Zestawienie podzespołów montowanych w aparatach mobilnych i lustrzankach

Przy premierze każdego nowego topowego smartfonu mówi się, że jego aparat jest rewelacyjny i wystarczy do codziennych zastosowań. Co jakiś czas pojawia się nowość na miarę Nokii Lumii 1020, która ma rzekomo przyćmić wszystko, co do tej pory widział świat. Z drugiej strony, nieustannie mówi się o mitycznej „jakości lustrzanki”, do której wszystko jest równane. Te dwa światy – mobilny i lustrzankowy – koegzystują gdzieś na różnych biegunach, ale jak wypada ich bezpośrednie porównanie?

Użytkownicy smartfonów, i generalnie większość fanów fotografii mobilnej, mówi, że jakość smartfonowych zdjęć jest rewelacyjna. Zwolennicy fotografii mobilnej są często ślepo wpatrzeni w swoje smartfony, a pod niebiosa wychwalają całą fotografię mobilną, kiedy gdzieś na horyzoncie widzą nową królową – Lumię 1020.

Z drugiej strony mamy fotografów z lustrzankami, którzy patrzą na fotografię mobilną z pobłażaniem. Dla nich istnieją tylko lustrzanki, a wszystko co mniejsze wrzucają do jednego worka z napisem „słaba jakość zdjęć”.

Jak to jest naprawdę? Czy smartfony mają już taką jakość, że mogą rywalizować z lustrzanką? Jak wygląda bezpośrednie zestawienie tych dwóch światów? Postaram się odpowiedzieć na te pytania.

Na początek powtórzę to, o czym wielokrotnie pisałem, ale co warto powtarzać do upadłego: wielkość i rozdzielczość matrycy to dwa, zupełnie różne parametry. Rozdzielczość podawana jest w megapikselach, a wielkość to po prostu fizyczne wymiary sensora podane w milimetrach lub calach. Sytuacja jest analogiczna do rozdzielczości i wielkości telewizorów (rozdzielczość 1080p można mieć na telewizorze o wielkości 32 cali lub na 50 calach).

Większość fotografów doskonale zdaje sobie sprawę z tego, że jakość zdjęć rośnie proporcjonalnie do fizycznej wielkości matrycy. Większa matryca ma po prostu większą powierzchnię, zatem w danej chwili pada na nią więcej światła, niż na sensor o małej powierzchni. Więcej światła to więcej informacji zamienianych na obraz, co przekłada się na lepsze zdjęcia.

Jak to wygląda w praktyce? Prawda jest taka, że w słoneczny dzień można nie zauważyć różnicy między zdjęciem ze smartfona a tym z lustrzanki (zakładając, że pomijamy różnice wynikające z obiektywów, np. inny rozkład głębi ostrości). W słoneczny dzień ilość światła jest po prostu tak duża, że niezależnie od tego, czy pada ono na małą, czy dużą matrycę, i tak wystarcza to do przetworzenia na udane zdjęcie.

Co innego w sytuacjach, kiedy światła brakuje, czyli w pomieszczeniach, wieczorem i oczywiście w nocy. To w takich warunkach widać największe różnice między matrycami. Późnym wieczorem światła jest mało, zatem dużą różnicę robi powierzchnia, z jakiej to światło jest zbierane. Duża matryca w chwili wykonywania zdjęcia dostanie odpowiednio dużą porcję światła, z kolei w takiej samej sytuacji na małą matrycę padnie znacznie miej fotonów. W takiej sytuacji aparat musi sobie jakoś poradzić, przeważnie podbijając czułość swoich światłoczułych komórek. Sygnału (światła) jest mało, czułość jest podwyższona, zatem w efekcie na zdjęciu powstaje szum. Zatem zdjęcie z małej matrycy prawdopodobnie nie będzie ciemniejsze – będzie po prostu miało gorszą jakość, czyli większe szumy, mniej detalu i bardziej wypłowiałe kolory.

Dochodzimy do clou programu. Różnice w wielkości matrycy między smartfonem a lustrzanką to po prostu przepaść, co ilustruje poniższa grafika. Przedstawia ona porównanie fizycznych wielkości matryc, które ukazane są z zachowaniem proporcji.

Kolor różowy to matryca iPhone’a 5, niebieski to HTC One X, pomarańczowy to Samsung Galaxy S4. Tak, te „przełomowe” matryce to właśnie takie maluchy w świecie foto. Następnie, na zielono jest oznaczona matryca Nokii Lumii 1020. Jest lepiej, nawet dużo lepiej, ale ciągle mówimy tu o małych matrycach. Kolejne dwie matryce to już sensory lustrzanek. Pierwsza (fioletowa) to standardowa wielkość APS-C, stosowana w większości lustrzanek i bezlusterkowców. Ostatnia matryca (turkusowa) to pełna klatka, stosowana w profesjonalnych lustrzankach. Jak widać, między światem fotografii mobilnej, a tradycyjnej w dalszym ciągu jest dosłownie przepaść.

Konstruktorzy matryc ze smartfonów dwoją się i troją, żeby braki w wielkości zatuszować rozwiązaniami software’owymi, ale trzeba pamiętać, że inżynierowie od dużych matryc także nie śpią. Oba obozy rozwijają się niesamowicie szybko i na razie nie wygląda na to, żeby wielkość miała stracić na znaczeniu.

Przyjrzyjmy się teraz różnicom w obiektywach. Szkło musi zapewnić pokrycie całej powierzchni matrycy, zatem oczywiste jest, że obiektywy lustrzanek mają większą średnicę od swoich mobilnych braci montowanych w smartfonach. Wielkość to jednak nie wszystko. Szkiełka w aparatach smartfonów to konstrukcje bardzo proste optycznie. Największe uproszczenie bierze się z tego, że obiektywy smartfonów nie mają ani funkcji zmiany ogniskowej (zoomu), ani nie są szczególnie jasne. To właśnie te dwie kwestie sprawiają, że obiektywy lustrzanek są także nieporównywalnie dłuższe i trudno w ich przypadku mówić o mobilności znanej z telefonów.

Konstruktorzy smartfonów chwalą się stopniem zaawansowania swoich obiektyw. Przy premierze chętnie wspomina się o producencie (rewelacyjna jakość gwarantowana przez Carl Zeiss!), lub o liczbie soczewek użytych w obiektywie (aż 4 soczewki użyte w konstrukcji obiektywu!). Prawda jest taka, że każde zestawienie z obiektywem lustrzankowym jest po prostu nie na miejscu. To jak zestawić hulajnogę i Astona Martina.

Tak wygląda obiektyw zastosowany w Lumii 1020 w materiałach promocyjnych:

A tak wygląda jego przekrój w rzeczywistości:

Dla porównania, poniżej znajdziecie przekrój (dosłownie) przez obiektyw do lustrzanki. Osiem wielkich soczewek ustawionych w pięciu grupach.

Abstrahując od wielkości soczewek, do produkcji obiektywów lustrzankowych stosuje się najróżniejsze odmiany szkła. Mamy tu soczewki asferyczne, szkła ED  o niskiej dyspersji i cały szereg egzotycznych odmian i gatunków szkieł. Przy tak dużych soczewkach bardzo trudno jest zrzutować na matrycę obraz pozbawiony wad optycznych, dlatego konstrukcje obiektywów do lustrzanek są bardzo skomplikowane.

Obiektyw ma ogromne znaczenie jeśli chodzi o jakość zdjęć, być może jest nawet ważniejszy od matrycy. Zaczynając od ostrości, poprzez jasność obiektywu, aż do plastyki obrazu, czyli np. możliwości rozmycia szkła. Tymi parametrami obiektywy lustrzanek i bezlusterkowców dosłownie miażdżą smartfony.

Jeszcze dużo wody upłynie w Wiśle zanim smartfony dorównają lustrzankom. Jakość zdjęć oferowanych przez nowoczesne telefony jest obecnie bardzo dobra, ale w zestawieniu z lustrzanką wypada po prostu słabo. O ile w dzień różnice mogą być niewielkie (zwłaszcza, jeśli lustrzanka ma kiepski obiektyw), o tyle kiedy zaczyna brakować słońca, nawet najlepszy smartfon nie poradzi sobie tak, jak najsłabsza lustrzanka.