Bilirsiniz, telefon piyasasında artık kamera yarışı zirve noktasına ulaşmış durumda. Her üretici en iyi kamerayı sunmaya çalışıyor, reklam kampanyalarını sırf kameralar üzerinden yapıyor, cam gibi fotoğraflar çektiğini iddia ediyor hatta telefonun diğer özelliklerinden kısıp kameraya özelliklerine önem veriyor. Peki, bir kamerada kaliteyi etkileyen faktörler nelerdir? #Cevaplayalım serisinin 3. yazısında bu soruya cevap vereceğiz. Keyifli okumalar.
1-CMOS kamera sensörü nedir? Nasıl çalışır?
İlk önce, kameranın çalışma prensibine göz atalım. Günümüzde telefonlarımızın kameraları CMOS dediğimiz sensör tipi olarak kullanılır. Biraz daha açarsak "sensöre giren optik analog sinyalleri görüntü sensörü yardımı ile dijital sinyallere çeviren aygıt" olarak açabiliriz. Bir de CCD denilen sensörler vardır fakat bu sensörler görüntü kalitesi açısından gelişmiş olsalar bile daha kötü bir gecikme süresine ve CMOS'a göre daha maliyetli üretime sahip olduğundan tercih edilmez.
Çalışma prensibi ise şöyledir, bu sensörler bir piksel dizisi oluşturmak için Transistöre ve Fotodiyota sahiptir.
ℹ️ - Fotodiyot nedir?
Fotodiyot: ışık enerjisi ile iletime geçen yarı-iletken devre elemanıdır. Aynı zamanda "ışığa duyarlı diyot"ta denilebilmektedir. Üzerine düşen ışığın şiddeti arttıkça, ters yönde orantılı olarak akım değeri artan Fotodiyotlar, üzerine düşen ışıkla orantılı voltajda üretirler.
ℹ️ - Transistör nedir?
Transistör***:*** küçük elektrik sinyalleri yükseltmek veya anahtarlamak amacıyla kullanabileceğimiz bir yarı-iletken devre elemanıdır. Kısacası bir musluğun vanası gibi düşünebiliriz.
Sensörde bulunan Fotodiyot, alınan ışığı voltaja dönüştürür. Bir grup Transistör ise her görüntü yakalama işleminde pikselleri sıfırlar. Başka bir Transistör seti, görüntü sinyallerini işleyen elektronik cihazların, sinyalleri almasına izin vermek için Amplifikatör olarak kullanılır.
ℹ️ - Amplifikatör nedir?
Amplifikatör: elektronik sinyalleri arttırmak için kullanılan elektronik cihazlardır.
Üçüncü bir transistör grubu ise, tek bir sıradaki piksel gerilimini sinyal işleme cihazına iletmek için anahtarlayıcı olarak kullanılır.
ℹ️ - Anahtarlama işlemi nedir?
Anahtarlama işlemi: Bir veri iletişim dizgesinde, gönderici ve alıcı uçlar arasında, iletileri gidecekleri yere göre yönlendirme işlemidir.
Renk bilgilerinin kaydedilmesinde ise 2 farklı yol kullanılır. Ya üç ana görüntü grubundan üç görüntü sensörü seti aracılığıyla tespit edilebilir, ya da gelen ışığın ana rengini izole etmek için bir filtre kullanılabilir.
2-Sensör kalitesi
Az önce bir sensörün çalışma prensibinden bahsettik. Şimdi, kaliteyi belirleyen çok önemli bir etkendeyiz. Sensör kalitesi. Bu, sensörün desteklediği teknolojilerden üretildiği alana kadar değişebilen bir şeydir. Kaliteli sensör; iyi ışık alabilir, daha az parazit yapar ve daha kaliteli fotoğraflar çekebilir.
Günümüzde telefonlar için kamera sensörü üreten bir çok firma vardır. Özellikle Sony ve Samsung'un pazar payı olarak liderliği ele geçirdiği bu sektörde OmniVision, GalaxyCore, Leica, SK Hynix gibi firmalar da öne çıkmaktadır.
3-Piksel boyutu
Sensörler, Transistör ve Fotodiyot gibi parçalardan oluşur demiştir. Bu parçalarla aslında bildiğimiz pikseller oluşmakta. "Piksel ne?" derseniz de, o konudan da #Cevaplayalım 1'de bahsetmiştik.
Piksel boyutu, "μm" -mikrometre- dediğimiz birim ile belirtilir. Piksel boyutu arttıkça, daha az ısınma gerçekleşir ve bir piksel başına düşen ışık miktarı artacağı için daha parazitsiz, net fotoğraflar ortaya çıkar. Samsung, 2019 yılında 0.7 μm değerine ulaşmayı başarmıştı.
4-Sensör boyutu
Biraz önce piksel boyutunun öneminden bahsetmiştik. Peki, bu pikseller büyüdükçe sensör de büyümeyecek mi? Büyük bir sensör ile piksel boyutu artar ve düşen ışık miktarı artar. Bu da yine piksel boyutunda olduğu gibi aydınlık ve parazit olmayan fotoğraflar çekmenizi sağlar.
Büyük görüntü sensörleri, telefonlarda olumsuz bir özelliktir. Çünkü, daha fazla alan kaplamaları yüzünden kamera çıkıntıları ve boyutları rahatsız edici derecede çok olabilir.
Burada İphone 12 ve 13'ü yan yana görmektesiniz. 13'te yaşanan büyüme çok fazla olduğu için Apple çözümü kamera dizilimini değiştirmekle buldu.
Aynı zamanda, sensörün büyümesi telefonda donanım için daha az alan bırakacağından firmalar büyük telefonlar üretmektedir. Genelde "neden küçük boyutlu telefon üretilmiyor?" sorusunun cevabı da bu olmaktadır.
Günümüzde telefonlarda kullanılan kamera sensörleri 1" boyutundan küçüktür. Dünya üzerinde ilk defa 1" boyutunda kamera sensörü kullanan telefon Sharp Aquos R6'dır.
Sony Xperia Pro-I gibi modeller de piyasanın en büyük sensörlerini kullanmaktalar.
5-Diyafram Değeri
Diyafram, fotoğrafı çekilecek objeden yansıyan ışınların, algılayıcının üzerine ne yoğunlukta düşeceğini belirleyen mekanizmadır.
"F" değeri ile gösterilen diyafram, ışık yoğunluğunu ve alan derinliğini kontrol eder. Çeşitli açıklık derecelerini belirten "F" değeri, 1.2, 1.4, 2, 2.6… gibi belirtilebilir ve bu değer arttıkça diyafram kısılır, yani merceğe düşen ışık miktarı azalır.
Diyafram açıklığını göz bebeğimize benzetebiliriz. Sadece görünüm açısından.-
Portre fotoğraflar için diyafram değeri oldukça önemlidir. Eğer telefonunuz ile portre fotoğraf düzenlemek isterseniz fark etmişsinizdir.
6-Perde Hızı
Enstantane, Shutter Speed veya Örtücü Hızı gibi kavramlarla ifade edebildiğimiz Perde hızı, aslında fotoğrafın çekilme süresini belirler diyebiliriz. Biz; deklanşör tuşuna bastığımızda kameranın odağı açılır, içeri ışık girer ve odak geri kapanır.
İnsanın göz kırpma süresi ortalama 1/20 saniyedir. Kameralar ise 1/8000'e hatta daha fazla Perde hızına çıkabilirler. Yani saniyenin 8000'de biri olarak belirtilir. Ne kadar hızlı fotoğraf çekilirse, o kadar net fotoğraflar elde edilir. Fakat, bu ışığın kaybı anlamına gelmektedir. Özellikle yetersiz ışık koşullarında sensöre gerekli ışık giremediği için oldukça karanlık sahneler ortaya çıkmaktadır. Eğer Perde hızı yükseltilirse bu sefer de çekilen nesne oldukça bulanık kalacağı için yüksek perde hızlarında nesnenin ve kameranın sabit kalması oldukça önemlidir.
Telefonlardaki gece modu, perde hızının yükseltilmesini hedef alırken her telefonda bulunmasa da kayak modu gibi modlar perde hızının düşürülmesini hedef alır. Ayrıca yıldızları ya da otobanda giden arabaları çekmek isteyenlerin de yapacağı şey perde hızını arttırmak olacaktır.
Bir kamera, ne kadar geniş bir perde hızı aralığına sahipse o kadar fazla çeşitte fotoğraf çekebilirsiniz.
✨- Hap Bilgi
Kış günlerinde yağan karları fotoğraflamak istiyorsanız telefonunuzun kamerasında "profesyonel mod" denilen ayarı açın, Perde hızını düşürebildiğiniz kadar düşürün ve ISO değerini yükseltebildiğiniz kadar yükseltin. Böylece havada yağan kar tanelerini fotoğraflayabilirsiniz.
7-ISO Değeri
ISO değeri, kısacası kameranın ışığa karşı olan hassaslığıdır. Düşük ISO değerlerinde daha karanlık fakat net görüntüler çekilirken yüksek ISO değerinden parlaklık artar fakat kumlanma da yanında gelir.
ISO değeri açısında geniş seçeneğe sahip olan sensörler ile oldukça fazla senaryoda kaliteli fotoğraf çekebilirsiniz.
8-Odak Hızı
Hareketli nesneleri çekmek istediğimizde eğer düşük perde hızına ulaşamıyorsak, odak hızı bizim için çok önemlidir. Focus Pixels, Lazer odaklama gibi teknolojilerle kameraların odak hızı oldukça arttırılmış durumda. Hareketli nesneleri iyi bir odak hızı yardımıyla da çekebilirsiniz.
Odak hızı konusunda iyi olan telefon kameraları ile daha iyi fotoğraflar çekilebilir.
9-Odak Uzaklığı
Odak mesafesi olarakta adlandırılan bu özelliği şöyle tanımlayabiliriz.
Kamera içine giren ışık, belirli bir nokta üzerinde kesişir ve bu ışınların kesiştiği noktaya odak noktası denir. Dışarıdan gelen ışığın, algılayıcı sensör ile arasında olan mesafesine ise odak uzaklığı denir. Odak uzaklığı mm cinsinden ifade edilir ve bu değerin değişmesiyle birlikte görüntü daralır ya da genişler.
Daha geniş açılı fotoğraflarda odak uzaklığı düşükken, telefoto gibi lenslerde odak uzaklığı yüksektir.
10-Lens kalitesi
Telefonlarımızda kullandığımız lensler ne kadar kaliteli ise telefonun çekeceği fotoğraf o kadar kalitelidir. Çok elementli kaliteli lense sahip bir kameranın çekeceği fotoğraf, daha ucuz bir lens ile çekilen fotoğraftan daha kaliteli olacaktır.
11-Megapixel
Aslında bu konuya #Cevaplayalım serisinin ilk bölümünde değinmiştik. Yüksek megapikselli kameralar ile yüksek çözünürlüklü fotoğraflar çekebilirsiniz. Bu da zoom yaptığınızda detaylardan daha az kayıp anlamına gelir. Onun dışında bir etkisi bulunmamaktadır. Daha fazlası için ilk bölüme bakabilirsiniz.
12-OIS-EIS Desteği
Her ne kadar mükemmel, efsane bir kameranız olsa bile eğer kamera sallanıyorsa o görüntü bulanık çıkacaktır. Bu yüzden sallantıları engellemek amacıyla OIS ve EIS desteği oldukça önemlidir. Özellikle video çekimlerinde sallantıyı azaltmak amacıyla kullanılsa da fotoğraf çekiminde de kullanılabilen bu teknoloji sayesinde bir miktar da olsa daha pürüzsüz fotoğraflar çekebilirsiniz.
Fakat, EIS ile OIS arasında bulunan farkı açıklamak gerek. OIS'te kamera merceğinin hareket edebileceği küçük bir alan bulunur. Bu alan içerisinde bizim sallantımıza göre tepki veren sensör, daha net fotoğraflar çekmemizi sağlar.
EIS teknolojisinde ise donanımsal bir özellik yoktur. İş, tamamen yazılıma biner. Ve gelende fotoğraftan belirli bir kırpma söz konusu olur.
Bu arada bahsetmeden geçmek olmaz. Bir de "Gimbal kamera" dediğimiz bir teknoloji vardır. Bunun OIS ile farkı, mercek yerine direkt tüm sensörün hareket alanına sahip olmasıdır.
13-Kamera sayısı
Aslında burası biraz karmaşık. Telefondan telefona göre değişir çünkü 5 kameralı olup hiç bir işe yaramayan modeller de varken, 2 kameralı hatta tek kameralı olmasına rağmen bir kaç kamera işlevini yapabilen, çok iyi fotoğraf çekebilen modeller de vardır. O yüzden "çok kameralı telefonlar iyidir" demek hatalı bir söylemdir.
14-DSP ve SoC kalitesi
Sensörden gelen veri her ne kadar kaliteli olursa olsun, eğer DSP -yani Dijital Signal Processor- kötü ise, o fotoğrafın kalitesi düşer. DSP, telefonlarda "SoC" denilen yonganın içinde bulunur. Kalitesi düşük olan DSP'lerde, sensörden gelen veriler yeterli seviyede işlenemez ve kısıtlamalara mağruz bırakılır.
Mesela, iki tane örnek verelim.
Poco X4 Pro 5G'nin kullandığı 108MP çözünürlüğünde Samsung ISOCELL HM2 sensörü -piyasanın en iyi sensörlerinden birisidir.- 8K 24FPS video çekme yeteneğine sahipken, telefonda kullanılan Qualcomm Snapdragon 695 çipsetinde bulunan sınırlandırmalar yüzünden maksimum 1080P video çekebilmekte.
Aynı şekilde Poco M3 Pro 5G'nin kullandığı 48MP çözünürlüğünde OmniVision 48B sensörü, 4K video çekebilmesine rağmen telefonda kullanılan Mediatek Dimensity 700 çipseti, maksimum 1080P video çekilebilmesine olanak tanımakta.
15-Yazılım
Her ne kadar mükemmel SoC'lara, harika sensörlere sahip olsanız da eğer yazılımsal anlamda gelişmiş bir uygulama yoksa telefon fotoğrafları kötü çeker.
Ayrıca, bazı uygulamalar raw destekli fotoğraf çekmenizi sağlar. Raw desteği sayesinde fotoğraf üzerinde oldukça büyük bir düzenleme yetkisine sahip olursunuz ve böylece çektiğiniz bir karenin güzelliğini arttırabilirsiniz.
Fakat! Şunu belirtmeliyiz ki, bu değerlerin hiç biri tek başına telefon için "iyi" ya da "kötü" denilecek bir şey değildir. Sensör boyutu küçük olan bir telefon harika fotoğraflar çekebilir, ya da odak hızı iyi olan bir telefon hareketli anlarda sorun yaşayabilir. Önemli olan, bu özelliklerin birleşerek iyi bir kamera oluşturmasıdır. Tek başlarına bir şey ifade etmezler.
Ve böylece #Cevaplayalım serisinin bir yazısının daha sonuna geldik. Umarım hoşunuza gitmiştir. Siz bu konu hakkında ne düşünüyorsunuz? Fikirlerinizi belirtmeyi unutmayın.
