Эволюция алгоритмов камеры от Google: как отличаются снимки на Pixel 3–5 с одинаковой матрицей

Смартфоны Google Pixel всегда отличались своими камерами: многие считают, что в режиме съёмки фото им попросту нет равных. Да что уж говорить, некоторые люди предпочитают гаджеты этой серии только из-за фотовозможностей, не взирая на другие особенности Pixel в лице чистого и свежего Android, уникальных функций оболочки и прочих преимуществ. Однако начиная с Pixel 3 производитель не менял модуль главной камеры, экспериментируя лишь с дополнительными датчиками и, естественно, с программным обеспечением. Эта статья демонстрирует то, как изменялись фотовозможности флагманов Google на протяжении последних трёх поколений.

%%TRASH_CHAPTERS%%

Характеристики камер в Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

	Pixel 5	Pixel 4	Pixel 3
Тыльные камеры	Главная: 12,2 Мп f/1.7, 1,4 мкм, Dual-Pixel PDAF, OIS, EIS Сверхширик: 16 Мп f/2.2, 1 мкм, 107°	Главная: 12,2 Мп f/1.7, 1,4 мкм, Dual-Pixel PDAF, OIS, EIS Телефото: 16 Мп f/2.4, 1 мкм, OIS, EIS, PDAF	12,2 Мп f/1.8, 1,4 мкм, Dual-Pixel PDAF, OIS
Видео на тыльную камеру	До 4K@60	До 4K@30	До 4K@30
Фронтальные камеры	8 Мп f/2.0, 1,12 мкм	8,1 Мп f/2.0, 1,22 мкм	Главная: 8 Мп f/1.8, 20 мм, PDAF Широкоугольная: 8 Мп f/2.2, 19 мм, без автофокуса
Видео на фронтальную камеру	До 1080p@30	До 1080p@30	До 1080p@30

С годами модуль основной камеры в смартфонах Pixel изменился крайне несущественно: лишь небольшое улучшение диафрагмы после Pixel 3. Но значимые изменения кроются в появившихся дополнительных модулях: телефото в Pixel 4 и сверхширокоугольной камере в Pixel 5.

«Фронталки» также несколько изменились, но на бумаге только в худшую сторону: от двух матриц в Pixel 3 отказались в пользу одной в Pixel 4, которую ещё и упростили в Pixel 5.

Важно отметить: все смартфоны тестировались на базе последней на момент написания статьи сборки Android 11, что гарантирует доступность всех новейших функций «Google Камеры» в каждой из моделей.

Цвет и экспозиция

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

По этим параметрам смартфоны Google всегда были в лидерах, и по примерам снимков заметно, что все три модели одинаково превосходно фотографируют. У изображений хороший баланс экспозиции, без заметных искажений и неестественных теней.

Детальное рассмотрение снимков показывает немного большую насыщенность фотографии на Pixel 5, в то время как снятый на Pixel 4 пример немного более желтоватый и менее оранжевый. Между тем во втором примере Pixel 3 делает цвета более насыщенными — для сравнения, Pixel 5 демонстрирует более «спокойную» палитру. Pixel 4 неотличим в этом плане от Pixel 5, лишь трава с немного более тёплым оттенком. От снимка к снимку видны мизерные изменения, но на них точно не стоит обращать внимание.

Слева направо: фото с зумом 3× на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Во втором сете фотографий результаты аналогичны. Тем не менее сложная HDR-картина первого примера в этой паре приводит к более заметным различиям касательно баланса белого и экспозиции. Это прозумированный снимок, и кажется, что у телефото-камеры Pixel 4 лучше экспозиция и цветопередача, но баланс белого уводит в зелёный (по сравнению с двумя другими фото).

Цвет и баланс белого на снимках меняются у смартфонов от сцены к сцене, но результаты очень похожи. По крайней мере, на улице

На втором снимке этого сета цвета и экспозиция идентичны между всеми тремя смартфонами. Мизерные различия можно найти только в балансе белого. Фото на Pixel 4 теплее, но отдалённая стена потеряла в детализации. Pixel 5 сделал фото с более прохладным оттенком зелёного, но коричнево-серый камень получил красный оттенок. Эта особенность камеры Pixel 5 (уход в более тёплые оттенки) будет неоднократно заметна на дальнейших снимках.

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

В этих снимках оценивается баланс белого в условиях комнатного освещения, и здесь разница между кадрами очевидна — особенно учитывая, что на всех фотографиях освещение в теории должно быть одинаковым. Первый кадр на Pixel 3 излишне жёлтый, но во втором случае практически идентичен таковому на Pixel 5. Pixel 4 повёл себя по-разному: в первом случае он сделал холодную фотографию, во втором случае — тёплую. У Pixel 5 оба снимка получились тёплыми. Такая разница между всеми кадрами выглядит странно, но Pixel 5 демонстрирует наиболее удачные результаты.

В целом, все три смартфона практически одинаково передают цвет и выставляют экспозицию, что и следовало ожидать от гаджетов одной линейки. Есть небольшие различия от фото к фото, но ни один из смартфонов не демонстрировал стабильное перенасыщение белым или холодным оттенком по сравнению с другими. Самая большая разница в настройке баланса белого заметна при съёмке в помещении, здесь прослеживается лишь одна тенденция — Pixel 5 использует консервативный подход к балансу белого, и за счет этого демонстрируют лучшую обработку жёлтого цвета.

Применение HDR

Технология HDR является основой в алгоритмах съёмки от Google, поэтому особенно интересно увидеть разницу в её работе между поколениями Pixel. Из всех тестируемых моделей только Pixel 3 предлагает выбор между HDR+ и HDR Enhanced — в нашем эксперименте работал именно второй. В Pixel 4 и Pixel 5 задействован auto-HDR, хотя последний получил новую технологию HDR Bracketing с октябрьским обновлением и «Google Камерой» версии 8.0.018.

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Первые примеры хорошо подчёркивают ключевые отличия в работе HDR на этих смартфонах. Обратите внимание, что Pixel 3 извлёк из неба больше цвета, чем два его преемника. Обработка заняла немного больше времени, но, кажется, это обусловлено более сложным алгоритмом создания HDR. В конечном итоге старый Pixel 3 демонстрирует более широкий динамический диапазон, причём в обоих случаях. HDR Bracketing работает немного иначе, чем обычный auto-HDR в Pixel 4, но разница малозаметна.

У Pixel 3 самый «сильный» HDR, а HDR Bracketing в Pixel 5 немного лучше, чем auto-HDR в Pixel 4

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Тем не менее подход Pixel 3 не всегда работает так хорошо, как на первых двух примерах. Его алгоритмы по максимальному «вытягиванию» цветов из ярких источников света приводят к тому, что он не лучшим образом справляется со сценариями, подобными этому примеру выше. Однако в целом картина сохраняется. В то время как у Pixel 4 фотография получилась слишком яркой и перенасыщенной зелёным, Pixel 5 продемонстрировал лучший баланс цвета и экспозиции.

Google, очевидно, пересмотрел свой подход к применению HDR после выхода Pixel 3, но результат этого оказался полным компромиссов, а не явных улучшений. У старичка самый выраженный эффект HDR, особенно в условиях пасмурности. Тем не менее это не всегда приводит к хорошему результату, и его HDR занимает больше времени для обработки. У Pixel 4 и Pixel 5 работа HDR очень похожа, но последний лучше справляется с яркими объектами.

Разбор снимков после приближения

На снимках в полном размере разница между цветами и экспозицией может быть не так сильно заметна, как при приближении отдельных деталей, поэтому необходимо оценить различия и в кадрированных снимках.

Слева направо: сжатые и приближённые на 100% снимки на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: сжатые и приближённые на 100% снимки на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Отличия между симками если и есть, то минимальные. На первой фотографии функция HDR+ в Pixel 3 демонстрирует более отчётливые цвета и более яркую экспозицию. Но у всех трёх смартфонов практически идентичный уровень шума, что особенно заметно на затенённых стеблях цветков. Второй снимок смартфоны тоже сделали очень похоже, причём с одинаковым уровнем детализации, которую легко рассмотреть по кирпичной стене. Тем не менее фотографии на Pixel 4 и Pixel 5 выглядят немного яснее, если взглянуть на бетонную дорогу и зелёную изгородь. Эта преимущество новых моделей, хоть и небольшое.

Кадры на Pixel 3 немного шумнее, чем на Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

А вот уже на этом примере с большим количеством элементов в тени видна большая разница. Если смотреть на затенённые участки, результат Pixel 3 гораздо более шумный. Pixel 4 и Pixel 5 демонстрируют примерно одинаковый уровень детализации на сене и гофрированных железных стенах. Фотографии на эти смартфоны однозначно лучше, чем то, что получилось на Pixel 3, но, опять же, чтобы это увидеть, нужно детально вглядываться в изображения.

Без приближения деталей очень трудно отличить разницу в снимках, а проблемы с шумами время от времени возникают у всех трёх смартфонов. Pixel 4 и Pixel 5 однозначно лучше справляются с мелкими деталями, но это точно не «день и ночь».

Съёмка после наступления темноты

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Google преуспевает в съёмке при плохом освещении, и это видно по снимкам выше. Все три смартфона отлично справляются с цветами, деталями и уровнем шума. Действительно впечатляет, сколько света захватывают крошечные сенсоры — технология ночной съёмки Night Sight продолжает оставаться одной из лучших в своём роде, даже на старом Pixel 3.

Все фотографии демонстрируют небольшие различия в точке белого, особенно в примере с комнатным растением. Даже при плохом освещении снимки скорее похожи между собой, чем не похожи. Кадры у Pixel 3 получаются более шумными, но это трудно заметить, если не приближать объекты. Опять же, у всех троих получаются одни из лучших ночных снимков на рынке.

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Разница слабозаметна, даже когда света совсем мало. В таких условиях больше всего разнится вновь баланс белого (в этом примере Pixel 4 выдаёт слишком тёплый результат), но, опять же, все фотографии очень похожи. Кадрирование показывает, что у Pixel 3 выше уровень шума, а разницу между Pixel 4 и Pixel 5 крайне трудно заметить.

Портретная съёмка и боке

Ещё один режим, которым Google может смело гордиться, — портретная съёмка. При сравнении «Пикселей» здесь нужно обращать внимание прежде всего на качество размытия и обнаружения сложных краёв объектов.

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

При фотографировании достаточно простых предметов, все три смартфона хорошо справляются с определением границ (хотя у всей тройки видны артефакты по краям белого ящика). Тем не менее именно отражающая поверхность стала главной проблемой для всех моделей — алгоритмы Google попросту не отличают её от фона.

Каждый из тестируемых гаджетов демонстрирует хорошее размытие, но при этом у всех из них одинаковые подводные камни, когда дело доходит до определения границ сложных объектов.

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

При съёмке людей различия уже заметны, особенно при сравнении тона и текстуры кожи. Детали почти одинаковые на всех снимках, но в фотографии на Pixel 5 кожа человека более грубая. Pixel 3 удалось передать естественный тон кожи, а вот Pixel 4 сделал её насыщеннее, чем другие. Pixel 5 ушёл в тёплый оттенок, добавив лицу красноватый тон.

При съёмке портретов у всей троицы есть определённые проблемы с обнаружением краёв — смартфоны плохо определяют отдельно торчащие волоски. К примеру, Pixel 3 пытается размыть их, полагая, что это часть фона, но результат не слишком плохой — без приближения фотографии подобные нюансы незаметны. Pixel 4 и 5 справляются лучше, но ни один из них не определяет границы волос идеально. Те изменения, которые Google вносил в алгоритмы съёмки портретов, влияют на тон и текстуру кожи больше, чем на качество или точность размытия фона.

Зум против широкого угла

Как показывает практика, при тестировании основной камеры между фотовозможностями смартфонов нет никаких значимых различий. Но если брать во внимание другие сценарии, то телеобъектив в Pixel 4 или «ультраширик» в Pixel 5 могут проявить себя с лучших сторон.

Слева направо: фото с зумом 2× на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото с зумом 4× на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото с зумом 6× на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5

Эти снимки демонстрируют небольшое преимущество Pixel 4 при двукратном приближении, но оно не слишком велико. А вот уже четырёхкратный зум делает из «четвёрки» явного лидера — это особенно заметно по мелким деталям наподобие листьев на дереве. Шестикратное увеличение оставляет Pixel 3 и Pixel 5 далеко позади от Pixel 4, поскольку они программным способом сильно высветляют абсолютно все объекты в кадре (видимо, в попытке повысить детализацию).

Слева направо: фото с зумом 3× на Pixel 4 и Pixel 5

Слева направо: фото с зумом 7× на Pixel 3 и Pixel 5

В целом, дополнительная камера с телеобъективом сильно влияет на качество зума, особенно когда речь заходит о рассмотрении мелких деталей или о большом приближении. Pixel 3 и Pixel 5 полагаются исключительно на программный зум, и снимки на них похожи на то, что видит человек в реальности на самом деле. Технология Super Res Zoom в Pixel 5 даёт о себе знать — по сравнению с Pixel 3 новинка демонстрирует существенно более качественные фотографии, особенно если сравнивать их при большом приближении.

Слева направо: фото на Pixel 3, Pixel 4, Pixel 5 и ультраширокоугольную камеру Pixel 5

Ультраширокоугольный объектив в Pixel 5 незаменим для тех случаев, когда необходимо запечатлеть в кадре больше объектов. У него, безусловно, не самый широкий угол обзора на рынке, но разница между ним и обычной основной камерой весьма существенная для того, чтобы им хотелось пользоваться. «Ультраширик» и технология Super Res Zoom делают Pixel 5 универсальным камерофоном, который справится с большинством сценариев.

Слева направо: сжатые фото на Pixel 4 и на ультраширокоугольную камеру Pixel 5

Слева направо: сжатые фото на Pixel 4 и на ультраширокоугольную камеру Pixel 5

Однако отсутствие автофокуса на «сверхиширике» даёт о себе знать в тех случаях, когда объекты в кадре не особенно резкие — мелкие детали по краям или отдалённые объекты получаются размытыми. Это незаметно на экране смартфона при просмотре полнокадровой фотографии, но бросается в глаза при масштабировании снимка. Цвета и баланс белого тоже заметно отличаются в «сверхширике» от основной камеры. Однако это все ещё приличная ультраширокоугольная камера, но, конечно, не лучшая на рынке.

Программная технология Super Res Zoom отчасти оправдывает отказ Google от телеобъектива. Тем не менее среднее качество новой дополнительной камеры в Pixel 5 не соответствует тем стандартам Google в фотосъёмке, к которым все привыкли. Выбор того, что важнее (превосходный зум в Pixel 4 или более широкий угол съёмки в Pixel 5), зависит исключительно от конкретного человека. Определённо ясно лишь то, что и Pixel 4, и Pixel 5 более универсальные в плане съёмки, чем Pixel 3 с одной камерой.

Итог: что-то изменилось?

Если на протяжении прочтения всей этой статьи вы изо всех сил пытались найти отличия между снимками на разные смартфоны, не чувствуйте себя одинокими. Разница в фотографиях на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5 если и есть, то очень мала. С одной стороны, это говорит о том, что Google привнёс новые алгоритмы в свои старые смартфоны, но, с другой стороны, это также свидетельствует о необходимости сменить сам модуль камеры, чтобы вывести съёмку Pixel на новый уровень. Pixel 3 был отличным камерофоном в своё время, но конкуренты уже не просто догнали, а и обогнали его в некоторых аспектах.

Конечно, было бы несправедливо говорить о том, что камера в «Пикселях» не улучшалась с каждым новым поколением — стоит помнить, что Google привнёс некоторые новые алгоритмы в свои старые смартфоны. К примеру, это касается Live HDR, Cinematic Pan, функции создания портретов при слабом освещении из Pixel 5 и многом другом.

Снимки на Pixel 3, Pixel 4 и Pixel 5 выглядят скорее похожими, чем разными

Несмотря на схожесть камер, между фотовозможностями смартфонов всё же есть различия. Pixel 3 делает более шумные снимки, но его HDR-эффект более «агрессивный» (но при этом он и занимает больше времени для обработки фото). Дополнительная камера с телеобъективом в Pixel 4 обеспечивает лучшую детализацию при приближении, особенно при большом зумировании, но разницу между другими смартфонами трудно заметить с экрана смартфона без масштабирования.

Я изо всех сил пытался обнаружить различия в цветах и балансе белого — если отбросить случайный уход в тёплый/красный оттенок на некоторых снимках с Pixel 5, разница незначительна.

Как по мне, между Pixel 4 и Pixel 5 в этом сравнении ничья, хотя лично я оценил качество зума, которое предлагает «четвёрка».

Это перевод материала Android Authority.