Kameran i Sony Ericssons Satio en designmiss

Alla mobiltillverkare hoppas att upprepa Apples succé och ta fram en ny Jesustelefon. Sony Ericssons kandidat är Satio (tidigare kallad Idou) och de positionerar den inbyggda 12-megapixel-kameran som den ”killer app” vilken ska lyfta Satio över de andra smartphone-konkurrenterna (förutom Samsung som också är med i megapixelracet) när den börjar säljas kvartal fyra.

Tyvärr tror jag att deras val av kamera är en rejäl designmiss. För marknadsförare som är vana vid IT-industrins branschlogik att ”mer alltid är bättre” är det självklart att trycka in mer megapixel om man kan. SE motiverar med att Facebook-generationen enkelt vill kunna ta bilder av hög kvalitet. Det stämmer, men en 12 megapixels kameratelefon är inte svaret.

Problemet är att höga megapixeltal kraftigt försämrar möjligheterna att ta bra bilder i dålig belysning, vilket är mycket viktigare för de flesta användare än att ta bilder med 4000 × 3000 pixlar. SE kommer att få problem när besvikna köpare inser hur begränsad Satios kamera är i praktiken.

Orsaken är att 12 megapixel i de kvadratmillimetersmå sensorerna som används i mobiltelefoner inte kan jämföras med 12 megapixel i större digitala systemkameror. En minst lika viktig prestandafaktor som antal Mpixel är hur tätt dessa är packade (Mpix/cm²). Pressar man in för många pixlar på en sensor som är mindre än en kvadratcentimeter (6 × 4,5 mm för Satio om de använder Sonys nya sensor) blir varje enskild pixel så liten att rent fysiska begränsningar av hur många fotoner som lyckas träffa denna pixel blir avgörande för förmågan att reproducera en bild.

Om man liknar kamerasensorn vid en fotbollsplan som är full med hinkar kan man tänka sig att fotonerna är biljardbollar som ska regna ner i dessa hinkar. Varje hink är en pixel. Starkare ljus ger massor av biljardbollar i hinkarna vilket ökar precisionen när man ska räkna innehållet i dessa. Svagt ljus (=få biljardbollar som regnar ner) kan fungera om varje hink är så stor att den åtminstone fångar upp några bollar. Pressar man istället in lika många hinkar på en handbollsplan blir varje hink liten som ett dricksglas och felfaktorerna (bruset) större när biljardbollarna inte räcker för att fylla upp alla de små glasen.

För bilder som tas i solsken mitt på dagen i Kalifornien eller med en stark blixt räcker ljuskänsligheten ISO 100 och då klarar en liten sensor (handbollsplanen) nästan av att tävla med en större sensor (fotbollsplanen). Kvalitetsskillnaderna för bilder i solsken beror på att optiken i en extremt liten kamera inte kan mäta sig med större objektiv av god kvalitet. En annan orsak till kvalitetsskillnaderna mellan kameramobiler och riktiga systemkameror är att marknadsledande kameratillverkare som Nikon och Canon har mer erfarenhet av elektronisk bildbehandling.

Men så fort man tar bilder i sämre belysning och måste gå upp i ljuskänslighet till ISO 400, 800 (eller ännu högre) blir skillnaderna mellan en liten och en stor sensor med lika många Mpix dramatiska.

I webforum som Nikonians och testsajter som DPreview har de flesta fotonördar och proffsfotografer länge varit överens om detta och de är skeptiska till små point-and-shoot kameror pga att brusnivåerna blir helt oacceptabla inomhus och med sämre belysning. Förutom det är de kritiska till hur tillverkarna försöker kompensera dålig bildkvalitet från sensorn genom överdriven elektronisk efterbehandling av bilderna som brusreducering, att saturera färgerna och att höja kantskärpan. Detta ger ganska ofta bilder som ser onaturliga ut. Tabellen nedan visar skillnaderna i arean på sensorn och pixeldensiteten för några representativa digitalkameror och kameramobiler.

Sensorformat och pixeldensitet

	Mpix	Sensorarea (mm2)	Pixeldensitet (Mpix/cm2)
Digitala systemkameror
Canon EOS 50D	15	22,3 × 14,9 = 332,3	4,5
Nikon D90	12	23,7 × 15,7 = 372	3,2
Systemkameror med fullformats sensor
Canon EOS 5D Mark II	21	36 × 24 = 864	2,4
Nikon D700	12	36 × 23,9 = 860	1,4
Kompaktkameror
Nikon Coolpix P6000	13,5	7,40 × 5,55 = 41,1	32,8
Olympus Stylus 9000	12	6,13 × 4,60 = 28,2	42,6
Samsung HZ10W	10	6,13 × 4,60 = 28,2	35.4
Fuji FinePix F31fd	6	7,60 × 5,70 = 43,3	13,9
Kameramobiler
Sony Ericsson Satio	12	6 × 4,5 = 27	44
Sony Ericsson K850	5	5,22 × 3,91 = 20,4	24,5
Nokia N95	5	4,86 × 3,6 = 17,28	29

 
Notera i tabellen att siffran Mpix/cm² (megapixel per kvadratcentimeter) ska vara så låg som möjligt. Den siffran anger hur tätt man packat pixlarna på sensorn och den är nästan lika viktig som antalet megapixel. Satio kommer med en sensorarea på 27 mm² att ha en sensor i samma storlek som de allra minsta point and shoot kamerorna. Detta gör att Satio får en mycket hög pixeldensitet med 44 megapixel per kvadratcentimeter.

Som synes är skillnaden i area stor mellan de olika kameratyperna. Sensorn i de flesta digitala systemkameror är kring 350 mm². Jämför detta med sensorn i kompaktkameror som ligger mellan 28 och drygt 40. Sensorn i en systemkamera har alltså 12 gånger större yta att samla upp ljuset jämfört med de minsta kompaktkamerorna.

Den tillverkare som är först med att utveckla en liten sensor med färre megapixel som är optimerad för maximal ljuskänslighet i låg belysning kommer att ta ett marknadssegment där det idag inte finns några produkter men en latent efterfrågan. För ett par år sedan släppte Fuji modellen Finepix F31fd, en 6 Mpix kompaktkamera med en större sensor som var mycket ljuskänslig. Det gick till och med att ta acceptabla nattbilder utan blixt med ISO 1600, vilket ingen annan kompaktkamera någonsin har kunnat. När Fuji slutade att tillverka F31fd fick kameran kultstatus och priserna på eBay har tidvis legat nära dubbla nypriset.

Naturligtvis ska inte ett företag som säljer på massmarknaden designa sina produkter för nördar. Men det är värt att lyssna på vad avancerade användare säger. Och i det här fallet är det klockrent, hög ljuskänslighet är relevant för alla. Att enkelt kunna ta bilder inomhus på sina vänner utan att behöva använda blixt är som gjort för Facebook-generationen.

Att genomsnittskunden tror att megapixel är det enda viktiga beror mest på att tillverkarna fokuserat all sin marknadsföring på detta. Förr eller senare kommer dock den sakligt väl grundade kritiken mot megapixelfixeringen (t.ex. från New York Times teknikredaktör) att bryta igenom i kundernas medvetande.

Den enda fördelen med många Mpix i sensorn i en kameramobil är att man kan zooma in elektroniskt utan att förlusterna i upplösning blir katastrofala. Men även fixeringen vid stort zoomomfång (12x för Satio) i marknadsföringen får kritik av de som faktiskt använder kameror. Att en kamera har bildstabilisering räcker inte för att kompensera att den tappar oacceptabelt mycket i ljuskänslighet och upplösning med elektronisk zoom, vilket enbart är en förstoring av mitten på bilden när kameran saknar rörlig optik. New York Times påpekar att det är viktigare att ha bra vidvinkel så att man kan ta bilder på alla sina vänner runt middagsbordet än oanvändbara telezoomar.

En tillverkare som lanserar en kamera (eller kameramobil) med mindre zoomomfång och överlägsna egenskaper i dåligt ljus men med färre megapixel kan ganska enkelt kommunicera nyttan av det i sin marknadsföring, exempelvis med jämförande testbilder och rubriker som ”ingen blixt på bröllopet”, ”slipp urblekta blixtbilder”, ”ta bilder utan att alla märker det”, ”vi lurar er inte med zoomar som är oanvändbara”, osv.

Om Sony Ericsson vill få ner pixeltätheten kan de förslagsvis välja en lika stor sensor som är mycket mer ljuskänslig med upplösning 2400 × 1800 pixlar. Jämför detta mått med prestandan på bildskärmar. De flesta vanliga bildskärmar har en lägre upplösning på 1680 × 1050 eller 1920 × 1080, vilket gör att bilden måste förminskas för att få plats på skärmen. De större 24-tums och 27-tums skärmarna har inte fler pixlar än 1920 × 1200. (Eftersom de flesta digitala bilder aldrig skrivs ut är dessa mått mer relevanta än de högre krav på upplösning som är nödvändiga vid utskrift på papper.) Om kameran har upplösningen 2400 × 1800 kommer sensorn att bli 4,3 Mpix och pixeldensiteten blir utmärkta 15.9 Mpix/cm².

Sony Ericssons Satio som case study

För Sony Ericssons skull får man hoppas att Satio kommer att sälja bra och att alla andra avancerade features räcker för att övertyga kunderna – trots problemen med kameran. Bakgrunden till SE:s val av kamera är generellt intressant för produktstrateger inom Tech-sektorn och därför ska jag använda detta fall för en analys av hur processen gått fel (som jag uppfattat den som utomstående) och ge lite gratis rådgivning till Sony Ericsson:

• Låt inte interna hänsyn inom SE-alliansen styra produktutvecklingen. Om Sony fått ansvaret för kamerautvecklingen bara för att de har en egen kameradivision är det ett misstag. Då glömmer man att Sony som kameratillverkare är ett ganska svagt varumärke. Exempelvis är deras systemkameror ett arv från två budgetmärken (Minolta/Konica) som Sony tog över 2006 när dessa inte klarade sig i konkurrensen från Nikon och Canon. Att partnern Sony släpper en 12Mpix sensor speciellt anpassad för kameratelefoner är inte ett tillräckligt starkt skäl.

• Det är dålig omvärldsanalys av SE att de inte har varit bättre på att fånga upp fotografernas egna diskussioner i forum och produktrecensioner. Kritiken mot megapixel-hysterin och överdriven och klantigt utförd bildbehandling har varit lätt att hitta. Även om SE inte har för avsikt att utveckla eget kamerakunnande måste de åtminstone ha beställarkompetens.

• SE (eller någon annan tillverkare) borde våga gå emot branschens group think och tänka annorlunda. Tyvärr har de flesta konsument-kameratillverkare varit teknikdrivna på fel sätt med sin zoom- och megapixelfixering. (Även SE verkar vara fast i det tänkandet. För ett par år sedan pratade jag med en av cheferna på SE om just detta på en konferens, och blev helt avfärdad.) Tillverkarna har även haft en Microsoftliknande ambition att fylla kamerorna med hundratals onödiga funktioner som Smile Detection och annat trams. Samtidigt har de missat grundläggande bildhantering, exempelvis förlustfri rotering av jpg-bilder. (Bara för ett par år sedan fanns det åtskilliga kompaktkameror där man förlorade bildkvalitet av att rotera en bild 90 grader. Jag har inte undersökt situationen idag.) Den som vågar bryta branschens konventioner kan vinna stort om de får till det rätt, titta på iPhone.

• SE borde istället köpt teknologier från andra tillverkare med starka varumärken. Nokia har Zeiss-optik i sina bästa mobilkameror, vilket förbättrar bildkvaliteten en del. SE kunde ha gjort samma sak, alternativt anlitat Leica eller Hasselblad som leverantör. I den kameramodul Sony säljer som tillbyggnad till sin nya 12 Mpix sensor är optiken av plast. Plast!

• Med samma argument borde de ha köpt mjukvaran för brusreducering, färgbalans etc. från mellanformatstillverkaren Phase One, alternativt från Nikon (även om Nikon troligen skulle vägrat släppa sitt kunnande till ett företag som är affilierat med Sony).

• SE bör redan nu förbereda för att omedelbart kunna lansera nästa modell ”Satio II” i höst om Satio floppar. Den bör bygga på en 4.3 Mpixel sensor designad för maximal ljuskänslighet och ett mindre zoomomfång (3x).

Pingat på Intressant.