Тенденции развития цифровых фотоаппаратов

Сергей Асмаков

Еще раз о мегапикселах

Больше ISO!

Широкий взгляд

Стабилизируй это!

Дисплеи: размер прежде всего

Встроенные функции

Новые интерфейсы

Память

Источники питания

Что нас ожидает

 

Начало второго десятилетия истории цифровых фотоаппаратов ознаменовано существенными изменениями основных приоритетов в развитии этих устройств. Сейчас становится очевидным, что навязанные несколько лет назад производителями ориентиры уже утратили свою актуальность. Гонка технологий переходит на новый уровень…

Еще раз о мегапикселах

Споры о том, какую именно величину разрешающей способности следует считать оптимальной для цифровых камер любительского класса, не утихают и по сей день. Согласно прогнозам экспертов PMA, в текущем году наиболее покупаемыми моделями станут компактные цифровые фотоаппараты с разрешением 5 и более мегапикселов. В минувшем году доля подобных моделей составила более половины (55%) всех проданных цифровых фотокамер.

 

Pentax Optio A10 — представитель 8-мегапиксельных компактных фотоаппаратов

Pentax Optio A10 — представитель 8-мегапиксельных компактных фотоаппаратов

Анализируя экспозицию PMA 2006, многие обозреватели были единодушны в прогнозах относительно того, что в нынешнем году наконец-то будет поставлена точка в гонке мегапикселов — по крайней мере в сегменте компактных цифровых фотокамер. К весне сформировалась уже целая «команда» 8-мегапиксельных компактов: Exilim EX-Z850, Nikon P3 и P4, HP Photosmart R927, Pentax Optio A10, Sony Cyber-shot N1 и др. Впрочем, наличие 8-мегапиксельных сенсоров в фотоаппаратах карманного формата вызывает лишь недоумение: зачем это нужно, если даже пользователям зеркальных камер начального уровня для большинства задач вполне достаточно 6 мегапикселов? Однако у производителей, видимо, имеются свои соображения на этот счет: среди майских и июньских новинок появились компактные цифровые фотоаппараты, оснащенные 9- и даже 10-мегапиксельными сенсорами (примеры из числа последних — Exilim EX-Z1000 и Photosmart R967).

 

Exilim EX-Z1000 — 10 мегапикселов в «карманном» формате

Exilim EX-Z1000 — 10 мегапикселов в «карманном» формате

Так может быть, в увлечении мегапикселами все-таки есть рациональное зерно? Теоретически увеличение разрешающей способности позволяет печатать фотографии на носителях больших форматов и более гибко использовать функции кадрирования. Вместе с тем избыточный запас разрешения приводит к определенным издержкам: снимки занимают больше места (а памяти, как известно, много не бывает) и требуют применения более мощных процессоров, что, в свою очередь, приводит к росту энергопотребления. Мы уже рассматривали этот вопрос (см. публикацию «Сколько нужно мегапикселов?» в № 11’2004), однако существуют и другие аспекты данной проблемы, о которых необходимо упомянуть.

По мере увеличения количества ячеек светочувствительных сенсоров, выполненных в одном и том же формфакторе, физические размеры пиксела постепенно приближаются к дифракционному барьеру, то есть становятся сопоставимы с длиной световой волны. А это, в свою очередь, приводит к тому, что точки исходного изображения расплываются в дифракционные пятна. В результате даже при идеальной фокусировке изображение получается размытым, или, как говорят фотографы, мыльным. Именно по этой причине четкость фотографий, сделанных моделями компактных цифровых аппаратов двух-трехлетней давности, выгодно отличается от того, что можно увидеть на изображениях, снятых новейшими многомегапиксельными камерами. За три года разрешение среднего компактного цифрового фотоаппарата увеличилось с 3 до 5-6 мегапикселов, а размер сенсора остался прежним — 1/2,5 дюйма. Таким образом, площадь каждого пиксела уменьшилась вдвое.

Аналогичная ситуация сейчас наблюдается и с более дорогими компактными камерами. Подойдя к 7-мегапиксельному барьеру, производители были вынуждены перейти на использование сенсоров большего размера — 1/1,8 дюйма (ими оснащены все новые 8-мегапиксельные компактные камеры). Сейчас происходит замена 8-мегапиксельных моделей на 10-мегапиксельные — естественно, оснащенные сенсорами того же формфактора.

Согласно результатам проведенных исследований, для получения изображения удовлетворительной четкости длина стороны ячейки ПЗС-сенсора должна быть не меньше 3 мкм. В настоящее время у многих ПЗС-сенсоров, используемых в компактных цифровых камерах, длина стороны ячейки не превышает 2,5 мкм, что соответствующим образом сказывается на уровне качества получаемых фотографий.

Приближение к дифракционному барьеру является далеко не единственной проблемой, порождаемой стремлением увеличить разрешение, сохранив прежние размеры сенсора (а следовательно, и оптических элементов объектива). Вполне очевидно, что чем меньше площадь пиксела, тем меньшее количество света попадает на него при той же величине экспозиции. В результате снижается минимальное значение светочувствительности, то есть для нормального экспонирования изображения требуется больше времени. Кроме того, повышенная плотность ячеек сенсора неизбежно приводит к увеличению уровня перекрестных помех и количества рассеиваемой тепловой мощности, вследствие чего на получаемых изображениях становится более заметным цифровой шум.

Эффективному использованию потенциальных возможностей сенсоров с высокой разрешающей способностью препятствует и весьма посредственное качество оптики, устанавливаемой в большинстве современных моделей компактных цифровых фотокамер: микроскопические линзы (которые во многих недорогих аппаратах изготовлены даже не из стекла, а из пластмассы) просто не состоянии передать достаточно четкое изображение. Стремление разработчиков максимально расширить диапазон фокусных расстояний (следуя модной тенденции большого зума) приводит к появлению хорошо заметных хроматических аберраций, особенно в крайних положениях трансфокатора.

Больше ISO!

На протяжении нескольких лет предельное значение величины светочувствительности в компактных цифровых фотокамерах составляло 200-400 единиц ISO. Возможность снимать в режимах чувствительности 800, 1600 и более единиц ISO была привилегией владельцев цифровых зеркальных аппаратов, в которых используются КМОП-сенсоры довольно большого размера (4/3 дюйма, APS-C и т.д.). Ситуация начала меняться во второй половине прошлого года, когда в продаже появились компактные цифровые фотокамеры, позволяющие использовать высокие значения светочувствительности — 800, 1600 и даже 3200 ISO.

Впрочем, как и в большинстве подобных случаев, чуда не произошло. Как показывает практика, при установке высоких значений чувствительности, предусмотренных в настройках новых моделей компактных фотоаппаратов, уровень шума на получаемых изображениях оказывается весьма значительным. Что, впрочем, вполне закономерно, ведь никаких принципиальных усовершенствований в конструкцию светочувствительных сенсоров за это время внесено не было, а реализовать режимы съемки с большими значениями чувствительности удалось главным образом благодаря внедрению более совершенных алгоритмов шумоподавления.

Широкий взгляд

Рассматривая основные тенденции развития компактных цифровых фотокамер, нельзя не упомянуть о появлении в компактных аппаратах функций записи фотографий и видео в широкоэкранном формате (16:9). Традиционно в компактных цифровых фотоаппаратах используется запись изображений с соотношением сторон 4:3 — таким же, как у экранов большинства стандартных телевизоров и компьютерных мониторов. В некоторых моделях предусмотрена возможность записи снимков с традиционными фотографическими пропорциями — 3:2. Вместе с тем по мере распространения широкоформатных телевизионных панелей, проекторов и мониторов возможность записи и просмотра снимков и видео в широком формате может стать весьма популярной. В целом ряде моделей цифровых фотоаппаратов, выпущенных в 2005-2006 годах, предусмотрены функции фото- и видеосъемки с пропорциями кадра 16:9 и режим записи снимков в разрешении Full HD (1920x1080 пикселов).

 

Panasonic Lumix DMC-LX1 — редкий представитель компактных фотоаппаратов, оснащенных сенсором формата 16:9

Panasonic Lumix DMC-LX1 — редкий представитель компактных фотоаппаратов, оснащенных сенсором формата 16:9

При этом нельзя не отметить, что практически во всех этих аппаратах используются светочувствительные сенсоры формата 4:3 и в случае выбора широкого формата часть ячеек просто не используется. Впрочем, встречаются и редкие исключения — например выпущенная в конце прошлого года фотокамера Panasonic Lumix DMC-LX1. Она оснащена 8-мегапиксельным ПЗС-сенсором формата 16:9; при этом специальный переключатель позволяет выбирать желаемые пропорции снимков — 16:9, 3:2 или 4:3 (при максимальном разрешении размер получаемых изображений составляет соответственно 3840x2160, 3248x2160 и 2880x2160 пикселов).

Весьма вероятно, что активное продвижение бытовой видеовоспроизводящей аппаратуры формата HD подтолкнет производителей цифровых фотокамер к реализации очередного усовершенствования — например режима записи видео в формате HD.

Стабилизируй это!

Еще в прошлом году четко обозначилась тенденция к увеличению количества моделей, оснащенных системами стабилизации изображения. Например, начиная с прошлого года все без исключения новые модели линейки Panasonic Lumix оснащаются встроенным оптическим стабилизатором изображения MEGA O.I.S. Стоит также отметить, что если раньше стабилизаторы изображения были принадлежностью относительно крупногабаритных аппаратов, то сейчас этот узел все чаще используется в компактных и ультракомпактных камерах.

 

Panasonic Lumix DMC-TZ1 — компактный аппарат, оснащенный объективом с 10-кратным зумом и системой оптической стабилизации изображения MEGA O.I.S.

Panasonic Lumix DMC-TZ1 — компактный аппарат, оснащенный объективом с 10-кратным зумом и системой оптической стабилизации изображения MEGA O.I.S.

Если говорить о наиболее важных преимуществах систем стабилизации изображения, то их применение дает возможность получать снимки приемлемого качества в условиях недостаточной освещенности, а также в движении. Однако, как и любое другое решение, системы стабилизации изображения не являются идеальными и наряду с очевидными преимуществами имеют и ряд недостатков. Подробнее о разных типах систем стабилизации изображения, используемых в современных моделях компактных цифровых фотоаппаратов, а также об их достоинствах и недостатках можно прочитать в статье «Средство от качки».

Дисплеи: размер прежде всего

За последний год дисплеи в компактных цифровых камерах заметно увеличились в размерах. Сейчас экраны размером менее 2 дюймов по диагонали можно увидеть разве что в фотоаппаратах начального уровня, а 2,5-дюймовые дисплеи стали уже привычными. При этом многие топ-модели компактных цифровых камер оснащаются 3-дюймовыми дисплеями.

Нельзя не отметить и то, что, увеличивая физические размеры дисплеев, многие производители теперь уже не забывают наращивать их разрешающую способность, которая у лучших образцов достигает 235 тыс. пикселов. Стоит также обратить внимание на появление аппаратов, оснащенных сенсорными дисплеями, — в частности Kodak EasyShare One, Pentax Optio T10 и др. Осталось снабдить такие устройства стилусом и функцией загрузки приложений — и получится гибрид КПК и фотоаппарата.

К сожалению, наряду с очевидными преимуществами, которые не стоит даже перечислять, поскольку они подробно описаны в рекламных буклетах и на сайтах производителей, применение дисплеев большого размера привело и к негативным последствиям. По мере того как экран дисплея по своим размерам приближается к площади задней панели компактных фотоаппаратов, разработчики все чаще отказываются от установки оптического видоискателя. В последнее время маркетологи энергично убеждают покупателей, что оптический видоискатель в компактной камере попросту не нужен, и подтверждают свою правоту тем фактом, что для большинства пользователей стало уже привычным снимать, глядя на дисплей.

 

Фотоаппарат Kodak EasyShare One, оснащенный 3-дюймовым сенсорным дисплеем

Фотоаппарат Kodak EasyShare One, оснащенный 3-дюймовым сенсорным дисплеем

С одной стороны, это действительно так, но с другой — не столь уж редки ситуации, когда пользоваться дисплеем крайне трудно или вообще невозможно. Чаще всего проблемы возникают при очень ярком или, наоборот, слишком слабом фоновом освещении. Например, в погожий солнечный день изображение на дисплее многих аппаратов даже при максимальной яркости становится слишком блеклым — вплоть до того, что скомпоновать кадр бывает весьма затруднительно. При низком уровне освещенности дисплеи многих камер воспроизводят изображение с очень низким контрастом и значительной задержкой.

 

Размеры экрана 3-дюймового дисплея физически не позволяют оснастить компактный цифровой аппарат оптическим видоискателем

Размеры экрана 3-дюймового дисплея физически не позволяют оснастить компактный цифровой аппарат оптическим видоискателем

Нельзя не упомянуть и о том, что в компактных аппаратах изображение передается на экран с некоторым запозданием (эта задержка может быть практически незаметной, но она все-таки есть), что не мешает при фотографировании статичных сцен (пейзажей, портретов и т.п.), но создает определенные трудности при съемке движущихся объектов. В подобных случаях оптический видоискатель может оказаться единственно возможным средством для нормального визирования, однако пользователи камер, оснащенных большими дисплеями, лишены такой альтернативы.

Встроенные функции

Одним из перспективных направлений развития компактных цифровых фотокамер, потенциал которого практически неисчерпаем, является наращивание разнообразных встроенных функций. Это могут быть как функции, напрямую связанные с просмотром, обработкой, печатью и загрузкой изображений на внешние устройства, так и всевозможные мультимедийные «добавки» в виде встроенных медиаплееров, будильников, радиоприемников и т.п.

В настоящее время среди производителей компактных цифровых фотокамер развернулось настоящее соревнование по увеличению количества встроенных средств обработки изображений. Помимо ставших уже привычными функций кадрирования и тонирования во многих аппаратах имеется целый набор художественных фильтров для обработки изображений. Подробнее о том, что предлагают ведущие производители цифровой фототехники, вы сможете прочитать в статье «Цифровое фото без ПК».

Новые интерфейсы

Параллельно с наращиванием функциональных возможностей цифровых фотоаппаратов увеличиваются и коммуникационные возможности этих устройств. На протяжении нескольких лет фактическим стандартом для компактных цифровых фотоаппаратов было наличие интерфейса USB (для подключения к ПК, принтеру и другим устройствам) и AV-выхода, посредством которого можно транслировать снимки и видео на бытовую аппаратуру (телевизор, проектор и т.п.).

В минувшем году появились первые модели компактных цифровых фотокамер, оснащенных встроенным беспроводным адаптером стандарта IEEE-802.11b (Wi-Fi), такие как Nikon Coolpix P3 и Coolpix S6. Это решение позволяет передавать полученные изображения на ПК или на принтер, подключенный к беспроводной локальной сети. Стоит отметить, что ранее беспроводные адаптеры, поставляемые в виде опциональных модулей, были доступны лишь для ряда моделей профессиональных зеркальных камер.

 

Nikon Coolpix S6 — цифровой фотоаппарат со встроенным беспроводным адаптером Wi-Fi

Nikon Coolpix S6 — цифровой фотоаппарат со встроенным беспроводным адаптером Wi-Fi

Наличие встроенного беспроводного адаптера значительно упрощает процедуру подключения фотоаппарата к ПК и принтерам, а также позволяет практически мгновенно передавать полученные снимки.

С ростом популярности видеовоспроизводящих устройств высокой четкости (HD) привычный аналоговый AV-выход может уступить место более современным решениям. Первой ласточкой стал недавно выпущенный цифровой фотоаппарат Samsung Digimax L85, оснащенный интерфейсом HDMI.

Память

С каждым годом увеличивается доля компактных цифровых фотоаппаратов, оснащенных встроенной памятью. Как правило, ее объем невелик (от 9 до 32 Мбайт), однако нельзя не отметить, что подобное решение является более практичным, нежели входящая в комплект поставки 16- или 32-мегабайтная карта памяти. Наличие встроенной памяти может оказаться как нельзя кстати в ситуации, когда сменный носитель уже заполнен, но возникла необходимость сделать еще несколько снимков. Кроме того, во встроенной памяти можно хранить избранные фотографии, настройки собственных программ съемки и иную служебную информацию.

Учитывая стремительные темпы снижения цен на модули флэш-памяти, в перспективе можно ожидать появления недорогих компактных цифровых фотокамер, оснащенных 128 или 256 Мбайт встроенной памяти и не имеющих слота для карт памяти. Пока что модели с таким объемом встроенной памяти можно пересчитать по пальцам одной руки. В качестве одного из примеров можно привести выпущенный в 2005 году фотоаппарат Kodak Easyshare One, оснащенный 256 Мбайт встроенной памяти и слотом для карт SD/MMC.

 

В настоящее время карты памяти Secure Digital (SD) используются в подавляющем большинстве компактных цифровых фотоаппаратов

В настоящее время карты памяти Secure Digital (SD) используются в подавляющем большинстве компактных цифровых фотоаппаратов

Что касается сменных карт памяти, то большинство производителей компактных цифровых фотоаппаратов остановили свой выбор на формате SD. Хотя носители формата ММС и можно установить в SD-слот, но это еще не означает, что фотоаппарат будет с ними работать. Есть немало моделей цифровых камер, оснащенных слотом SD и при этом не поддерживающих работу с носителями MMC.

К настоящему времени носители CompactFlash уже полностью вытеснены из сегмента компактных цифровых фотоаппаратов — встретить слот для этих носителей сейчас можно или в уже снятых с производства моделях, или в зеркальных камерах.

Впрочем, некоторые производители продолжают идти по собственному пути. Это Sony, оснащающая свои компактные фотоаппараты слотами для карточек Memory Stick Pro или Memory Stick Pro Duo, а также FujiFilm и Olympus, с маниакальным упорством поддерживающие так и не получивший широкого распространения формат xD-Picture.

Источники питания

Рассматривая источники питания, применяемые в современных цифровых фотокамерах, нельзя не отметить увеличение доли моделей, в которых используются литий-ионные аккумуляторы. Стандартные элементы питания (как правило, две или четыре батарейки формата АА) в настоящее время применяются главным образом в моделях начального уровня. Подобные изменения объясняются несколькими факторами. Одним из них является тенденция к миниатюризации цифровых фотоаппаратов: габариты таких моделей просто не позволяют разместить в корпусе стандартные элементы питания. Другая причина — повышение энергопотребления компактных цифровых фотокамер вследствие увеличения размеров встроенного дисплея, роста разрешающей способности, расширения функциональных возможностей и целого ряда других факторов.

Питание от стандартных элементов позволяет использовать не только штатные аккумуляторы (они обычно входят в комплект поставки), но и любые имеющиеся под рукой батарейки и аккумуляторы подходящего формфактора, благодаря чему можно без проблем продлевать время автономной работы камеры. Кроме того, после окончания срока службы штатных аккумуляторов их можно будет легко заменить на новые.

Достоинствами литий-ионных аккумуляторов, применяемых в большинстве современных моделей цифровых фотоаппаратов, являются более высокая емкость и способность работать с большим током нагрузки. Кроме того, в отличие от никель-металлгидридных, у литий-ионных аккумуляторов отсутствует так называемый эффект памяти.

Конечно, оригинальные аккумуляторы стоят значительно дороже и в некоторых случаях выпускаются лишь для ограниченного количества моделей, так что найти в продаже нужный элемент питания в этом случае гораздо сложнее, чем батарейку или аккумулятор формата АА. Вместе с тем нельзя не отметить, что многие крупные производители используют унифицированные элементы питания в очень большом количестве моделей фотокамер, а значит приобрести такие аккумуляторы уже значительно проще. Кроме того, в продаже имеются более дешевые аналоги широко распространенных моделей фирменных аккумуляторов, выпускаемые сторонними производителями, такими как GP, Duracell и др.

Что нас ожидает

Даже те, кто не слишком пристально следит за новинками на рынке цифровой фототехники, замечают, что с каждым годом цифровые фотоаппараты разных производителей становятся все больше похожи друг на друга. На витринах любого крупного магазина можно увидеть полдюжины цифровых фотоаппаратов разных марок, имеющих абсолютно одинаковые характеристики и внешне похожих, как близнецы.

К сожалению, процесс унификации является неизбежным злом жесточайшей конкуренции на современном рынке компактных цифровых фотоаппаратов. За последние два года несколько крупных производителей и известных брендов покинули рынок фототехники. Другие, стремясь максимально снизить затраты на разработку и производство цифровых фотоаппаратов, используют узлы, компоненты и даже готовые платформы сторонних производителей. Известны примеры, когда два крупных производителя с целью снижения издержек создают общие отделы для проведения исследований и разработки новых технологий и продуктов.

Естественно, что в таких условиях действительно выдающиеся и неординарные продукты вряд ли смогут появиться на рынке. Ожидать прорыва в области качества получаемых снимков тоже пока не приходится: увлечение многомегапиксельными сенсорами небольшого размера и использование пластиковой оптики просто не оставляют надежды на лучшее.

Скорее всего, в ближайшем будущем развитие компактных цифровых фотоаппаратов пойдет по пути наращивания функциональных возможностей (дисплеи увеличатся в размерах, возрастет количество программ сюжетной съемки, появятся новые средства для обработки и комбинирования изображений внутри камеры) и новых экспериментов в области дизайна (использование новых материалов, расширение цветовой гаммы и пр.). Кроме того, можно прогнозировать заметный рост доли компактных моделей, оснащенных встроенными системами стабилизации изображений.

Стремительно сокращается сегмент цифровых фотоаппаратов класса prosumer, оснащенных несменными объективами. Производители сделали ставку на цифровые зеркальные камеры начального уровня и активно расчищают для них рыночную нишу. Так что в скором времени у фотографа, желающего приобрести что-нибудь получше заурядного цифрового компакта, не останется иного варианта, кроме как купить зеркальный аппарат (со всеми вытекающими последствиями). Подробнее эта тема рассмотрена в статье «Экспансия цифровых зеркальных фотокамер».

В начало В начало

КомпьютерПресс 8'2006