. Trots att företagets fruktansvärda 100x rymdzoom kan fotografera på 108MP i dagsljus kan det ge ett foto som är tillräckligt bra för att beskära.
Det är den främsta anledningen till att 3x zoom på Galaxy S20 Plus och Galaxy S20 är en hägring. Den optiska delen av den zoomen är bara 1,06x, medan resten helt enkelt beskär ytterkanterna för att "zooma" närmare. Samsung drar av sig på dessa enheter genom att använda ett större megapixelantal på teleobjektivet. Det är också samma anledning till att dessa telefoner använder den linsen för att spela in 8K-video.
OnePlus gjorde i princip samma sak med 7 Pro, som annonserar för en 3x zoom, men faktiskt är 2,2x optiskt, medan resten är en skördfaktor. För det mesta kan en 48-megapixel bild hantera motsvarande 2x optisk zoom utan försämring. Något mer än så, dock, och programvara kommer att behöva gå in och försöka rensa upp några röra.
Detta är delvis varför hybridzoom har blivit bättre. Den 10x hybridzoom på Galaxy S20 Ultra är ganska bra i perfekt belysning, men den främsta anledningen varför den är överlägsen de andra två S20-modellerna beror på att den har äkta 4x optisk zoom i tele lins. Programvaran behöver inte dra så mycket vikt för att kompensera och få samma skott.
Fler megapixlar på en telefon är inte nödvändigtvis en dålig sak, men det är inte det mått som vi ska mäta framtida prestanda med. Bildsensorerna och stödjande programvara gör det verkliga arbetet, och det är där de verkliga innovationerna kommer att gå framåt.