Entender el nuevo y fascinante sistema de cámara del OnePlus 9 Pro: ¿Qué es 2×2 OCL? ¿Qué tiene de especial la ISO nativa dual? ¿En qué se diferencia DOL-HDR del HDR normal?

Si bien OnePlus está comprensiblemente interesado en discutir su vínculo con Hasselblad, son las características de la cámara del 9 Pro las que son más intrigantes. La cámara principal en particular, con un sensor Sony IMX789 hecho a medida, cuenta con muchas características que no hemos visto en las cámaras móviles y establece nuevos estándares para los sensores del mañana.
Si ha prestado atención a la tecnología de la cámara y las cámaras de los teléfonos inteligentes en general, parte de la jerga técnica (ISO dual nativo, AF omnidireccional, sensores OCL, RAW de 12 bits, DOL-HDR) casi tiene sentido. Es cuando lo pensamos más profundamente que nos damos cuenta de que en realidad no sabemos por qué los 12 bits son importantes ni entendemos la importancia de un sensor OCL 2×2 y su impacto en el rendimiento del enfoque automático.
Analicemos las cosas, ¿de acuerdo?
Sensor Sony IMX789
El Sony IMX789 es el sensor que se encuentra detrás de la cámara principal del OnePlus 9 Pro. Este nuevo sensor que OnePlus colaboró ​​con Sony para producir es, es seguro decirlo, innovador. Es uno de los únicos sensores en el mundo que puede grabar video 4K de alta calidad a 120 fps, utiliza una nueva tecnología para crear un enfoque automático 'omnidireccional' usando todo el sensor como una matriz de detección de fase, y cuenta con un poderoso Digital OverLap o DOL. Técnica HDR para mejorar la calidad de la imagen. Sí, lo sabemos, jerga. Esto es lo que significa todo esto.
IMG_20210412_155742

Relación de aspecto 16:11
La mayoría de los sensores de la cámara tienen una relación de aspecto de 4: 3, y el video se recorta en un fotograma más pequeño de 16: 9 de ese sensor, lo que da como resultado un efecto de "acercamiento" al cambiar del modo de foto a video. Con una relación de aspecto de 16:11, el sensor puede acomodar imágenes fijas cuadradas (1: 1), regulares (4: 3), así como cuadros de video (16: 9) sin recortar mucho vertical u horizontalmente. Esto permite un mejor uso del área del sensor y una mayor coherencia entre los modos de disparo.
Vídeo 4K a 120 fps
Esto es lo suficientemente simple de entender. La cámara graba videos con una resolución de 4K y una velocidad de fotogramas de 120 fps. Lo que no es simple es la gran potencia informática necesaria para procesar 120 fotogramas individuales de vídeo 4K. El sensor no solo tiene que capturar y almacenar 8,2 MP de datos por fotograma, sino que también captura 120 fotogramas por segundo. Sin comprimir, eso equivale a casi un gigapíxel de datos que maneja el sistema de la cámara. Una cámara 4K a 30 fps solo maneja una cuarta parte de esos datos y, hasta hace poco, muchas cámaras tenían problemas incluso con eso.
Es esta gran capacidad de cálculo de números combinada con el sensor monstruo de 48 MP lo que permite que esta cámara también grabe videos de 8K a 30 fps (33 MP por cuadro, 30 veces por segundo u otro gigapíxel de datos). Muy pocos sistemas de cámaras en el mundo, incluso los profesionales, pueden manejar esta cantidad de datos.
ISO nativa dual
Imagina que estás hablando por un micrófono y encuentras que el volumen de grabación es bajo. Para solucionar el problema, amplifica la señal de entrada, lo que permite que el micrófono grabe a un volumen mucho más alto. Sin embargo, también notará un aumento en el silbido electrónico y el ruido de fondo porque el micrófono no solo amplifica su voz, sino también todos los ruidos no deseados a su alrededor. Habrá un punto óptimo de amplificación en el que el ruido está en su nivel más bajo.
En el caso de las cámaras, imagina que el micrófono es el sensor de tu cámara e ISO es la amplificación. En su ISO nativo, un sensor de cámara puede capturar la imagen más limpia con la mayor cantidad de detalles y la menor cantidad de ruido. Amplifica la señal y encontrarás que la cámara amplifica el ruido eléctrico, la radiación de fondo cósmica y más.
La imagen es más brillante, pero también más ruidosa.
La mayoría de las cámaras tienden a tener un ajuste de ganancia ideal o ISO nativo, que suele ser mejor para el uso con luz diurna, lo que produce imágenes sobreamplificadas y ruidosas por la noche. La ISO nativa dual en el sensor Sony IMX789 de OnePlus 9 Pro soluciona este problema ofreciendo, como su nombre indica, dos ISO nativas: una para la luz del día y otra para la noche.
Es más complejo y costoso de implementar y pocas cámaras, incluso las profesionales, ofrecen esta función.
IMG_20210318_165613__01
DOL-HDR
El rango dinámico de una imagen es la diferencia de intensidad entre los puntos más oscuros y más brillantes de una imagen. Esto se mide en paradas, donde cada parada es el doble del rango de la parada anterior. El ojo humano tiene un rango dinámico de aproximadamente 20 pasos, pero la mayoría de las cámaras solo manejan alrededor de 12.
Los fabricantes de cámaras utilizan varios trucos para mejorar el rango dinámico, pero el más común es el apilamiento de imágenes. Las cámaras toman una serie de imágenes con varias exposiciones, desde imágenes demasiado oscuras hasta aquellas que son demasiado brillantes, y las combinan para crear una sola imagen con un rango dinámico mayor que cada imagen individual.
Sin embargo, dado que se capturan imágenes separadas, hay un retraso de tiempo entre tomas, lo que resulta en un desenfoque no deseado y artefactos de movimiento extraños al tomar imágenes fijas HDR o videos de sujetos en movimiento (su perro rampante, por ejemplo).
DOL o Digital OverLap HDR no es una técnica nueva, pero ha pasado un tiempo desde que la vimos implementada en un sensor de gama alta. En lugar de capturar varias imágenes separadas, el IMX789 de Sony captura dos exposiciones diferentes mientras lee los datos del sensor. Esto sucede casi instantáneamente y, por lo tanto, no hay desenfoque no deseado u otros artefactos similares, y obtienes una imagen o video HDR.
RAW de 12 bits
Las imágenes, ya sean imágenes fijas o fotogramas de vídeo, se capturan como valores de color rojo, verde y azul (RGB). El rango de intensidades de cada color capturado es su valor de bit. Una imagen de 2 bits capturará 2×2 (4) tonos o intensidades de rojo, 2×2 (4) tonos de verde y 2×2 (4) tonos de azul para un total de 64 (4x4x4) colores posibles. Una imagen de 3 bits tiene 2x2x2 (8) tonos de rojo, 2x2x2 (8) tonos de verde, 2x2x2 (8) tonos de azul para un total de 512 (8x8x8) posibles tonos de color renderizados.
La mayoría de las pantallas pueden renderizar 8 bits de color, lo que, ampliando las matemáticas anteriores, se traduce en aproximadamente 16,7 millones de colores posibles renderizados. El OnePlus 9 Pro y un puñado de otros teléfonos inteligentes tienen paneles de 10 bits capaces de representar más de 1.07 mil millones de colores. 12 bits de color se traducen en la friolera de 68,7 mil millones de colores. ¿Ves a dónde vamos con esto?
Claro, incluso un panel de grado A + como el OnePlus 9 Pro no necesita más de 10 bits de profundidad de color, pero cuando está editando imágenes, como lo hará si está grabando RAW, ese rango adicional de color grabado por La función RAW de 12 bits del 9 Pro le dará más libertad para jugar y ajustar su imagen final como mejor le parezca. Además, el formato RAW de 12 bits captura un rango más dinámico que el formato RAW de 10 bits, lo que le permite aumentar la exposición con mayor libertad.
IMG_20210320_163802
2×2 OCL
Este es fascinante y también el más difícil de explicar. Sin embargo, lo intentaremos.
Un sensor de imagen comprende varios elementos sensibles a la luz llamados píxeles. Cada píxel solo mide la cantidad de fotones (partículas de luz, en lenguaje común) que lo golpean. Obviamente, cuanto más grande sea el píxel, mayor será la cantidad de fotones que lo golpearán y más sensible será ese píxel. En los pequeños sensores de los teléfonos inteligentes, esta no siempre es una opción viable.
Otro método consiste en utilizar lentes microscópicos para enfocar fotones en cada píxel, aumentando su sensibilidad. Estos lentes se denominan lentes en chip u OCL. Sony usa esta técnica, pero con una ligera modificación: cada lente se coloca sobre una cuadrícula de 2×2 píxeles (cubriendo así 4 píxeles con una lente) en lugar de sobre lentes individuales.
Al principio, esto parece una tontería. ¿No serían las lentes individuales más eficientes que las agrupadas? Sí, y también no.
Primero, el IMX789 y el 766 utilizan una técnica llamada agrupación de píxeles para combinar 4 píxeles pequeños y emular un solo píxel más grande. Un sistema 2×2 OCL ayuda a estos píxeles más pequeños a emular mejor a un píxel más grande.
En segundo lugar, el rendimiento del enfoque automático (AF) mejora significativamente, especialmente en condiciones de poca luz. El estándar para el rendimiento de AF de alta calidad en una cámara es PDAF o autofocus de detección de fase. Los píxeles especialmente diseñados en el sensor de la cámara observan la escena en la que estás tratando de enfocar desde dos perspectivas diferentes, al igual que nuestros ojos, e intentan enfocar la imagen usando matemáticas complejas para determinar cuán diferentes son las dos perspectivas.
Hay muchas matemáticas involucradas, pero todo lo que necesita saber es que este proceso es rápido y confiable … excepto con poca luz.
Por varias razones, los píxeles PDAF tienden a tener menos de la mitad del tamaño de los píxeles normales (una línea vertical en lugar de un cuadrado), lo que los hace menos de la mitad de sensibles a la luz. Mientras que el resto de los píxeles de la cámara pueden "ver" una escena con poca luz, los píxeles del PDAF no pueden.
Debido a que el sistema OCL 2×2 de Sony comparte una sola lente en cuatro píxeles, cada píxel de esa cuadrícula 2×2 mira la imagen desde una perspectiva ligeramente diferente de forma predeterminada. Dado que los 48 millones de píxeles en el sensor hacen esto, literalmente puede tener un sistema PDAF de 48 millones de puntos (en comparación con los 5.500 puntos que obtendrá con la cámara sin espejo Canon R5 de Rs 3.5 lakh) que puede enfocar cualquier cosa . Debido a que cada píxel es de tamaño completo, cada píxel se enfocará mejor en condiciones de poca luz.
50 MP ultra ancho con menos del 1% de distorsión
R) Esta es la resolución ultra ancha más alta en un teléfono inteligente hasta el momento.
B) El sensor IMX 766 que se utiliza aquí es enorme (OnePlus dice que es 3,2 veces mayor que el del iPhone 12 Pro Max) y esto tiene implicaciones significativas en el rendimiento con poca luz y la calidad de imagen general. Cuando se trata de sensores, más grande es mejor.
C) La cámara utiliza una lente de forma libre, es decir, una lente que ha sido tratada digitalmente para reducir la distorsión de la imagen. Las imágenes de esta lente terminarán siendo más limpias, brillantes y con líneas más rectas que las de la mayoría de las lentes de la competencia.
Colores Hasselblad
Por último, llegamos a la ciencia del color. El color, al igual que el audio, es subjetivo. Nuestra percepción del color y nuestra preferencia por un tono en particular es una experiencia intensamente personal que nadie más puede comprender. En otras palabras, no existe un enfoque correcto o incorrecto del color. A tu cerebro le gusta lo que le gusta y eso es todo.
El contraste silencioso de Fuji es ideal para fotos de personas y los colores intensos de Canon para paisajes. Ninguno de los sistemas de cámaras es incorrecto, pero cada uno tiene sus propios seguidores y grupos de enemigos y partidarios.
Hasselblad, actualmente propiedad de DJI y uno de los nombres más importantes de la fotografía, es conocida por los tonos de color naturales que producen sus cámaras.
OnePlus, en asociación con Sony y Hasselblad, ha intentado recrear este tono de color natural característico en la forma en que se procesan las imágenes en el sistema de cámara 9 Pro.
Sobre el papel, todos estos factores se unen para crear un nuevo e innovador sistema de cámara. Sin embargo, en última instancia, la prueba está en el pudín proverbial, y depende de los usuarios de OnePlus 9 Pro determinar si los esfuerzos de la empresa han dado sus frutos.
Entonces … ¿qué opinas del nuevo sistema de cámara?

Via: FirstPost

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *