¿Qué cámara de teléfono inteligente daría mejores resultados de imagen con poca luz?

El recuento de píxeles y el tamaño de los píxeles son en gran medida irrelevantes, ya que a menudo se puede cambiar el ruido por detalles mediante la reducción de ruido y la reducción de escala. Es posible que esto no se aplique si los espacios entre los píxeles son relativamente grandes en comparación con los propios píxeles. No creo que haga mucha diferencia en tu caso ya que los tamaños de píxel son bastante similares.

Lo más importante es la cantidad total de luz que llega al sensor, que es proporcional a A / f², donde A es el área del sensor y f es la apertura. En su caso, esto funciona para:

Opción 1: 18,20 / 1,8² = 5,62

Opción 2: 23,25 / 2,0² = 5,81

Entonces, la opción 2 captura aproximadamente un 3,4 % más de luz que la opción 1, lo cual es insignificante. El diseño del sensor tendrá un impacto mucho mayor en el rendimiento del ruido con poca luz que las capacidades teóricas de captura de luz de estos dos conjuntos de cámara.

Para los dos teléfonos mencionados anteriormente, la respuesta es indeterminada. Aunque la opción 1 captura menos luz por píxel y, por lo tanto, tiene un mayor ruido por píxel, puede aplicar más reducción de ruido antes de que la imagen se vuelva demasiado borrosa para tolerarla, lo que significa que aún puede terminar con una imagen menos ruidosa en general. Y dado que estamos hablando de solo una diferencia del 3,4% (vea la respuesta de Jules), creo que es bastante probable que la cámara de mayor resolución produzca mejores imágenes.

Dicho esto, sería negligente si no señalara que elegir el mejor teléfono inteligente para fotografía con poca luz es como elegir el mejor Ford Fiesta para mover un piano de cola de concierto.

Incluso APS-C no es excelente con poca luz. Y los mejores teléfonos celulares ni siquiera son lo que yo llamaría buenos. Como han mencionado otros, la cantidad de luz que llega a un sensor es proporcional al área de la superficie dividida por el cuadrado de la apertura. Así que suponga (por ejemplo) un sensor de teléfono celular de 33 mm^2 en f/1.8, obtiene:

33 / (1.8 * 1.8) = 10.2

Ahora si rellenamos un sensor APS (fotograma completo):

864 / (x^2) = 10.2

obtenemos x = 9.2. Entonces, para un recuento de megapíxeles determinado, suponiendo que todo lo demás sea aproximadamente igual, la cámara de fotograma completo obtiene más de 4,5 paradas más de luz por píxel.

Para decirlo de otra manera, si comparara un teléfono celular de este tipo con una DSLR con una lente f/1.8 (manzanas con manzanas aquí), si la DSLR disparara a ISO 100, el teléfono celular tendría que usar una velocidad de obturación más larga incluso en ISO 1600 (típicamente, el ISO máximo de un teléfono celular).

Alternativamente, si mantiene el mismo nivel ISO (y, por lo tanto, en teoría, niveles de ruido comparables), un sensor de fotograma completo tomaría fotos ~ 23 veces más rápido. Si la toma toma 1/100 de segundo en una DSLR, esperaría que tomara un cuarto de segundo en el teléfono celular.

Y esto probablemente seguiría siendo cierto incluso si los fabricantes de cámaras dejaran de mejorar sus sensores grandes en este momento, porque simplemente no hay mucho margen de mejora en términos de la cantidad de luz que recoge un sensor en este punto. No importa cuánta estabilización de imagen hagas, no importa cuántas veces intentes tomar la foto y elegir la mejor, eso solo te dará un par de paradas, de manera realista. Las otras paradas de 2,75 marcan la diferencia entre una tasa de portería alta y una tasa de portería terriblemente mala.

Además, con 30 megapíxeles en una cámara FF moderna en lugar de 12 o 16, puede aplicar una reducción de ruido mucho mayor antes de que la imagen se vuelva demasiado suave. :-)

Lo más importante al elegir una cámara móvil que debe tener en cuenta es que, cuando se trata de imágenes móviles, la calidad depende de muchos más factores que solo el número de píxeles, la apertura, la estabilización, el tamaño del sensor y el tamaño de los píxeles . Esto se debe a que el posprocesamiento pesadoestá involucrado en imágenes móviles ya que la salida sin procesar es desagradable debido al ruido (sensor muy pequeño). La mayoría de las canalizaciones de procesamiento de imágenes móviles incluyen filtrado de ruido, mejora de bordes, mejora de contraste, corrección de píxeles y, sobre todo, procesamiento adicional adicional para tomas con poca luz, como el procesamiento de varios cuadros. El procesamiento de fotogramas múltiples funciona en varios fotogramas que oscilan entre 3 y 9 generalmente y los fusiona para reducir el ruido y mejorar características como bordes y colores. Cada fabricante de teléfonos inteligentes tiene su propio algoritmo con ventajas específicas.

Entonces, la mejor manera de juzgar la calidad del rendimiento con poca luz de un teléfono inteligente es ponerlo en uso o seguir las revisiones del mismo.

De acuerdo con mis matemáticas (que deben verificarse, porque no soy un estudioso de matemáticas)...

La apertura de la Opción 1 permite que llegue al sensor un 11 % más de luz que la apertura de la Opción 2.

Los píxeles de la Opción 2 capturan un 38 % más de luz que los píxeles de la Opción 1 (ya que son un 38 % más grandes).

Es lógico que la Opción 2 capture más luz en cualquier condición de iluminación. Eso no significa que sus imágenes tendrán mejores resultados . Sus imágenes serán 4 megapíxeles más pequeñas y pueden tener más ruido que las imágenes de la Opción 1.

El factor de recorte entre los dos tamaños de sensor es:

(1/2,3)/(1/2,6) = 1,13

Entonces, la apertura f/1.8 del sensor más pequeño es equivalente a f/2.03 en el sensor más grande (1.8*1.13). Entonces, el sensor más pequeño también tiene una apertura ligeramente más pequeña.