iPhone 5 som fotoapparat.

 

Der er de fotografer, som ikke ønsker at gå på kompromis med kvaliteten. Kun det dyreste og tungeste fotogrej er godt nok, og det slæber de troligt rundt på. Ømme skuldre og ditto nakke er en biting i den forbindelse. Billederne har som regel en høj teknisk kvalitet. For dem er det tekniske mindst lige så vigtigt, som billedindholdet. Måske endda vigtigere?

 

Så har vi fotografer som er ligeglad med udstyr og prestige. Det bedste kamera er det de råder over, her og nu. Farver, komposition og billedindhold er vigtigere end muligheden for at “blæse” billederne op i meter store forstørrelser. Den tekniske kvalitet er ikke uvæsentlig, men det er vigtigere at fastholde en situation, og det er ofte lettere med et diskret lommekamera.  De fotografer, der er nået til den erkendelse, kan have stor fornøjelse af en mobiltelefon med indbygget kamera. 

 

Den første iPhone var primært en avanceret mobiltelefon med hurtig adgang til internettet og dens tjenester, herunder SMS, MMS og hvad det alt sammen hedder. Den var udstyret med et kamera på 2 megapixel, som leverede en fornuftig kvalitet og så heller ikke mere!

 

Nu er vi nået til iPhone generation nr. 6, og i den mellemliggende tid er kameraet konstant blevet forbedret, så vi i dag har et kamera med en opløsning på hele 8 megapixel. De første 2 generationer havde ikke mulighed for videooptagelser, men de efterfølgende 4 generationer har alle kunnet tage levende billeder. Sidste nye skud på stammen, iPhone 5, ovenikøbet i Full HD.

 

Sagt på en anden måde. Billedkvaliteten har efterhånden nået et niveau, som for mange mennesker vil kunne erstatte kompaktkameraet fuldt ud. I min nærmeste omgangskreds drejer det sig om en 5 til 6 stykker, som reelt har lagt kompaktkameraet endegyldigt på hylden. En iPhone overgår nemlig kompaktkameraet og D-SLR kameraet på et afgørende punkt:  Den er altid med i lommen.

 

En iphone kan noget, som kun få almindelige kameraer er i stand til. Ved hjælp af GPS registrerer den hvor billedet er taget, position, kameraretning og højde i forhold til havoverfladen. Et billede taget med en iphone kan være sendt videre inden for få sekunder, og den der modtager billedet har automatisk alle de her oplysninger.  Vi behøver ikke længere spørge: ”Hvor var det nu det var”

 

Der er ingen  tvivl om at mobiltelefonen vil ændre folks fotovaner og producenterne af billige kompaktkameraer går en hård tid i møde!

 

Under normale lysforhold er billedstøjen i iPhone 5 så flot holdt i ave og opløsningen og skarpheden så høj, at print i A4 ikke kan skelnes fra billeder taget med de bedste kompaktkameraer. A3 print kan også fint lade sig gøre.

 

Videooptagelser har en høj kvalitet. Kvaliteten er forbløffende, som en bekendt udtrykte det, da han så optagelserne fra en skolekoncert og hørte den fantastiske lydgengivelse.

 

Der er noget fascinerende ved at fotografere med et simpelt mobilkamera. Det er yderst sjældent, at jeg medbringer min lille kompakte eller det store og tunge D-SLR kamera, men mobilen har jeg altid i lommen  Der er naturligvis fotoopgaver, som kræver det helt tunge skyts, men mange foto skal jo bare formidle en situation eller et hændelses forløb, og til det formål er mobiltelefonens billeder perfekte.

 

Det er blevet lidt af en sport for mig at tage billeder med min iPhone 5, som er seværdige for andre end de personer, som tilfældigvis figurerer på billedet. Med Apples egen Camera App er der ikke mange indstillinger for fotografen. Fang motivet og tryk på udløseren. Men der findes alternativer, som giver lidt flere muligheder for lidt kreativitet. Jeg har købt et større antal Camera App’s, som jeg vil se nærmere på i den kommende tid. Til slut vil jeg fortælle, hvilken Camera App jeg kommer frem til, som den bedste for mig.

 

Lidt teknik

 

Efter at have afprøvet et hav af Camera App’s på min iPhone 5, kan jeg fastslå, at der er meget lille forskel på billedkvaliteten uanset hvilken App, der vælges som Camera. Ved høj ISO hører iPhonens egen Camera App til de lidt bedre. Det prøver vi at finde en forklaring på.

 

De funktioner og mekanismer, som styrer kameraet  og selve processen med at fremkalde et færdigt RGB billede, er nøje kontrolleret af Apple. Det er alene programudviklerens evne til at skabe en fornuftig brugerflade, og programmørens dygtighed til at arbejde inden for de rammer, der er defineret af Apple, der skaber forskellene på de enkelte App’s.

 

Fokus, eksponering og farvetemperatur er funktioner, som i princippet virker ens i så godt som alle App’s.  Farvetemperaturen kan ikke vælges eller indstilles, men brugeren kan i nogle Camera App’s fokusere på et område (noget gråt eller f. eks et stykke hvidt papir)

og låse måleresultatet. Farvebalancen er næsten altid meget fin i billederne og farverne meget naturtro. Farvetemperaturen rammes altid med stor nøjagtighed.

 

Det er i de fleste App’s muligt for brugeren at udvælge det område i billedet, hvor fokus og eksponeringsmålingerne ønskes udført. På de lidt mere avancerede Camera App’s kan afstandsindstilling og eksponering udføres individuelt i forskellig områder af billedet, og de enkelte målinger låses fast. 

 

Objektivet har en meget kort brændvidde på 4,1 mm og en fast blænde på f /2.4. Det sammenholdt med en meget lille sensor betyder stor dybdeskarphed. ISO indstillingen og lukkerhastigheden styres af iPhonen på baggrund af en eksponeringsmåling, som brugeren til en vis grad selv kan styre. 

 

Alle Camera App’s bruger som udgangspunkt altid lavest mulige ISO af hensyn til billedstøjen, og først når lukkertiden er omkring 1/15 sekund, ændres ISO indstillingen til en højere følsomhed. Det betyder at udendørsbilleder taget i dagslys, næsten altid er taget ved ISO 50.

 

Objektivet på 4,1 mm svarer til 33 mm på en Full Frame kamera. Sensorstørrelsen er 4,54 x 3,42 mm. Opløsningen målt i forhold til  billedhøjden ligger på ca 80 % af det teoretisk mulige, og det er fint også sammenlignet med større kameraer. Et objektiv til en Full Frame D-SLR kamera har en god opløsning, hvis den opløser 50 lp/mm (linie par pr mm). IPhonens objektiv opløser til sammenligning ca 300 lp/mm. Det er flot klaret af et 5 elementers plastik objektiv. Billedforvrængningen er overraskende lav og absolut til at leve med.   

 

Høj lukkerhastighed, kort brændvidde og lav ISO er ensbetydende med skarpe billeder. Dybdeskarpheden eller skalaforholdet er på grund af en lille sensor og en kort brændvidde altid meget stor. Betingelserne for velbelyste og skarpe optagelser, når lyset er godt, er derfor optimale.

 

Ser vi bort fra aften og nat eksponering, så er de fleste udendørsbilleder eksponeret ved en forholdsvis lav ISO indstilling og med en relativ kort lukkerhastighed, og det giver som nævnt altid fine billeder. Når lyset svinder vokser støjen i billederne og ved høj ISO falder billedkvaliteten ret markant.  Ved 3200 ISO reducerer iPhonen opløsningen til det halve, for at undgå at støjen bliver alt for dominerende. Billedet skaleres i stedet, så det fremstår med samme opløsning i pixel. 2 x 2 pixel binning er det engelske udtryk for metoden. Det rækker fint til små print i 10 x 15 cm størrelse. 

 

Normalt kan lukkertiden ikke være længere end 1/15 sekund, men Apple har dog givet mulighed for, at programmøren kan øge længste lukkertide fra 1/15 sekund og op til 1 sekund.  Det benævnes som regel “Nat indstilling”. 

 

Risikoen for rystede billeder ved de lange lukkerhastigheder er stor. Enkelte App’s udnytter  at en iPhone kan registere bevægelser og dermed mærke om fotografen ryster på hånden. Ideen er, at i det brøkdel af et sekund, hvor iPhonen er faldet helt til ro, udføres eksponeringen. Det er Anti-shake på en ny måde.

  

Udviklerne af Camera App’s har ikke adgang til et rigtigt RAW billede, men til det RGB billede, som iPhonen  “fremkalder”. Farver, farvebalance og gamma indstilling har Apple stået for, men det er et billedet, som endnu ikke har været udsat for støjreducerende og andre billedforbedrende  algoritmer. 

 

Nogle få Camera APPs tilbyder en Tiff udgave af nævnte RGB billede, andre App’s nøjes med tilbyde JPG billeder med forskellig kompression (kvalitetsindstilling). Et Tiff billede fylder uden komprimering ca. 24 megapixel og den slags store billedfiler kan hurtigt få gjort kål på en iPhone’s beskedne hukommelse.

 

Udviklerne af App’s og ikke mindst Apple selv holder helt naturligt kortene tæt til kroppen og røber ikke mere end højest nødvendigt. 

 

Når støjen stiger i billederne ved høj ISO så kan Apple tilsyneladende noget med billederne som tredie parts legerandørerne af App’s ikke helt magter eller måske bevist har valgt fra. Ved høj ISO (over 800 ) er Apple bedre i stand til at reducere støjen og alligevel beholde en finere opløsning end det de andre aktører kan. Apple er også i stand til at komprimere billedfilerne temmelig kraftigt uden at det øjensynligt går ud over billedkvaliteten. 

 

Inden vi ser på de forlydener, som skal forklare, hvordan Apple bærer sig ad, er der her en hurtig og forenklet gennemgang af hvordan en JPEG fil genereres. 

 

Første trin kaldes Subsampling.

 

Det af iPhonen fremkaldte RGB billede deles op i en sort/hvid del Y ( luminans ) og farvekomponenterne Cb og Cr  ( Chrominans ). Hvis det sorthvide billedindhold bevarer fuld opløsning, kan De fleste billeder tåle at farveopløsningen reduceres til det halve, enkelte går endda helt ned til en fjerdedel, uden at det giver et synligt kvalitetstab. 

 

En nedsættelse af farveopløsningen til det halve reducere filens størrelse med ca. 30 % og nedsættes farveopløsningen yderligere til en fjerdedel, så fylder filen ca. 50% af det oprindelige.

 

Et RGB billede uden komprimering har en størrelse på 24 MB  i en iPhone 5, og så rækker en reduktion på 30 eller 50 procent ikke langt. Der skal mere til, hvis vi skal ned på en håndterlig størrelse i området fra  2 - 4 MB.

 

Efter subsampling opdeles billedet derfor i blokke på 8 x 8 . Een blok for hver af de 3 komponenter Y, Cb og Cr .

 

Det der nu skal foregår afviger i princippet ikke fra subsampling. Det drejer sig fortsat om at reducere billedinformationer, men på en måde så billedet tilsyneladende ikke er blevet forandret. Billedet skal stadigvæk fremstår med fine farver og en tilstrækkelig god opløsning.

 

Bearbejdningen af de enkelte blokke består indledningsvis af en Discrete cosine tranform, som gør det muligt at dele billedinformationerne op i spatial frekvenser, der så kan gennemgå en Quantization ( kvantificering ved hjælp af matrix tabeller ). 

 

Ved en kvantificering er der tale om en matematiske behandling, som kan reducerer mængden af billedinformationer ved at filtrere de frekvenser fra, som ikke er absolut nødvendige for at kunne bevare en fornuftig billedkvalitet. Det betyder i klarsprog, at små billeddetaljer, og elementer med meget  lav kontrast, som kun bemærkes ved en direkte billedsammenligning, fjernes. Små farveforskelle, som øjet alligevel ikke kan se, kan fint få tildelt en fælles farveværdi. 

 

Til orientering kan det oplyses at billedkvaliteten eller kompressionen primært styres ved at skalere værdierne  op og ned i de matrix tabeller, som bruges i forbindelse med kvantificeringen. 

 

De næste trin består i at behandle disse data på en måde så komprimeringen optimeres. Decimaltal afrundes f. eks. til heltal, fordi det kræver færre data bit ( fylder mindre), og en afrunding påvirker kun billedkvaliteten marginalt. Man gemmer heller ikke alle data i den enkelte blok, men kun den forskel der er fra den ene blok til den anden. Det gælder om at reducere data mængden mest muligt, og det opnår man blandt andet ved at undgå unødvendig redundans ( gentagelser af det samme).

 

Tilslut afsluttes processen med en mere traditionel og tabsfri komprimering, som reducere  filstørrelsen med ca 10 %

 

JPG komprimering koster altid noget i billedkvalitet, men det er faktisk muligt at pakke et 24 MB RGB billedet så meget sammen at billedet kun fylder 2,4 MB og stadigvæk bevare en billedkvalitet som kun vanskeligt kan skelnes fra det originale RGB billede.

 

En JPEG fil indeholder en slags recept på, hvordan den skal pakkes ud igen. De matrix  der er brugt til henholdsvis luminans og farver i forbindelse med kvantificeringen gemmes f. eks sammen med de øvrige data. 

 

Det er værd at bemærke, at der reelt ikke er 2 JPG filer som er helt ens. Åbner man en JPG fil og gemmer den igen uden at ændre noget billemæssigt, så er den gamle og den nye fil ikke længere 100% ens. 

 

De fleste kameraer bruger subsampling med halv farveopløsning. Photoshop som har en komprimeringsskala som går fra 1 til 12 bruger kraftig subsampling fra 1 til 6, men ingen subsampling fra 7 til 12.

 

Billedkvaliteten i JPG filer er derfor ikke en entydig ting. Det betyder noget om billedet er pakket ned med subsampling eller ej. Det har betydning om der er gået ekstra hård til luminansdelen eller det hovedsagelig er i farvedelen indsatsen er koncentreret. Det siger næsten sig selv at billeder med forskelligt billedindhold også påvirkes forskelligt.

 

Der er noget der tyder på, at Apple arbejder med algoritmer, som gør det muligt at bearbejde billedindholdet endnu mere selektivt end det vi lige har beskrevet. 

 

Kraftig støj undertrykkelse de steder, hvor høj opløsning har mindst betydning f. eks i skyggen. Ekstra skærpning hvor det har betydning. Ekstra kraftig komprimering af områder i billedet som ikke er så vigtige for billedoplevelsen. Det kan være de metoder Apple bruger?

 

Jeg har forsøgsvis behandlet og komprimeret et Tiff billede ( eksponeret ved ISO 3200 på min iPhone 5 ) i Lightroom og i Photoshop, for at se om jeg kunne nå frem til den samme billedkvalitet som Apple. Det kunne jeg ikke i nogen af programmerne!  Apple kan åbenbart noget her.

 

I den følgende tid vil jeg gennemgår forskellige Camera App’s. Jeg ser på fordele og ulemper ved de enkelte App’s, men det er brugerfladen, billedkvaliteten og de tekniske mulighederne i forbindelse med selve eksponeringen, som vil have min opmærksomhed. 

 

Nogle Camera App’s har alverdens filtre, som kan efterligne diverse analoge film eller gøre billedet fuldstændig ukendeligt. Nogle Camera App’s kan kobles på diverse sociale tjenester og lagerplads i “skyen”. Det må være op til den enkelte selv at vurdere om det har afgørende betydning for valg af Camera App’s. Der findes alternative App’s som kan alt det der og det bør efter min mening ikke diskvalificere en velfungerende Camera App  . 

 

For mig er det vigtigste, at jeg får et skarpt og velbelyst billede med gode farver!

 

 Apple's Camera App 

 

PureShot og 645 PRO