Så fungerar mobilens kamerasensorer: Mer än bara megapixel

Mobiltelefoner har idag kameror med upp till 50 megapixel, men användaren får ofta bilder med endast 12 megapixel. Detta beror på flera faktorer, inte bara på filstorleken. För att förstå varför mobilbilder inte alltid når sensorns fulla potential, måste vi börja med att titta på hur en kamerasensor fungerar.

Varje ”pixel” på en kamerasensor är en liten fotosensor som fångar ljusstyrkan av det ljus som träffar den. Den registrerar dock inte färgen. För att få färginformation används ett färgfilter, kallat bayer-filter, som gör att varje sensor endast registrerar en specifik färg. Detta kan göra det missvisande att kalla dessa sensorer pixlar, eftersom pixlar på en skärm motsvarar lampor i de tre primära färgerna.

Vidare innebär det att varje pixel på sensorn registrerar ljus i en färg, vanligtvis röd, grön eller blå. Eftersom ögat är mest känsligt för grönt, finns det fler gröna filter än de andra färgerna. För att avgöra de andra färgerna i en pixel, analyserar sensorn färgerna från de omkringliggande pixlarna och använder ett genomsnitt. Detta skapar en bild där varje pixel är något diffus, eftersom färgerna måste uppskattas.

För att förbättra bildkvaliteten kombineras ofta flera pixlar till en. Detta görs vanligtvis genom att fyra pixlar slås ihop till en, vilket ger en bild med betydligt bättre färginformation och mindre brus. Med denna teknik får man bilder i 12 eller 12,5 megapixel från en sensor som kan hantera 50 megapixel, vilket ger en mer korrekt representation av färger.

Sensorstorleken spelar också en avgörande roll för bildkvaliteten. Faktum är att sensorstorleken är ett bättre mått på kvaliteten på mobilkameran än antalet megapixel. Ju större sensor, desto större bildpunkter, vilket innebär att de kan fånga mer ljus och generera mer exakta färgvärden. Detta blir särskilt tydligt vid fotografering i svaga ljusförhållanden.

Till exempel har Iphone 17 en sensor på 1/1,56 tum medan vidvinkelkameran har en mindre sensor på 1/2,55 tum. Denna skillnad förklarar varför bilder från vidvinkelkameran ofta blir sämre, trots liknande megapixelantal.

Det är också värt att notera att högre upplösning kan ge bättre inzoomade bilder. Om en sensor har 50 megapixel kan man beskära en bild till 12 megapixel och ändå behålla god kvalitet. Men om man når 200 megapixel kan man beskära ännu mer och fortfarande få full färginformation.

Efterbehandlingen av bilder, där flera exponeringar kombineras, kallas ibland för ”computational photography” eller beräknande fotografering. Genom att ta flera bilder med korta intervall kan man eliminera brus och fånga fler nyanser i både ljusa och mörka partier. Denna teknik kräver hög prestanda från både kamerasensorn och mobilens bildbehandlingskretsar.

Sammanfattningsvis, även om megapixelantalet är en faktor, är det viktigt att också beakta sensorstorlek och pixelkombinationer för att maximera bildkvaliteten i mobilkameror.