Tänapäeval on müügist soodsama või kallima nutitelefoni leidmine, mille tagapaneelil on üks kaamera, peaaegu võimatu ülesanne. Miks? Kuna mitu fotosensorit võimaldavad teha asju, mida üks andur ei suuda. Ja selle idee elluviimiseks on palju lähenemisviise.

Selles artiklis räägime sellest. Miks on enamikul tipptasemel ja paljudel keskmise eelarvega nutitelefonidel kaks, kolm või isegi neli kaamerat? Iga kuu annavad tootjad selle "funktsiooniga" välja odavamaid mobiiltelefone, nii et selle tähenduse mõistmine pole üleliigne.

Lähenemisviis "Kaks (kolm, neli) on parem kui üks".

Erinevad fotomoodulid ja objektiivid võivad mängida erinevat rolli. Madala ava ja laia vaatenurgaga objektiiv teeb suurepärast tööd lähivõtetel oleva objekti üksikasjalike detailide jäädvustamisel, kuid see toimib halvasti liikuva sihtmärgi jäädvustamisel. Pikk objektiiv võimaldab pildistada midagi kaugelt, kuid laseb sensorini jõuda vähem valgust.

Asi on siin ka selles, et nutitelefonid on täisväärtuslike kaameratega võrreldes väga pisikesed asjad. Fotomooduli paksus ei tohi olla suurem kui paar millimeetrit, mis seab inseneridele tõsised piirangud. Mitme kaamera lisamine on suurepärane võimalus nendest piirangutest mööda hiilida.

Galaxy S9 põhikaamera kasutab kahte identset sensorit, kuid kahte erinevat objektiivi.

Lisaks on väga oluline meeles pidada pildi järeltöötluse rolli. Nutitelefonide tootjad ei konkureeri mitte ainult sellega, kui palju kaameraid ja millised objektiivid nende seadmetesse on paigaldatud, vaid ka ülimalt keeruliste algoritmide efektiivsuses, mis vastutavad kogu erinevatelt anduritelt saadava teabe eduka ja korrektse kombineerimise eest. Google'il, Sonyl, Samsungil ja teistel on täiesti erinevad.

Tänu sellele muutub mitme kaameraga saadud pilt lihtsalt objektiivselt tavapärasest paremaks - tänu järeltöötlusele ühendab see mitme foto eelised korraga ning erinevate objektiivide ja sensorite puudused tasandatakse. Nii töötab näiteks HDR-tehnoloogia – tehakse mitu fotot erinevatel säritustasemetel ja tulemuseks on laia värvivahemikuga HDR-pilt.

Tänu mitmele andurile paranevad kõik foto (ja video, kuid need kasutavad muid, madalama kvaliteediga ja kiiremaid algoritme) parameetreid – detailsus, müratase, hägususaste ja värvitasakaal. Tuleb vaid meeles pidada, et kahe või enama kaamera olemasolu ei garanteeri sugugi silmailu pakkuvat tulemust – õigesti seadistatud järeltöötlusalgoritmid on veelgi olulisemad.

Üks näide selliste algoritmide toimimisest on bokeh-efekt, mis enamikel juhtudel toimib täiesti teisiti kui traditsioonilistel DSLR-kaameratel. Nutitelefoni kaamerad hägustavad lihtsalt pildi tausta – vahelduva eduga. Mõnikord viib see hämmastavate tulemusteni ja mõnikord kummaliste esemete ilmnemiseni (näiteks mõne vanema püsivara versiooni iPhone võib naeratava inimese hammastele lisada väikseid hambaid).

Selle lähenemisviisi näited: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30; Huawei Mate 20 Pro

Optilise suumi lähenemine

Nutitelefonide kaamerad on võimelised paljudeks asjadeks, kuid on üks asi, mida nad teevad väga halvasti – piltide sissesuumimine. Mobiiltelefonide objektiivid ei suuda oma suuruse tõttu lihtsalt fookust muuta ja piisavalt teavet jäädvustada. Ainusteks eranditeks võib pidada veidraid lahendusi nagu Samsung Galaxy S4 Zoomis kasutatu, kuid need lihtsalt ei juurdunud.

Noh, kahe või enama fotosensori kasutamine võimaldab meil selle probleemi vähemalt mingil määral lahendada. Kaasaegsete nutitelefonide sekundaarne objektiiv on sageli just selleks loodud. Professionaalset täismõõdus objektiiviga digikaamerat tulemus häbisse ei pane, kuid siiski on see palju parem kui tavapärase digitaalse suumiga (mis lihtsalt suurendab pilti suhteliselt primitiivsete algoritmide abil) saadud tulemused.

Näiteks nimetab Apple tipptasemel iPhone'ide põhikaamerat „lainurkseks” ja teist kaamerat „telefotoks”. See on abiseade, mis aitab pilti umbes kaks korda rohkem suumida, ilma et kvaliteet väheneks.

Tavaliselt on sekundaarsel (või ühel kolmest või neljast) anduril põhivalguse läbilaskvuse indikaator - ava ja objektiivi läbimõõdu suhe. Siin tulevad mängu ka algoritmid, ilma milleta oleks kahe pildi kombineerimine lihtsalt võimatu. Erinevad tootjad lisavad sellele kõigele omad “nipid” – näiteks võimaldab Samsung ligikaudset pilti “täiendada” puuduvate aladega, mille põhimoodul jäädvustas ja eraldi algoritmi abil töötles, et pilti paremini sobitada. sekundaarne.

Selle lähenemisviisi näited: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30

Ozi võluri lähenemine

Okei, "Võlur Oz" pole just tehniline termin. Lihtsalt nii teeme ettepaneku nimetada lähenemisviisi, kus värvilisi ja ühevärvilisi (must-valgeid) fotosensoreid kasutatakse samaaegselt.

Selliste nutitelefonide tavapärased fotoseaded võimaldavad teil saada suurema detailsusega foto – jällegi võtavad kurikuulsad algoritmid teavet ühevärvilisest fotost ja lisavad selle värvilisele, parandades seda lõpuks märgatavalt.

Essential Phone'i ühevärvilise anduri ja värvisensoriga jäädvustatud pildid.

Siin sõltub jällegi palju algoritmide rakendamisest. Lisaks pildi detailsuse suurendamisele võimaldab monokroomsensor ka autofookuse süsteemil kiiremini töötada ning näidata kasutajale isegi mitme objektiivi tulemust reaalajas.

Mõned ettevõtted – näiteks Huawei oma P20 Pro-ga – kasutavad korraga mitut kirjeldatud lähenemist. P20 Pro-l on kolm sensorit – 20-megapiksline põhisensor, kolmekordse suumiga lisaandur ja monokroomne, mis parandab lõpliku pildi selgust.

Google Pixeli lähenemine ja tööstuse tulevik

Aga Google oma lipulaeva Pixel 3 ja Pixel 3 XL-iga? Neid mudeleid peetakse tipptasemel ja nende tagapaneelil on ainult üks kaamera – miks? Noh, siin on kõik väga lihtne.

Google on ettevõte, mis võib-olla on oma tegevuse käigus kogunud rohkem teavet kui ükski teine ​​​​organisatsioon, mis meie planeedil kunagi eksisteerinud on. Tema käsutuses on tuhandeid, miljoneid ja miljardeid fotosid ja videoid, millel treenitakse võimsate serverite abil tehisintellekti algoritme.

Kas saate aru, milles asi? Google usub (ja täiesti õigustatult – vaadake lihtsalt DxOMarki reitingut), et kõige eest vastutavad algoritmid ja neil on imede tegemiseks vaja vaid ühte pilti. Ja see toimib! Vaadake lihtsalt Pixel 3 öörežiimi või selle portreevõtete erakordseid tulemusi. Üldiselt on sellel lähenemisel ka õigus eksisteerida. Kas need algoritmid annavad veelgi muljetavaldavamaid tulemusi, kui Pixel 4-l on kaks või kolm fotomoodulit? Kõik sõltub Google'i inseneridest ja valmisolekust võtta riske. Noh, praegu on selle seadmed juba peaaegu kõigist konkurentidest ees.

Mis järgmiseks? Ja siis muutub kõik veelgi huvitavamaks. Näiteks HMD Global toob Barcelonas toimuvale Mobile World Congress 2019 näitusele uue lipulaeva nutitelefoni Nokia 9 PureView, mis saab koguni viis kaamerat. Milleks neid kõiki vaja läheb? See pole veel selge. Ja 2019. aastal hakkavad nutitelefonid kasutama spetsiaalseid andureid, nagu 3D-lennuaeg, mis objektile ja tagasi liikuva valguse kiirust mõõtes võimaldavad arvutada selle asukoha sügavuse kaadris. Need sensorid koos traditsiooniliste anduritega peaksid muutma fotod veelgi realistlikumaks ja detailsemaks.

Kuidas valida nutitelefoni, mis teeb teistest paremini fotosid ja videoid? Varem oli peamine nõuanne "ära lase end petta megapikslite arvust", kuid nüüd on see lisatud ka "ära lase end petta kaamerate arvust". Peaasi on tulemus, nii et lihtsalt hinnake seda ekspertide arvustuste põhjal. Näiteks seesama DxOMarki labor.

Sel aastal on eriti hästi näha nutitelefonide kaamerate arvu kasvutrend. Peale kaubamärgiga Google Pixeli pole enam ühtegi märkimisväärset kaubamärki, mille sortimendis on ainult “tavalise” ühe kaameraga mudeleid.

Ja kui varem said topeltkaamerad ainult tippnutitelefonid, siis tänapäeval leidub neid juba laialdaselt keskklassi ja isegi algtaseme seadmetes.

Tänavune aasta jääb silma ka Huawei P20 Pro nutitelefoni välimuse poolest, kus tagapaneelile on paigaldatud juba mitte kaks, vaid kolm kaamerat!

Kolme kaameraga Huawei juurde tuleme tagasi hiljem, kuid praegu räägime tavalistest kahe kaameraga moodulitest.

Mida annab topeltkaamera?

Kahe teatud kaugusele paigutatud kaamera loomuliku parallaksi tõttu on võimalik paremini rakendada digitaalse tausta hägususe efekti. Paljudes kaasaegsetes nutitelefonides on see režiim seotud portreede pildistamisega.

Objekt jääb teravaks ja taust on veelgi hägune.

Objekti hägustamine (Samsung Galaxy S9+)

Tavaline löök
Hägususe efekti rakendamine

Saadud pilt hakkab meenutama tõsiste süsteemikaamerate kaadreid, kus selline hägusus, mida nimetatakse ka bokehiks, saavutatakse maatriks-objektiivi kombinatsiooni iseärasuste tõttu loomulikult.

Enne topeltkaamerate tulekut oli see efekt ka osade nutitelefonide funktsioonide hulgas olemas, kuid nagu eespool mainitud, saab kahe kaameraga hägusust paremaks muuta, kuigi see pole muidugi veel täiuslik.

Täiendaval (teisel) kaameral võib olla ka erinev vaatenurk.

Kui selle vaatenurk on põhikaamera omast laiem, kaasatakse kaadrisse laiem võtteala. Seda rakendusvõimalust nutitelefonides väga sageli ei leia. Näitena võime tuua LG nutitelefonid (G5, G6, LG G7 ThinQ, V20, V30).

LG G5-l on laiema vaatenurgaga lisakaamera

Laia vaatenurgaga põhi- ja lisakaamera vahel valimine nutitelefonis LG G5 se

Levinum variant on see, kui lisakaameral on kitsam vaatenurk. Selle tulemusena rakendatakse suumifunktsiooni. Tavaliselt on teise kaamera samaväärne fookuskaugus kaks korda suurem kui põhikaamera samaväärne fookuskaugus, mille tulemuseks on 2-kordne suum.

Seda leidub Apple iPhone'i, Samsungi, HTC ja paljude teiste nutitelefonides.

Samsung Galaxy S9+ sekundaarkaameral on suurem ekvivalentne fookuskaugus ja see tagab kitsama vaatevälja

2X suumiga põhi- ja lisakaameraga pildistamine (Samsung Galaxy Note8)

Peamine kaamera
Lisakaamera

Kuid ikka on olukordi, kus mõlemal kaameral on sama vaatenurk. Seda rakendatakse parimates nutitelefonides Huawei ja Honor. Siin kasutatakse patenteeritud lahendust, kus lisakaamera sensor ei ole värviline, vaid must-valge (pikslitel pole värvifiltreid).

Tootja sõnul kombineeritakse lõplikul pildil kahelt sensorilt saadud andmed, mis annab kvaliteedis kasu. Lisaks on võimalik ilma värvifiltriteta maatriksi abil luua “loomulikke” mustvalgeid fotosid.

Muide, oma esimeses ja seni ainsas topeltkaameraga nutitelefonis Sony Xperia XZ2 Premium kasutas tootja Huaweile sarnast lahendust samade vaatenurkade ja mustvalge lisakaamera kasutamisega.

Andke meile rohkem! Kolme kaameraga nutitelefoni tekkimine

Sel aastal on Huawei välja andnud pildistamise mõttes väga huvitava nutitelefoni P20 Pro. Selle ainulaadne omadus on kolme kaamera olemasolu tagapaneelil!

Põhimõte on see, et Huawei traditsioonilisele kahe sama vaatenurgaga kaamera (põhi- ja lisamust-valge) kombinatsioonile lisati veel üks kitsama vaatenurgaga kaamera. Tähelepanuväärne on, et sel juhul ei ole ekvivalentne fookuskaugus tavapäraselt kaks korda suurem, vaid kolm korda suurem. Selgub, et suum on juba kolmekordne (3X).

Veealused kivid

Lisakaamerad pole reeglina nii head kui peamised. Selle põhjuseks on nii tehnilised kui ka rahalised omadused.

Need on reeglina lihtsamad, väiksema anduri mõõtmetega, väiksema avasuhtega, autofookuse ja tundlikkuse osas jäävad peamistele oluliselt alla, neil puudub sageli optiline stabiliseerimissüsteem, ei toeta mitmeid funktsioone jne.

Pole üllatav, et keerulistes tingimustes (öösel või ebapiisava valgustuse korral) saab isegi lisakaamera valimisel pildistada peamine (selle pakuvad arendajad).

Kaamerate erinevus võib veelgi märgatavam olla kesk- ja algtaseme nutitelefonides, kuhu on lisana paigaldatud täiesti otsene prügi.

Natuke ajalugu

Esimesed kahe kaameraga nutitelefonid hakkasid ilmuma väga kaua aega tagasi.

Mäletatavasti ilmus LG Optimus 3D, mis ilmus 2011. aasta veebruaris, seejärel ilmus 2011. aasta märtsis ja avalikustati umbes aasta hiljem.

Kuid ülaltoodud mudelite topeltkaamerate eesmärk oli täiesti erinev. Sel ajal oli trendis 3D-video (stereoskoopiline) ning stereoskoopiliste fotode ja videote tegemiseks oli vaja topeltkaamerat, mida sai siis 3D-efektiga vaadata nende nutitelefonide spetsiaalsetel ekraanidel.

Esimest katset kasutada topeltkaamerat objekti hägustusega kaadris esiletõstmiseks võib nimetada (märts 2014). Kuid tuleb öelda, et One (M8) hägususe kvaliteet oli väga halb.

2014. aasta detsembris oli Honor 6 Plusil topeltkaamera tausta häguseks ja fotode ühendamiseks.

Samsung Galaxy Note8

Sony ja HTC pidasid vastu väga kaua (välja arvatud HTC One (M8)). Sellest lähtuvalt vabastasid ettevõtted oma kahekambrilised esmasündinud alles 2018. aastal.

Sony Xperia XZ2 Premium

Esmapilgul võib tunduda, et topeltkaamera on lihtsalt järjekordne turundustrikk. Kuid tegelikult pole see täiesti tõsi. Artiklis "Amatöörfotograafia: varustuse valimine" kirjutasime juba, et nutitelefonide peamine puudus võrreldes kompaktsete digikaameratega on optilise suurenduse või "suumi" puudumine. Traditsioonilisel nutitelefoni kaameral on lainurkobjektiiv, mis esiteks ei sobi sugugi nägude pildistamiseks - need osutuvad liiga kumerateks, ebaloomuliku geomeetriaga. Teiseks osutuvad mõned kauged objektid üldiselt väikeseks.

Kaamerate suumobjektiiv on üsna keeruka disainiga, kuid lühidalt öeldes liiguvad selles olevad objektiivid üksteisele kaugemale ja lähemale. Sellepärast on kõik kaamerate objektiivid nii kumerad, välja arvatud teatud Sony kompaktkaamerate mudelid, kus objektiiv on korpusega ühetasaseks tehtud, sisse on lihtsalt paigaldatud peegel 45 kraadise nurga all ja objektiivid liiguvad mööda korpust. .

Ühesõnaga, kogu selle mehaanika ja optika jaoks on nutitelefonis lihtsalt liiga vähe ruumi. Maatriksi (fotosensori) ja objektiivid võid teha väikeseks, aga siis kannatab pildikvaliteet. Näib, et olukord on ummikseisus.

Kuid lahendus osutus väga lihtsaks - peate lihtsalt paigaldama mitte ühe kaamera, vaid kaks erineva fookuskaugusega objektiive. Olgu ühel objektiivil samaväärne fookuskaugus, näiteks 24 mm (lainurk) ja teisel 50–55 mm (tavaline fookuskaugus). Sel viisil saate 2x optilist suumi teha lihtsalt kaameraid tarkvaras vahetades.

Arvestades, et tänapäeval ei ole kaameramooduli enda maksumus nutitelefonis (isegi väga kvaliteetses) nii kõrge, siis kaamera kahekordistamine lipulaevade hindadele praktiliselt mingit mõju ei avalda.

Kuid optiline suum ei ole teise kaamera ainus kasutusala. Enne kui 2x suum trendiks sai, kasutasid erinevad tootjad teist kaamerat muuks otstarbeks. LG G6-s oli lisamoodul, vastupidi, veelgi lühema fookuskaugusega, muutudes seega ülilainurkobjektiiviks. Ja Huawei P9-s tegi teine ​​kaamera ainult mustvalgeid pilte, kuid suurema valgustundlikkusega. Nutitelefoni tarkvara ühendas mõlema kaamera pildid, saavutades vähem müra ja suurema teravuse kui ainult esimest kaamerat kasutades.

Kuna aga teise kaamera moe tutvustas sisuliselt Apple oma iPhone 6 Plusiga, siis varem või hiljem jõudsid kõik tootjad täpselt selle lahenduseni, mida see firma tutvustas, nimelt: 2x optiline suum. Kuid nagu juba Huawei P9 puhul nägime, saab mõlema mooduli infot kasutada piltide kvaliteedi parandamiseks.

Tõepoolest, topeltkaamera laiendab nutitelefonide pildistamise funktsioone. Näiteks võimaldab see tarkvaral eraldada tausta objektist (objekt on see, millele kaamera objektiiv on fokusseeritud). Seejärel saab tausta hägustada, et luua mulje “professionaalsest” portreest, või üldse eemaldada – nagu oleks portree tehtud professionaalses stuudios.

Samuti lubavad pea kõik nutitelefonide tootjad üksmeelselt, et igal juhul kasutatakse pildistamisel mõlema kaamera infot müra väljafiltreerimiseks ja suurema teravuse saavutamiseks. See võib aga osutuda puhtalt turunduslikuks trikiks. Näiteks kui võrrelda “ühekambrilist” iPhone 8 ja “kahekambrilist” iPhone 8 Plusi, siis selgub, et lainurkkaameraga pildistades pole võimalik erinevust märgata. Kui just teise kaameraga pildistades lainurkkaamera andmeid ei kasutata – see oleks loogiline. Fakt on see, et jällegi ei võimalda füüsikaseadused praegustel tehnoloogiatel kasutada lainurk- ja "tavaliste" nutitelefonikaamerate jaoks sama ava, seega on põhi-lainurkkaameral suurem ava ja sellega saab pildistada. vähem müra pimedas kui täiendav.

Üks 2017. aasta põhitrende nutitelefonide maailmas oli topeltkaamerad. See pole kaugeltki uuendus, kuna HTC otsustas esimest korda Evo 3D-s (2011) ja hiljem One M8-s (2014) kasutada nutitelefonides korraga kahte kaameramoodulit. Taiwani rakendus ei ole turul laialdast populaarsust saavutanud. Ja nii otsustasid tootjad 2017. aastal taas toetuda kahele kaamerale.

Seekord läks kõik korda. Pärast LG G5 väljaandmist 2016. aastal otsustas Apple oma konkurentidele vastata – sellest sai ettevõtte esimene topeltkaameraga lipulaev. Selle tulemusena jõudsid peaaegu kõik tuntud ettevõtted topeltkaamerate juurde - nüüd kasutavad neid Samsung, Apple, Huawei, LG, Nokia, Xiaomi, Meizu, Lenovo (Motorola), Essential, ZTE ja isegi väikesed Hiina müüjad, nagu UMIDIGI, Doogee, Vernee ja teised.

Kahe kaameraga HTC Evo 3D, 2011

Nad kõik kasutavad erinevaid topeltkaamerasüsteeme: mõni keskendub ühevärvilisele sensorile, mõni lainurk- ja mõni teleobjektiivile. Trashbox otsustas välja mõelda, mida see või teine ​​fotomoodulite duo pakub, kuidas see töötab ning millised on tootjate kasutatavate lahenduste eelised ja puudused.

Sügavusandur

Alustame sügavussensoriga, kuna see on kahe kaamerasüsteemi kõige lihtsam vorm. Sel juhul on põhikaameraga kaasas teine ​​sensor, mille ainsaks ülesandeks on luua pildistatava objekti ala kolmemõõtmeline kaart. Nagu ehk teate, näeb inimene kolmemõõtmelist maailma kahemõõtmelises projektsioonis, kuid suudab moodustada tervikliku pildi ümbritsevate objektide kaugusest, kujust, suurusest ja sügavusest. Selle eest vastutavad meie silmad, millel on erinevate vaatenurkade tõttu stereoskoopiline võime.

Kahe kaamerasüsteemi sügavusandur töötab sarnaselt põhikaameraga. Kasutades sekundaarset moodulit, saab topeltkaamera umbkaudu öelda, kui kaugel asuvad objektid üksteisest tema ees. Seda teavet kasutatakse seejärel esiplaani objekti taustast eraldamiseks.

Näide sellest, kuidas sügavusandur töötab HTC One'is (M8)

Selle sensoriga topeltkaamera peamine omadus on luua realistlik sügavusteravusefekt. Tehnoloogia omal kujul pärineb suurte sensorite ja objektiividega DSLR-kaameratest, kuid nutitelefonid ei suuda sama madala teravussügavuse efekti taasluua. Sügavusandur tuvastab esmalt esiplaanil oleva objekti piirid ja seejärel rakendab ümbritsevale alale hägususe efekti. Märgin, et saadud tulemus on väga lähedane, kuid illusoorne.

Teoorias ja praktikas on sügavusanduril omad lõksud. Kui pildistataval objektil ei ole sügavust (näiteks võite pildistada midagi tasast), ei suuda kaamera seda tuvastada ja hägustab koos taustaga objekti servad. Isegi kui sügavusandur teeb oma tööd ideaalselt, ei tundu tulemus igal juhul loomulik. DSLR-kaamerate puhul suureneb hägususe intensiivsus teravustamispunktist kaugenedes. Nutitelefonide puhul see nii ei ole.

Spetsiaalse sügavussensoriga kahekaamerasüsteemid on üks haruldasemaid fotomoodulite duosid. Esimest korda paigaldati selline süsteem lipulaevasse HTC One (M8) - see on kõige populaarsem näide. Tänapäeval kasutatakse sügavusandurit sellistes nutitelefonides nagu Lenovo K8 Plus, st mitte lipulaevamudelites.

Ühevärviline kaamera

Sekundaarse fotomooduli veidi populaarsem teostus on ühevärviline kaamera. Sellises süsteemis täiendab põhikaamerat sarnane sensor, mille eripäraks on monokroomne pildistamine. Mõlemal kaameral on tavaliselt samad sensorid, avasuhted, objektiivid ja teravustamissüsteemid. Ainus erinevus nende kahe vahel on see, et teisel kaameral puudub RGB värvifilter. See tähendab, et mustvalge andur ei saa värviteavet jäädvustada, kuid suudab lüüa rohkem valgust kui tavaline kaamera.

Monokroomse sensoriga topeltkaamera teeb kaks fotot korraga. Sellise süsteemi tööpõhimõte on ühendada mõlemast kaamerast pärit pildid üheks pildiks. Selle tulemusena on kahel kombineeritud pildil üksikasjalikum teave ja vähendatud müratase. Lisaks saab ühevärvilise kaameraga teha ainult mustvalgeid fotosid ja saavutada kõrgeima pildikvaliteedi. Värvimoodul ei suuda sellist tulemust pakkuda ka pärast mustvalge efekti rakendamist.

Huawei P9 mustvalge režiim

Üks esimesi nutitelefone, millel on täiendav mustvalge kaamera, on lipulaev Huawei P9. Sellest ajast peale on Hiina ettevõte jätkanud oma kahekaamerasüsteemi täiustamist ja tänaseks on sellel parim ühevärviline sensorsüsteem. Väärib märkimist, et Leica, populaarne Saksa tootja, mis toodab esmaklassilisi kaameraid ja optikat, tegeleb Huawei topeltkaamerate ja töötlusalgoritmide väljatöötamisega.

Lainurkkaamera

Esimest korda debüteeris LG G5 nutitelefonis eelmise aasta alguses lainurkobjektiiviga topeltkaamera. LG on oma uude lipulaeva paigaldanud 16-megapikslise primaarse anduri (29 mm) f/1,8 avaga ja täiendava 8-megapikslise anduri (12 mm) f/2,4 avaga. 12 mm fookuskaugus annab sekundaarkaamerale oluliselt laiema vaatevälja, mis jäädvustab stseeni palju laiema ala, ilma et oleks vaja objektist tahtlikult eemalduda.

Lainurkkaamerat kasutatakse peamiselt LG lipulaevades. Motorola varustas hiljuti sellise süsteemiga oma uue nutitelefoni Moto X4. Lainurkobjektiiv toob mobiilifotograafiasse ainulaadse vaatenurga, mida ükski teine ​​nutitelefoni kaamera pakkuda ei suuda. Lainurksensor võimaldab lisaks praktilisele väärtusele (näiteks suure grupi inimeste lähedalt jäädvustamine) luua kauneid maastikke, jäädvustades kogu stseeni või vähemalt suurema osa stseenist.

LG G5 lainurk- ja ülilainurkrežiimid

Esimestel lainurkkaamerate põlvkondadel olid omad puudused. G5 ja V20 kasutajad kurtsid ülilaiade vaatenurkade kehva pildikvaliteedi ja stseeni tõsiste moonutuste üle nurkades. LG jätkab aga lainurkobjektiiviga topeltkaamera seadistuse pidevat täiustamist. Viimasel lipulaeval V30 on sekundaarobjektiiv kaotanud oma peamised puudused - pildikvaliteet on märgatavalt paranenud ja piltidel on moonutusi oluliselt vähem.

Hea teostuse korral võib selline kahe kaamerasüsteem teatud pildistamise stsenaariumide puhul olla väga kasulik. LG läheb oma teed ja see on hea.

Telefoto kaamera

Jõuame kõigi topeltkaamerasüsteemide viimase ja levinuima variandini – telefoto. Selles konstruktsioonis on esmane moodul ühendatud teleobjektiiviga teise sensoriga. Telefoto on täpselt vastupidine lainurkkaamerasüsteemile. See võimaldab teil tegelikult sisse suumida ainult pildistatavat objekti, mitte kogu stseeni.

Alates iPhone 7 Plusi (esimene kahekordse kaameraga Apple'i nutitelefon) ilmumisest on tootjad pööranud tähelepanu teleobjektiivile kui kaubamärgiga nutitelefonide teisele kaamerale. Telefoto pakub praegu 2x optilist suumi, mis tähendab, et sellise süsteemi teisese anduri fookuskaugus on kaks korda suurem. OPPO esitles Barcelonas toimunud MWC 2017-l uuenduslikku topeltkaamerasüsteemi rekordilise 5-kordse optilise suumiga, kuid see lahendus on veel kaugel kaubanduslikust väljalaskest.

Lainurk (ülemine) ja telefoto (all) iPhone 7 Plusis

Teleobjektiivil on palju eeliseid. Esiteks on kõige ilmsem 2-kordne optiline suum ilma pildikvaliteedi halvenemiseta. Nutitelefoniga pildistamise ülesskaleerimine on siiani olnud suures osas digitaalne, kuid teleobjektiiviga saab kiiresti oma objektile "lähemale" minimaalse kvaliteedikaotusega. Ja kuna digitaalset suumi kasutatakse nüüd lisaks 2-kordsele optilisele suumile, on tulemused palju tõhusamad.

Portreerežiim koos stuudiovalgustuse funktsiooniga iPhone 8 Plusis

Teleobjektiiviga pildistamisel on teisigi eeliseid. Telefotokaamerad sobivad suurepäraselt portreede jaoks, kuna neil on minimaalsed moonutused ja need jäädvustavad objekti sujuvamalt kui lainurkobjektiiv. Enamik tootjaid rakendab tänapäeval ka tausta hägususe efekti. Teleobjektiivi ja tausta hägususe kombinatsioon viib klassikalise portreefotograafia peaaegu DSLR-i tasemele – tulemus on nii muljetavaldav, et kõik ei näe erinevust. Loomulikult ei tohiks me unustada kaasaegseid töötlemisalgoritme.

Millised on miinused

Enamiku topeltkaamerasüsteemide ainus puudus on see, et ükski tootja pole veel suutnud saavutada mõlema mooduli täielikku pariteeti. Täiendavad sensorid on põhikaameraga võrreldes väiksema avaga (f/2,4 kuni f/2,8, samas kui tavakaamerad on saavutanud juba rekordilise f/1,6) ja pole varustatud optilise pildistabilisaatoriga. Sel aastal said OIS-i kahele kaamerale korraga vaid kaks lipulaeva – Samsung Galaxy Note 8 ja Apple iPhone X.

Kahe kaamera omaduste erinevuse tõttu on konkreetse mooduliga (ainult lainurk või ainult telefoto) pildistamisel kvaliteedis märgatav erinevus. Fotovõimaluste tase, mida mobiilseadmed nagu Galaxy Note 8 või iPhone X tänapäeval pakuvad, on aga uskumatult kõrge.

Millised on väljavaated?

Nutitelefonide kaamerate areng viimase paari aasta jooksul on tõesti ületanud kõik ootused. Pole kahtlust, et kahe kaamera tehnoloogia on mobiilse fotograafia tulevik. Juba praegu on need varustatud mitte ainult lipulaevadega, vaid ka keskklassi seadmetega, aga ka isegi mõne eelarvemudeliga. Uus elu must-valgetele fotodele, portreerežiim häguse taustaga otse DSLR-kaameratest, kvaliteetne kadudeta suum, suurem detail – kõike seda saavad nüüd nutitelefonid tänu kahele kaamerale teha.

Eelmise aasta veebruaris kirjutasin juba sellest, et topeltkaamerad. Täpselt nii juhtuski (ma ei ole juhtiv analüütik, kui midagi, siis see oli lihtsalt ilmne :)). Lõpuks tuleb mobiilifotograafiat kuskil arendada, lihtsalt megapikslite suurendamine on ebaefektiivne. Ja kuna telefoni kaameraandurite füüsiliselt väiksus ja optika piirangud ei võimalda "ümberpöörata", tuleb otsida alternatiivseid lahendusi.

Tänaseks on topeltkaameraga lipulaevad HTC-l, LG-l, Huaweil, Xiaomil, ASUSel, ZTE-l, Lenovol ja loomulikult Apple'il (muidugi mitte ainult nemad). Võib-olla ignoreeris seda suundumust mingil põhjusel ainult Samsung. Võimalik, et põhjuseks on tehnilised probleemid. Lõppude lõpuks kuulsin hiljuti, et Galaxy S8 varajases prototüübis oli endiselt topeltmoodul.

Tuleb märkida, et tehnoloogia ise ei ole uus. Kui mäletate, siis aastatel 2010-2011 oli koduse 3D buum. Ja see ei mõjutanud mitte ainult telereid, vaid ka nutitelefone. Mudelid HTC Evo 3D ja LG Optimus 3D olid varustatud kahe kaameramooduliga 3D-video salvestamiseks ning nende ekraanidel oli näha prillideta 3D-sisu. See trend on turul isegi telerite puhul. Ja telefonid tekitasid "pimedasilmse" pildi ja need ei meeldinud kellelegi. Kahekordset kaamerat kasutati ainult stereofotode ja videote tegemiseks. Kuid tehnoloogia eelised on tegelikult suuremad.

Mis on kahes põhikaameras head?

Esiteks laiendavad kaks kaamerat "vaatevälja". Kui on ainult üks moodul, siis see on universaalne – sobib nii maastiku- kui ka makrofotograafia jaoks. Kuid teise mooduli saab paigaldada laia vaatenurgaga ja teha lahedaid panoraame ilma “tarkvaralise” liimimiseta.

Teiseks suurendab topeltmoodul fotode selgust ja kontrastsust. Iga kaamera võib pildistada veidi erinevalt, rõhutades erinevaid detaile. Seejärel kombineeritakse need kaks kaadrit, et luua täiuslik pilt.

Kolmandaks optiline suum. Soovi korral saab selle paigaldada ühele kaameramoodulile, kuid see suurendab nutitelefoni suurust, mis pole tootjale hea. Kui objektiive on kaks, võib üks olla lainurk (jäädvustab rohkem kaadrisse) ja teine ​​võib olla pikanurkne (vt edasi). Nii saate 2-3x suumi ilma pildikvaliteeti kahjustamata.

Noh, neljas - ilus bokeh (tausta hägusus). Põhimõtteliselt saavad ühe mooduliga nutitelefonid teha midagi sarnast, kuid kahe kaameraga on efekt palju parem. Seda seetõttu, et esimene kaamera teravustab valitud objektile ja teine ​​hägustab tõhusalt tausta. Seejärel õmmeldakse pildid kokku.

See on kõik kahe mooduli peamised eelised. Iga tootja rakendab tehnoloogiat aga erinevalt, nii et sukeldume üksikasjadesse.

Apple'i lähenemine

Teatavasti on topeltkaameraga kingitud vaid vanem iPhone – 7 pluss. Esiteks lahendas Apple selle sammuga mobiilimaailmas olulise probleemi – täieliku optilise suumi kasutamise raskused. Nagu ülalpool kirjeldatud, on teisel kaameral pika fookuskaugusega objektiiv ja võrreldes esimesega võimaldab see suumi ilma digitaalse suumita. Kõik töötab väga hästi, tänu tarkvarale.

Portreede pildistamise võimalusest tuleb kasuks ka asjaolu, et kahel kaameral on erinev fookuskaugus. Jällegi kirjutasin sellest “funktsioonist” eespool - kahe kaamera pildid kombineeritakse, mille tulemusel on pildistatav objekt võimalikult selge ja taust kunstiliselt hägune. Võib-olla tundub efekt mõnikord liiga “kunstlik”, kuid siiski rakendavad kaks kaamerat seda palju paremini kui puhtalt tarkvaralahendused.

Apple'il on ka jäljendajaid. Uuel ASUS Zenfone 3 Zoom (esitati selle aasta alguses) on ka topeltkaamera. Ja erinevalt oma eelkäijast pakub ZenFone Zoom (mis kasutas mitme objektiivi süsteemi) 2x suumi puhtalt tänu erinevatele fookuskaugustele. Mudel toetab ka kõrvuti portreede pildistamist ning sellel on ka ülikiire faasituvastusega autofookus.

LG

Ammu enne seitsmenda iPhone'i väljaandmist esitleti kahe kaameraga modulaarset lipulaeva LG G5. Tõsi, vähesed inimesed isegi mäletavad seda fakti, kuna telefoni polnud turul peaaegu kunagi nähtud. Nad üritasid G6-d teha täiesti erinevaks, kuid sellel on siiski kaks põhikaamerat.

Huvitav on see, et LG kasutab kahe kaameraga tehnoloogiat teisiti kui teised tootjad. Teine objektiiv pole siin mitte pika teravustamise, vaid pigem lainurk - vaatenurgaga koguni 125 kraadi. Optilisele suumile analoogi pole, küll aga saab teha uhkeid panoraame – kaadrisse mahub PALJU! Tõsi, servad võivad olla "hägused", kuid see pole kõigi jaoks kriitiline.

Huawei

See bränd oli üks esimesi, kes taaselustas nutitelefoni topeltkaamera. Mudel Honor 6 Plus jõudis müügile 2015. aasta alguses. Sellest ajast peale on Huawei lipulaevad alati välja tulnud kahe mooduliga. Sealhulgas populaarne P9 ja uusim P10. Ja siin on väga huvitav funktsioon: üks kaamera teeb eranditult ühevärvilisi pilte. See tähendab, et see jäädvustab rohkem valgust, annab parema teravuse ja sobib ideaalselt ka hämaras pildistamiseks. Selle tulemusena kombineeritakse kahe kaamera pilt kvaliteetseks pildiks.

"Kõrvale" plussiks on see, et saate teha suurepärase kvaliteediga mustvalgeid fotosid (st parema kvaliteediga kui tavalised, mis on programmiliselt "pleegitatud").

Huawei pole aga ainus, kes seda tehnoloogiat kasutab. Eelmisel sügisel kuulutas riistvaragigant Qualcomm välja Clear Sight platvormi, mis on sama idee teine ​​teostus ühevärviliste fotodega. Kaamerad tarnitakse valmis “kiibis”, mida saab hõlpsasti kasutada iga nutitelefoni tootja. Eelkõige on Xiaomi Mi 5s Plusil Clear Sight tehnoloogia.

Topeltkaamerate minevik, olevik ja tulevik

Nagu sissejuhatuses mainitud, pole praegune topeltkaamerate buum esimene omataoline. Kunagi olid korealased tehnoloogia osas pioneerid – juba 2007. aastal toodi koduturule Samsung SCH-B710 mudel. See oli varustatud kahe kaameraga (kumbki 1 MP) ja ekraan suutis taasesitada stereopilti. Ilmselt ei saanud telefon populaarseks, kuna järge polnud.

2011. aastal müüdi kolme kriipsuga LG Optimus 3D Max ja HTC Evo 3D. Vaevalt äratanud nišimudelid ostjate tähelepanu. Ja kuna kahte põhikaamerat kasutati eranditult 3D-pildistamiseks, mis ei muutunud populaarseks, siis nad ei arendanud seda ideed.

2014. aastal, püüdes oma toodete vastu huvi taastada, mäletas HTC taas kahe kaamera tehnoloogiat. Lipulaev HTC One M8 oli varustatud põhi- ja lisakaameraga (4 MP UltraPixel + 2 MP). Teine sobis ainult tausta häguseks muutmiseks. Ja seda tehti valikuliselt - pärast galeriis pildistamist.

Sama tehnoloogiat kasutas siis ZTE Axoni seerias ja Grand X Max 2 phabletis ning Xiaomi Redmi Pro puhul. Lisaks veel mitmed Hiina tootjad. See on aktuaalne ka tänapäeval. Huaweil on eelarvemudelis Honor 6X sarnane kahekambriline rakendus. Üks moodul on täisväärtuslik 12-megapiksline, teine ​​on 2-megapiksline lisamoodul (kasulik ainult “bokeh” jaoks, kuid siiski huvitav “funktsioon”, millega konkurentide seas silma paista).

Mõnikord on nutitelefoni esipaneelile paigaldatud kaks kaamerat. Suumifunktsioon on siin asjakohane - saate ilma raskusteta teha tavalisi ja grupiselfisid. See teostus on saadaval mudelites LG V10/V20, Vivo X9.

Praegused lipulaevad on juba eespool mainitud - iPhone 7+, LG G6, Huawei P9/P10.

Mida toob kahe kaamera tulevik? Oppo tutvustas selle aasta alguses huvitavat tehnoloogiat. Seda nimetatakse 5-kordseks täppis-optiliseks suumiks – nagu te hõlpsasti aru saate, räägime 5-kordsest optilisest suumist. See kasutab ka kahte fotosensorit, kuid nutitelefoni korpusel pole kahte objektiivi. Üks anduritest on peidetud kere sisse, kasutatud on liigutatavat läätsesüsteemi, mis asub 90 kraadise nurga all. Tänu sellele on võimalik säilitada nutitelefoni üliõhuke korpus. Üldiselt meenutab disain periskoopi (valgus jõuab sensorini läbi spetsiaalse prisma ja klaasakna).

Loomulikult hägustab sellise suurendusega igasugune käevärin kaadrit. Seetõttu töötas OPPO välja ka täiustatud optilise stabiliseerimissüsteemi nii fotosensori kui ka prisma jaoks: korrigeerimine toimub 0,0025 kraadi kaupa. OPPO supersuumi toetavad nutitelefonid pole veel välja antud, ootame.

Teine tehnoloogia, mis kasutab nutitelefonides mitut kaamerat, töötati välja Google Tango projekti raames. Me räägime siin liitreaalsusest. Tõsi, kaameraid on vaja rohkem – kolm või rohkem. Ja neid kõiki kasutatakse ümberringi toimuva kohta teabe kogumiseks ja virtuaalreaalsuse simuleerimiseks. Muide, Tango platvormi nutitelefonid on juba olemas, näiteks Asus ZenFone AR. Ma arvan, et see idee võib levida ja Google pole asjata selle kallal.

Igal juhul on mitme põhikaamera kasutamine nutitelefonides huvitav ja paljutõotav teema. Kas teie arvate ka nii? Kas soovite kahe kaameraga nutitelefoni? Või on see kõik hellitus?..