Är mobilen bättre än kompaktkameran?

År 2006 anordnas en fotoutställning på en bloggplats. Utställarna är fyra kända nordiska fotografer: Guri Dahl, Nico Backström, Nicolai Howalt, Ola Rindal. Deras uppgift går ut på att åka till respektive huvudstad och dokumentera livet, endast utrustade med varsin Sony Ericsson K800.

Jag minns inte exakt om jag var på en visning för just denna utställning eller om det var en annan liknande, men jag minns klart och tydligt att några ur branschen förutspådde kompaktkamerans död. Faktum är att många av oss hade samma tanke. Det satsades mycket på "den nya folkkameran" och Sony Ericssons första Cybershot-flaggskepp hade finesser som riktig blixt, autofokus och 3,2 megapixel. Även om Mobil då inte skrev att den kunde ersätta kompakt­kameran så fanns det en antydan till att den tiden kanske inte ligger så långt borta.

"Kamera eller mobil. K800 ersätter ingen kamera fullt ut; så bra är den inte. Däremot blir bilderna ofta mycket bra och tillfällena då du skulle sakna din lilla kompakt-kamera är säkert överkomligt få. N73 och N93 är Nokias mobiler med 3 megapixel och Samsungs Z710 väntar även den i kulissen. Alla har autofokus och n73 även blixt".

I Kamera & Bild kommenterade Mattias Holm, ansvarig för utställningen på Sony Ericsson:

– Med den här utställningen vill vi testa mobilkamerans gränser. Vi var nyfikna på hur bra bilder en professionell fotograf kunde ta med vår nya Cybershot-telefon.

2010 kom Nokia N8, en mobil med Carl Zeiss-optik, riktig blixt och 12 megapixel, vilket resulterade i mobilkameraegenskaper som de flesta anser fortfarande är oöverträffade. Men kompakterna lever vidare och mobilkamerorna har inte sprungit om dem. Om man ser till ovan nämnda mobil så känns det snarare som att de har hamnat ännu mer på efterkälken. Frågan är varför?

Så stor är skillnaden mellan olika sensorstorlekar. Klicka på bilden för att se jämförelsen i full storlek.

Mobilen är ett ogästvänligt ställe

Faktum är att mobiltelefonen i sig har en hel del inbyggda hinder som är på kamerans bekostnad. Det mest uppenbara är storleken. Ingen vill gå omkring med en tegelsten i fickan, än mindre ringa med den. Men sensorerna har inte ändrat storlek speciellt mycket, däremot har de blivit bättre.

Tord Wingren har ganska bra insikt i ämnet. Han har spenderat en stor del av sitt liv med att göra saker mindre, särskilt inom mobiltelefonindustrin. Han har bland annat jobbat 19 år på Ericsson både inom mobilverksamheten och som chef för plattformsbolaget EMP, och även varit Europachef för terminalutveckling hos Samsung. 

När han senare var med och grundade Digital Imaging Systems (DIS) som tillverkade kameraenheter för mobiltelefoner låg maxgränsen kring 2 megapixel. Kamerorna var mycket mer rudimentära, hade inte zoom eller någon autofokus att tala om. Till skillnad från Tords nystartade företag använde de flesta tillverkare plastlinser istället för glas och sensorerna var inte särskilt bra, vilket ledde till att dis tillsammans med en underleverantör tog fram en egen.

Problemet var att man hade helt enkelt inte forskat fram tillräckligt bra pixelelement för att kunna läsa ut signalerna från chippet. 

– Dels var det själva pixeln som inte hade tillräckligt bra signal/brus-prestanda, dels brast det när det gällde förmågan att läsa ut informationen i tillräckligt hög hastighet, säger Tord.

Storleken på själva chipet har inte minskat speciellt mycket, generellt ligger den mellan 7 och 10 millimeter i sida. Istället är bekymret, både då och nu, att du måste lyckas få plats med mycket på den lilla begränsade yta som chippet utgör.

– Du måste göra pixlarna mindre och mindre för att de ska få plats i en liten kamera­modul så att du kan öka upplösningen. Men varje pixel kan bara träffas av en viss mängd fotoner, alltså ljus, och då måste pixlarna i sig bli bättre på att förstärka ljuset. Det finns en brytpunkt när pixlarna inte kan bli mindre utan att det påverkar egenskaperna negativt. Det är framför allt så att bruset blir för stort så att det överstiger signalen som uppstår då ljuset träffar pixlarna, men också svårigheten att ta hand om signalerna från den allt större mängden av pixlar.

Damm som kommer in i kameradelen kan också ställa till det genom att det sätter sig små partiklar på linserna och de går aldrig att få bort. Men den kanske största mobilspecifika boven är miljön som kameran sitter i. Eftersom det finns en mängd andra elektroniska komponenter som omger den blir det lätt störningar som påverkar bilden. 

Redan när själva motorn som rör linserna flyttar sig skickar den ut en signal som kan ställa till det. Lägger man till allt annat så förstår man hur mycket kringbrus som mobilkameran måste stå ut med.

– En vanlig kompaktkamera har inte en massa annan elektronik som kan störa, till exempel en radiomodul. I en mobiltelefon har du så mycket annan elektronik som ligger och genererar en massa brus. Det är en av de stora skillnaderna, den elektriska miljön, säger Tord och fortsätter:

– Sen tror jag också att man hanterar en kompaktkamera varsammare än en mobiltelefon. En kompaktkamera ligger oftast inte bland nycklarna i en luddfylld ficka och man kastar inte omkring den på samma sätt.

Andra viktiga faktorer för bildresultatet är självklart optiken. Man skulle kanske inte tro det men det går att få in sju, åtta linser i en mobilkameramodul . För att få plats med det vinklar man dock konstruktionen så att linserna ligger som en »L«-form. De enklaste modulerna har två till tre linser.

I slutändan handlar det om pengar

Till Mobilredaktionen får vi väldigt ofta in frågan om vilken mobil man ska satsa på. En av punkterna som nästan alltid dyker upp är "den ska ha en bra kamera". Med det i åtanke tycker man kanske att mobiltillverkarna skulle satsa mer på det området.

Att tillverkarna inte satsar mer på exklusiva delar, exempelvis Carl Zeiss-optik, handlar om kostnad. Det är en avvägning och olika tillverkare prioriterar också olika.

– Sony Ericsson lade väldigt stor vikt vid det. De jobbar väldigt seriöst med det, men det är inte så konstigt med tanke på att Sony dessutom gör egna bildsensorer, men de flesta mobiltelefontillverkare hade i alla fall en liten grupp experter med uppgift att specificera kamerorna och kvalitetssäkra dem.

Tillverkarna fokuserade också på olika aspekter, vissa tyckte det var viktigast att kameran tar bra bilder utomhus medan andra mer satsade på att det skulle bli bra i mörka inomhusmiljöer, som på puben. Sen satsade vissa mer på användaraspekterna medan andra tittade mer på det rent tekniska. Men Tord tycker det har skett ett generellt skifte i mobilbranschen.

– Så länge "megapixelracet" pågick var det viktigast att ha den senaste tekniken. Då tyckte man att många megapixel måste betyda en bra bild. När man började närma sig maxgränsen för det så insåg man att det finns många andra faktorer bakom en bra bild. Då började man tänka mycket mer på andra saker, som att det ska även bli en bra bild om man skriver ut det i större format. Jag tror att hela mobilindustrin ställdes om när de insåg att det här med kameror skulle bli så stort. Nokia kom relativt tidigt med ett uttalande att »Nu är vi den största kameraleverantören i världen« för att de sålde mer mobiltelefoner med kamera än vad de rena kameratillverkarna kunde sälja. De var rätt så stöddiga där ett tag. 

Kompakter mot mobiler

Tittar vi på vanliga kompaktkameror så har de en större sensor som också har kretsar som är gjorda enbart för att behandla bildinformation. I en liten mobil blir det i stället lite av en medling mellan alla komponenter – trådlöst nätverk, mobiltelefoni, blåtand och all möjlig sorts kommunikation som ska fungera. 

Låg känslighet för ljusa miljöer

Tittar vi på två likadana bilder tagna med ISO 100 från en HTC Sensation på 8 megapixel och fullformatskameran Nikon D700 på 12 megapixel ser vi inga enorma skillnader. Vid en djupanalys ser vi att bruset är något mindre på D700 än HTC. Samma sak gäller med kompaktkameran på 16 megapixel från Sony.

HTC ISO 100

Nikon ISO 100

I en digital kompaktkamera når vi ett steg närmare en förbättrad teknik då utrymmet ser annorlunda ut. Går vi ett steg till – digitala systemkameror – så finns inte bara mer plats, utan även bättre komponenter både när det gäller den större och bättre sensorn, de bättre algoritmerna i kameran för bildhanteringen och helt andra möjligheter till ljusinsläpp och optisk kvalitet i de större objektiven. 

Just därför kommer också sensorns känslighet, alltså ISO-värdet, att vara det värde som i dag blir absolut svårast för mobiltillverkare att bemästra. Att göra någonting litet lika bra som någonting stort är inte helt lätt. Jämför vi en kompaktkamera med en mobil har kompaktkameran möjlighet att släppa in mer ljus än mobilkameran, vilket framför allt blir viktigt i mörka inomhusmiljöer. 

För mobilkameran innebär det att signalerna från det ljus som sensorn fångar måste förstärkas. Denna förstärkning innebär mer brus i bilderna, med slutresultatet att bilderna förlorar sin skärpa och detalj­återgivning. Det är också detta man ser i dagens nya digitala systemkameror: megapixelrejset må vara ute, men inne är rejset att öka känsligheten i kamerornas sensorer, något som får räknas som den senaste tävlingen mellan ledande kameratillverkare.

Sämre känslighet – mer brus

Att jämföra bildkvalitet på mobiltelefoner mot bildkvalitet på kompaktkameror är inte helt lätt eftersom det finns få jämförbara parametrar. Men vi kan exempelvis se att alla mobiltelefoner vi tittat på verkar ha bra objektiv för sin storlek, något som öppnar för att vi ska se större skillnader på själva sensorn.

Tittar vi lite närmare på skillnader mellan en kompaktkamera av modell Sony på 16 megapixel och en HTC Sensation XL på 8 megapixel så ser vi egentligen inte några enorma skillnader.

Går vi upp i känslighet till ISO 800 så ser vi att HTC Sensation XL inte har någon utsmetande brusreducering, ett trick som annars används för att dölja bildens brus genom att göra det lite suddigt. Därför ser vi att det finns rätt så många detaljer kvar, även om det var rätt mycket brus i testbilden.

Hög känslighet för mörka miljöer

Jämför vi bilder tagna med ISO 800 ser vi en stor skillnad i brus. Här är kompaktkameran från Sony överlägsen när det gäller jämnheten över bilden, trots den högre känsligheten. På bilden från HTC Sensation ser vi mycket brus över hela bilden som gör att bilden ser ojämn och oskarp ut. Här ser vi också att mobilkameran har svårt att behålla information i bildens ljusaste partier, som ett led i att stävja bruset i bildens mörkare partier.

HTC ISO 800

Sony ISO 800

En annan sak vi kan konstatera är också att bilder tagna med en mobilkamera ofta blir utfrätta i de ljusa partierna, som ett led i att det inte ska bli för brusigt i bildens mörkare partier – något som handlar om hur bilderna behandlas.

På Sony-kompakten ser vi i stället att bilden på ISO 800 är mycket ren, och vi får bilder som är otroligt mycket renare på högre ISO-värden. 

Här ser vi också att skillnaden är mycket stor, och att Sony-kameran också kan röra sig ännu högre på ISO-skalan, till skillnad från mobilkamerorna. Här är också bildbehandlingen annorlunda, vilket gör att vi i större mån slipper få delar av bilden utfrätt i sina ljusa partier, eftersom vi inte ser samma brus i bildens mörka delar.

Oslagbar i mörker

Slutsatsen är att mobilerna har blivit mycket bättre på att förstärka ljuset och hantera det medföljande bruset, om vi jämför dagens mobilkameror med de för några år sedan. Vid fotografering i ljusa miljöer ser vi att mobilkamerorna klarar sig mycket bra i jämförelse med digitala kompaktkameror. 

Men tittar vi i stället på en mörkare fotograferingsmiljö så är kompakt­kamerna fortfarande oslagbara då de klarar av att hantera bruset på ett helt annat sätt. En lösning som mobiltillverkarna har hittat är då att bygga in starkare fotolampor för att slippa förstärka bildsignalerna till en oändlig röra av brus. För många mobilfotografer använder nog ändå lampan när de fotograferar sina festbilder.