Manapság már szinte lehetetlen feladat egy olcsóbb, drágább okostelefont akciósan találni egy kamerával a hátlapon. Miért? Mivel a több fotóérzékelő olyan dolgokat tesz lehetővé, amelyeket egyetlen érzékelő nem tud. És számos megközelítés létezik ennek az ötletnek a megvalósítására.

Ebben a cikkben erről fogunk beszélni. Miért van a csúcskategóriás okostelefonok túlnyomó többsége és sok közepes költségvetésű okostelefon két, három vagy akár négy kamerával? A gyártók minden hónapban olcsóbb mobiltelefonokat adnak ki ezzel a „funkcióval”, így nem lesz felesleges megérteni a jelentését.

A „Kettő (három, négy) jobb, mint egy” megközelítés

A különböző fotómodulok és objektívek különböző szerepet játszhatnak. Az alacsony rekesznyílású és széles látószögű objektív remekül rögzíti a közeli téma részletes részleteit, mozgó célpont rögzítésekor azonban gyengén teljesít. A hosszú objektív lehetővé teszi, hogy távolról is fényképezzen valamit, de kevesebb fény éri el az érzékelőt.

A lényeg itt is az, hogy az okostelefonok nagyon apró dolgok a teljes értékű kamerákhoz képest. Egy fotomodul vastagsága nem haladhatja meg a néhány millimétert, ami komoly megszorításokat ró a mérnökökre. Több kamera hozzáadása nagyszerű módja annak, hogy megkerülje ezeket a korlátozásokat.

A Galaxy S9 fő kamerája két azonos érzékelőt, de két különböző objektívet használ.

Emellett nagyon fontos megjegyezni a kép utófeldolgozásának szerepét. Az okostelefon-gyártók nemcsak abban versenyeznek, hogy hány kamerát és milyen objektíveket szerelnek fel a készülékeikbe, hanem a rendkívül összetett algoritmusok hatékonyságában is, amelyek felelősek a különböző érzékelőktől kapott összes információ sikeres és helyes kombinációjáért. A Google, a Sony, a Samsung és mások teljesen mások.

Ennek eredményeként a több kamerával készült kép egyszerűen objektíven jobb lesz a megszokottnál - az utófeldolgozásnak köszönhetően egyszerre több fotó előnyeit egyesíti, a különböző objektívek és érzékelők hátrányait pedig kiegyenlíti. Így működik például a HDR technológia – több fénykép készül különböző expozíciós szinteken, és az eredmény egy széles színtartományú HDR-kép.

Több szenzornak köszönhetően a fotó (és a videó, de más, gyengébb minőségű és gyorsabb algoritmusokat használnak) minden paramétere javul – a részletesség, a zajszint, az elmosódás mértéke és a színegyensúly. Csak emlékezni kell arra, hogy két vagy több kamera jelenléte egyáltalán nem garantálja a szemnek tetsző eredményt – a helyesen konfigurált utófeldolgozó algoritmusok még fontosabbak.

Az ilyen algoritmusok működésének egyik példája a bokeh effektus, amely a legtöbb esetben teljesen másképp működik, mint a hagyományos DSLR fényképezőgépeken. Az okostelefonok kamerái egyszerűen „okosan” elmossák a kép hátterét – változó sikerrel. Ez néha elképesztő eredményekhez vezet, néha pedig furcsa műtermékek megjelenéséhez (például a firmware egyik régebbi verzióján lévő iPhone apró fogakat fűzhet egy mosolygó ember fogához).

Példák erre a megközelítésre: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30; Huawei Mate 20 Pro

Optikai zoom megközelítés

Az okostelefonok kamerái sok mindenre képesek, de van egy dolog, amit nagyon rosszul csinálnak: a képek nagyítása. A mobiltelefon-lencsék méretükből adódóan egyszerűen nem képesek fókuszt váltani és elegendő információt rögzíteni. Az egyetlen kivételnek tekinthetők olyan furcsa megoldások, mint a Samsung Galaxy S4 Zoomban használt megoldások, de egyszerűen nem honosodtak meg.

Nos, két vagy több fotoszenzor használata lehetővé teszi, hogy legalább bizonyos mértékig megoldjuk ezt a problémát. A modern okostelefonok másodlagos objektívjét gyakran erre tervezték. Az eredmény nem hoz szégyent egy professzionális, teljes méretű objektívvel felszerelt digitális fényképezőgépet, de még mindig sokkal jobb, mint a hagyományos digitális zoommal (amely viszonylag primitív algoritmusokkal egyszerűen felnagyítja a képet).

Például az Apple a csúcskategóriás iPhone-ok fő kameráját „széles látószögűnek”, a másodlagos kamerát pedig „telefotónak” nevezi. Ez az a segédeszköz, amely a kép körülbelül kétszeres nagyítását segíti elő anélkül, hogy jelentős minőségromlást szenvedne.

Általában a másodlagos (vagy a három vagy négy közül egy) érzékelőnek más fényáteresztési mutatója van, mint a főnek - a rekesznyílás és az objektív átmérőjének aránya. Itt jönnek be az algoritmusok is, amelyek nélkül egyszerűen lehetetlen lenne két kép kombinációja. A különböző gyártók mindehhez saját „trükköket” adnak – például a Samsung lehetővé teszi, hogy egy hozzávetőleges képet „kiegészítsen” hiányzó területekkel, amelyeket a fő modul rögzített, és külön algoritmussal dolgozott fel, hogy jobban illeszkedjen a képhez. másodlagos.

Példák erre a megközelítésre: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30

Az Óz varázslója megközelítés

Oké, a „The Wizard of Oz” nem éppen szakkifejezés. Egyszerűen így javasoljuk, hogy nevezzük azt a megközelítést, amelyben színes és monokróm (fekete-fehér) fényérzékelőket egyidejűleg használnak.

Az ilyen okostelefonokban szokásos fényképbeállítások lehetővé teszik, hogy magasabb részletgazdagságú fotót készítsen - a hírhedt algoritmusok ismét egy monokróm fényképről veszik az információkat, és hozzáadják egy színeshez, végül észrevehetően javítják azt.

Az Essential Phone monokróm érzékelője és színérzékelője által rögzített képek.

Itt is sok múlik az algoritmusok megvalósításán. A monokróm szenzor amellett, hogy növeli a képrészletesség szintjét, az autofókusz rendszer gyorsabb működését is lehetővé teszi, sőt, akár több objektív eredményét is valós időben mutatja meg a felhasználónak.

Egyes cégek – például a Huawei a P20 Pro-val – egyszerre több általunk leírt megközelítést alkalmaznak. A P20 Pro három szenzorral rendelkezik – egy 20 megapixeles főérzékelő, egy háromszoros zoommal ellátott kiegészítő és egy monokróm, ami javítja a végső kép tisztaságát.

A Google Pixel megközelítése és az iparág jövője

Mi a helyzet a Google zászlóshajójával, a Pixel 3-mal és a Pixel 3 XL-el? Ezek a modellek csúcskategóriásnak számítanak, és csak egy kamerát használnak a hátlapon – miért? Nos, itt minden rendkívül egyszerű.

A Google egy olyan cég, amely tevékenysége során talán több információt gyűjtött össze, mint bármely más szervezet, amely valaha is létezett bolygónkon. Több ezer, millió és milliárd fénykép és videó áll rendelkezésére, amelyekre az AI-algoritmusokat oktatják hatékony szerverek segítségével.

Érted, miről szól ez az egész? A Google úgy véli (és teljesen jogosan – nézd csak meg a DxOMark értékelését), hogy mindenért az algoritmusok felelősek, és csak egy képre van szükségük a csodákhoz. És működik! Csak nézze meg a Pixel 3 éjszakai üzemmódjának rendkívüli eredményeit vagy portréképeit. Általában ennek a megközelítésnek is van létjogosultsága. Vajon ezek az algoritmusok még lenyűgözőbb eredményeket produkálnak, ha a Pixel 4 két vagy három fotómodullal rendelkezik? Minden a Google mérnökeitől és kockázatvállalási hajlandóságától függ. Nos, készülékei egyelőre szinte minden versenytárs előtt járnak.

Mi a következő lépés? És akkor minden még érdekesebb lesz. A HMD Global például egy új zászlóshajó okostelefont, a Nokia 9 PureView-t viszi el a Mobile World Congress 2019 barcelonai kiállítására, amely akár öt kamerát is kap majd. Mire lesz mindegyikre szükség? Még nem világos. 2019-ben pedig az okostelefonok olyan speciális érzékelőket kezdenek használni, mint a 3D-s repülési idő, amelyek az objektumhoz és visszafelé haladó fény sebességének mérésével lehetővé teszik a képen belüli elhelyezkedésének mélységének kiszámítását. Ezek az érzékelők a hagyományos érzékelőkkel kombinálva még valósághűbbé és részletesebbé teszik a fényképeket.

Hogyan válasszunk olyan okostelefont, amely jobban készít fényképeket és videókat, mint mások? Korábban az volt a fő tanács, hogy „ne tévesszen meg a megapixelek száma”, de mostanra ez is hozzáadódik, hogy „ne tévesszen meg a kamerák száma”. A legfontosabb az eredmény, ezért csak értékelje szakértői vélemények alapján. Például ugyanaz a DxOMark laboratórium.

Idén különösen jól látható az okostelefonok kameráinak számának növekedése. A márkás Google Pixel mellett már nincs olyan jelentős márka, amelynek a kínálatában csak „rendes” egykamerás modellek szerepelnek.

És ha korábban csak a legjobb okostelefonok kaptak dupla kamerát, ma már széles körben megtalálhatóak a középkategóriás, sőt a belépő szintű készülékekben is.

Az idei év a Huawei P20 Pro okostelefon megjelenéséről is nevezetes, ahol már nem kettő, hanem három kamera került a hátlapra!

Később visszatérünk a háromkamerás Huawei-re, de most beszéljünk a gyakori kettős kamerás modulokról.

Mit ad egy dupla kamera?

Két bizonyos távolságra elhelyezett kamera természetes parallaxisának köszönhetően jobban megvalósítható a digitális háttér elmosódásának hatása. Sok modern okostelefonban ez a mód portrék készítéséhez kapcsolódik.

A téma éles marad, a háttér pedig tovább homályos.

Tárgy elhomályosítása (Samsung Galaxy S9+)

Rendszeres lövés
Elmosódási effektus alkalmazása

Az így kapott kép kezd hasonlítani a komoly rendszerkamerák felvételeire, ahol a mátrix-lencse kombináció sajátosságai miatt természetes módon jön létre az ilyen, bokeh-nek is nevezett elmosódás.

A dupla kamerák megjelenése előtt ez a hatás néhány okostelefonnál is megvolt a funkciók között, de mint fentebb említettük, a dupla kamerákkal az elmosódást is jobban lehet tenni, bár persze ez még mindig nem tökéletes.

Egy további (második) kamera is eltérő látószöggel rendelkezhet.

Ha a betekintési szöge szélesebb, mint a fő kameráé, akkor szélesebb felvételi terület kerül bele a keretbe. Ez a megvalósítási lehetőség nem túl gyakran található az okostelefonokban. Példaként említhetjük az LG okostelefonokat (G5, G6, LG G7 ThinQ, V20, V30).

Az LG G5 egy további kamerával rendelkezik, amely szélesebb látószöggel rendelkezik

Választás a fő és a másodlagos kamera között széles látószöggel az LG G5 se okostelefonban

Gyakoribb lehetőség, ha a kiegészítő kamera szűkebb látószöggel rendelkezik. Ennek eredményeként megvalósul a zoom funkció. A másodlagos kamera egyenértékű gyújtótávolsága általában kétszerese az elsődleges kamera egyenértékű gyújtótávolságának, ami 2-szeres zoomot eredményez.

Ez megtalálható az Apple iPhone, Samsung, HTC és sok más okostelefonokban.

A Samsung Galaxy S9+ másodlagos kamerája nagyobb egyenértékű gyújtótávolsággal rendelkezik, és szűkebb látómezőt biztosít

Fényképezés a fő és másodlagos kamerával 2X zoommal (Samsung Galaxy Note8)

Fő kamera
Kiegészítő kamera

De még mindig vannak olyan helyzetek, amikor mindkét kamera azonos látószöggel rendelkezik. Ez a legjobb Huawei és Honor okostelefonokban valósul meg. Itt egy szabadalmaztatott megoldást alkalmaznak, ahol a kiegészítő kamera szenzora nem színes, hanem fekete-fehér (nincs színszűrő a pixeleken).

A gyártó szerint a két érzékelőtől kapott adatokat egyesítik a végső képen, ami minőségi előnyt jelent. Ezenkívül lehetővé válik „természetes” fekete-fehér fényképek létrehozása a mátrix segítségével, színszűrők nélkül.

A gyártó egyébként első és eddig egyetlen dupla kamerás okostelefonjában, a Sony Xperia XZ2 Premiumban a Huaweihez hasonló megoldást alkalmazott, azonos betekintési szögekkel és további fekete-fehér kamera használatával.

Adj nekünk többet! A három kamerás okostelefon megjelenése

Idén a Huawei egy nagyon érdekes okostelefont, a P20 Pro-t adott ki a fotózás szempontjából. Különlegessége a három kamera jelenléte a hátlapon!

A lényeg az, hogy a Huawei két azonos látószögű (fő és kiegészítő fekete-fehér) kamerájának hagyományos kombinációjához egy újabb, szűkebb látószögű kamerát adtak. Figyelemre méltó, hogy ebben az esetben az egyenértékű gyújtótávolság nem kétszerese, mint általában, hanem háromszorosa. Kiderült, hogy a zoom már háromszoros (3X).

Víz alatti sziklák

Általános szabály, hogy a kiegészítő kamerák közel sem olyan jók, mint a fő kamerák. Ez mind műszaki, mind pénzügyi jellemzőknek köszönhető.

Általában egyszerűbbek, kisebb az érzékelő mérete, kisebb a rekesznyílás aránya, jelentősen gyengébbek az autofókuszban és érzékenységben, mint a főbbek, gyakran hiányzik az optikai stabilizáló rendszer, nem támogatnak számos funkciót stb.

Nem meglepő, hogy nehéz körülmények között (éjszaka vagy elégtelen megvilágítás esetén) még akkor is, ha egy további kamerát választanak ki, a fényképezést továbbra is a fő készítheti (ezt a fejlesztők biztosítják).

A kamerák közötti különbség még szembetűnőbb lehet a középső és belépő szintű okostelefonoknál, ahol kiegészítőként teljesen direkt szemetet telepítenek.

Egy kis történelem

Az első kettős kamerával rendelkező okostelefonok nagyon régen kezdtek megjelenni.

Emlékezhetünk az LG Optimus 3D-re, amely 2011 februárjában jelent meg, majd 2011 márciusában jelent meg, és körülbelül egy évvel később jelentették be.

De a fenti modellek kettős kamerájának célja teljesen más volt. Abban az időben a 3D-s videó (sztereoszkópikus) volt a trend, és kettős kamerákra volt szükség sztereoszkópikus fotók és videók készítéséhez, amelyeket aztán 3D-s effektussal lehetett megtekinteni ezen okostelefonok speciális képernyőjén.

Az első kísérlet arra, hogy kettős kamerát használjunk egy tárgy elmosódással való kiemelésére a keretben, nevezhető (2014. március). De el kell mondanunk, hogy a One (M8) elmosódási minősége nagyon gyenge volt.

2014 decemberében a Honor 6 Plus kettős kamerát tartalmazott a háttér elmosásához és a fényképek egyesítéséhez.

Samsung Galaxy Note8

A Sony és a HTC nagyon sokáig kitartott (kivéve a HTC One (M8)). Ennek megfelelően a cégek csak 2018-ban adták ki kétkamrás elsőszülötteiket.

Sony Xperia XZ2 Premium

Első pillantásra úgy tűnhet, hogy a dupla kamera csak egy újabb marketingfogás. De a valóságban ez nem teljesen igaz. Az „Amatőr fotózás: felszerelés kiválasztása” című cikkben már írtuk, hogy az okostelefonok fő hátránya a kompakt digitális fényképezőgépekhez képest az optikai nagyítás vagy a „zoom” hiánya. A hagyományos okostelefon-kamera széles látószögű objektívvel rendelkezik, amely először is egyáltalán nem alkalmas arcok fényképezésére - túlságosan domborúak, természetellenes geometriával. Másodszor, néhány távoli tárgy általában kicsinek bizonyul.

A fényképezőgépek zoomobjektívje meglehetősen összetett felépítésű, de röviden: a benne lévő objektívek egyre távolabb és közelebb kerülnek egymáshoz. Ez az oka annak, hogy a fényképezőgépek lencséi olyan domborúak, kivéve a Sony kompakt fényképezőgépeinek bizonyos modelljeit, ahol az objektív egy szintbe kerül a testtel, a tükröt egyszerűen behelyezik 45 fokos szögben, és az objektívek a test mentén mozognak. .

Röviden, egyszerűen túl kevés hely van egy okostelefonban ehhez a mechanikához és optikához. Kicsinyítheti a mátrixot (fényérzékelőt) és az objektíveket, de akkor a képminőség csorbát szenved. Úgy tűnik, a helyzet patthelyzet.

De a megoldás nagyon egyszerűnek bizonyult - csak nem egy kamerát kell telepítenie, hanem kettőt, különböző gyújtótávolságú objektívekkel. Legyen az egyik objektív egyenértékű gyújtótávolság, például 24 mm (széles látószög), a második pedig 50-55 mm (normál gyújtótávolság). Ily módon 2x-es optikai zoomot hajthat végre, egyszerűen szoftveres kamerák váltásával.

Tekintettel arra, hogy manapság magának a kameramodulnak az ára egy okostelefonban (még egy nagyon jó minőségűben is) nem olyan magas, a kamera megduplázása gyakorlatilag nincs hatással a zászlóshajó okostelefonok árára.

Az optikai zoom azonban nem az egyetlen felhasználási módja a második kamerának. Mielőtt a 2-szeres zoom divattá vált volna, különböző gyártók más célokra használták a második kamerát. Az LG G6-ban a kiegészítő modul éppen ellenkezőleg, még rövidebb gyújtótávolságot kapott, így ultraszéles látószögű objektívvé változott. A Huawei P9-ben pedig a második kamera csak fekete-fehér képeket készített, de nagyobb fényérzékenységgel. Az okostelefon-szoftver kombinálta a két kamerából származó képeket, így kevesebb zajt és nagyobb élességet ért el, mint az első kamerával.

Mivel azonban a második kamera divatját lényegében az Apple vezette be az iPhone 6 Plus-ban, előbb-utóbb minden gyártó pontosan ahhoz a megoldáshoz jutott, amit ez a cég bemutatott, nevezetesen: 2x optikai zoom. Ahogy azonban a Huawei P9-nél már láthattuk, mindkét modul információi felhasználhatók a képek minőségének javítására.

A kettős kamera valóban kibővíti az okostelefonos fotózás funkcionalitását. Például lehetővé teszi a szoftver számára, hogy elkülönítse a hátteret a témától (a tárgy az, amire a fényképezőgép objektívje fókuszál). A hátteret ezután elmoshatja, hogy „professzionális” portré benyomását keltse, vagy teljesen eltávolítható – mintha a portré egy professzionális stúdióban készült volna.

Szinte minden okostelefon-gyártó egybehangzóan azt ígéri, hogy mindenesetre fényképezéskor mindkét kamera információit felhasználják a zaj kiszűrésére és a nagyobb élesség elérésére. Ez azonban pusztán marketingfogásnak bizonyulhat. Például, ha összehasonlítja az „egykamrás” iPhone 8-at és a „kétkamrás” iPhone 8 Plus-t, kiderül, hogy nagylátószögű kamerával fényképezve nem lehet észrevenni semmilyen különbséget. Kivéve, ha a nagylátószögű kamera adatait használják fel a második kamerával történő fényképezéskor - ennek lenne értelme. A tény az, hogy a fizika törvényei ismét nem teszik lehetővé, hogy a jelenlegi technológiák ugyanazt a rekesznyílást valósítsák meg a széles látószögű és a „normál” okostelefon-kameráknál, így a fő, széles látószögű kamera nagyobb rekesznyílással rendelkezik, és képes vele fényképezni. kevesebb zaj a sötétben, mint a kiegészítő.

Az okostelefonok világának egyik fő trendje 2017-ben a kettős kamerák volt. Ez korántsem újítás, hiszen a HTC először az Evo 3D-ben (2011), majd a One M8-ban (2014) döntött úgy, hogy két kameramodult egyszerre használ az okostelefonokban. A tajvani megvalósítás nem szerzett széles körű népszerűséget a piacon. Így 2017-ben a gyártók úgy döntöttek, hogy ismét a kettős kamerákra hagyatkoznak.

Ezúttal minden sikerült. Az LG G5 2016-os megjelenése után az Apple úgy döntött, hogy válaszol a versenytársainak – ez lett a cég első zászlóshajója kettős kamerával. Ennek eredményeként szinte minden ismert cég a kettős kamerákhoz érkezett – ma már a Samsung, az Apple, a Huawei, az LG, a Nokia, a Xiaomi, a Meizu, a Lenovo (Motorola), az Essential, a ZTE és még olyan kis kínai gyártók is használják, mint az UMIDIGI, Doogee, Vernee és mások.

HTC Evo 3D kettős kamerával, 2011

Mindegyik különböző kettős kamerarendszert használ: van, amelyik monokróm érzékelőre, van, amelyik nagy látószögre, és van, amelyik teleobjektívre fókuszál. A Trashbox úgy döntött, hogy kitalálja, mit kínál ez vagy az a fotomodul-duó, hogyan működik, és mik a gyártók által használt megoldások előnyei és hátrányai.

Mélységérzékelő

Kezdjük a mélységérzékelővel, mivel ez a lehetséges kettős kamerarendszer legegyszerűbb formája. Ebben az esetben a fő kamerát egy második érzékelő kíséri, amelynek egyetlen funkciója, hogy háromdimenziós térképet készítsen a fényképezett tárgy területéről. Amint azt Ön is tudja, az ember kétdimenziós vetületben látja a háromdimenziós világot, de képes teljes képet alkotni a környező tárgyak távolságáról, alakjáról, méretéről és mélységéről. A szemünk felelős ezért, mivel a különböző nézőpontok miatt sztereoszkópikus képességgel rendelkezik.

A kettős kamerás rendszer mélységérzékelője a fő kamerához hasonlóan működik. A másodlagos modul segítségével a kettős kamera nagyjából meg tudja mondani, milyen messze vannak előtte az objektumok egymáshoz képest. Ezt az információt azután az előtérben lévő objektum és a háttér elválasztására használják.

Példa a mélységérzékelő működésére a HTC One (M8) készüléken

Az ezzel az érzékelővel rendelkező kettős kamera fő jellemzője, hogy valósághű mélységélességet hoz létre. A technológia a maga formájában a DSLR fényképezőgépekből származik, nagy szenzoraikkal és objektívjeikkel, de az okostelefonok nem tudják újra létrehozni ugyanazt a kis mélységélességet. A mélységérzékelő először érzékeli az előtérben lévő objektum határait, majd elmosódást alkalmaz a környező területen. Megjegyzem, a kapott eredmény nagyon közeli, de illuzórikus.

A mélységérzékelőnek elméletben és gyakorlatban is megvannak a buktatói. Ha a fényképezett témának nincs mélysége (például lehet, hogy valami lapos tárgyat fényképez), a fényképezőgép ezt nem fogja tudni érzékelni, és a háttérrel együtt elhomályosítja a tárgy széleit. Még ha a mélységérzékelő tökéletesen végzi is a dolgát, az eredmény semmi esetre sem tűnik természetesnek. A DSLR fényképezőgépekben az elmosódás intenzitása a fókuszpont távolságával növekszik. Az okostelefonok esetében ez nem így van.

A speciális mélységérzékelővel ellátott kettős kamerás rendszerek a fotómodulok egyik legritkább kettőse. Először telepítettek ilyen rendszert a zászlóshajó HTC One (M8) készülékbe - ez a legnépszerűbb példa. Manapság a mélységérzékelőt olyan okostelefonokban használják, mint például a Lenovo K8 Plus, vagyis nem a zászlóshajó modellekben.

Monokróm kamera

A másodlagos fotomodul valamivel népszerűbb megvalósítása a monokróm kamera. Egy ilyen rendszerben a fő kamerát egy hasonló érzékelő egészíti ki, amelynek sajátossága a monokróm fényképezés. Mindkét fényképezőgép általában azonos érzékelőkkel, rekeszértékekkel, objektívekkel és fókuszrendszerrel rendelkezik. Az egyetlen különbség a kettő között, hogy a második kamerából hiányzik az RGB színszűrő. Ez azt jelenti, hogy a monokróm érzékelő nem képes színes információkat rögzíteni, de több fényt képes rögzíteni, mint egy hagyományos fényképezőgép.

Egy monokróm érzékelővel ellátott kettős kamera két fényképet készít egyszerre. Egy ilyen rendszer működési elve a két kamera képeinek egy képbe való egyesítése. Ennek eredményeként a két kombinált kép részletesebb információval és csökkentett zajszinttel rendelkezik. Ezenkívül monokróm fényképezőgéppel csak fekete-fehér fényképeket készíthet, és a legjobb képminőséget érheti el. A színmodul a fekete-fehér effektus alkalmazása után sem tud ilyen eredményt biztosítani.

A Huawei P9 monokróm fényképezőgépének fekete-fehér módja

Az egyik első további monokróm kamerával felszerelt okostelefon a Huawei P9 zászlóshajója. Azóta a kínai cég tovább fejleszti kettős kamerás rendszerét, és mára a legjobb monokróm érzékelőrendszerrel rendelkezik. Érdemes megjegyezni, hogy a Leica, a népszerű német gyártó, amely prémium kamerákat és optikát gyárt, részt vesz a Huawei kettős kamerájának és feldolgozó algoritmusainak fejlesztésében.

Széles látószögű kamera

Az LG G5 okostelefonban először tavaly év elején debütált a nagylátószögű objektívvel ellátott kettős kamera. Az LG egy 16 megapixeles elsődleges érzékelőt (29 mm) f/1,8 rekesznyílással és egy további 8 megapixeles érzékelőt (12 mm) f/2,4 rekeszértékkel szerelt új zászlóshajójába. A 12 mm-es gyújtótávolság lényegesen szélesebb látómezőt biztosít a másodlagos kamerának, amely sokkal szélesebb területet rögzít a jelenetből anélkül, hogy szándékosan el kellene távolodni a témától.

A nagylátószögű kamerát főleg az LG zászlóshajóiban használják. A Motorola nemrég ilyen rendszerrel szerelte fel új Moto X4 okostelefonját. A nagy látószögű objektív olyan egyedi perspektívát hoz a mobil fotózásba, amelyet egyetlen más okostelefonos fényképezőgép sem tud nyújtani. A nagylátószögű szenzor praktikus értékén túl (például nagy embercsoport közelről történő megörökítése) gyönyörű tájképek készítését is lehetővé teszi a jelenet egészének vagy legalábbis nagy részének rögzítésével.

Széles látószögű és ultraszéles látószögű módok az LG G5-ön

A széles látószögű kamerák első generációinak megvoltak a hátrányai. A G5 és V20 használói az ultraszéles betekintési szögek gyenge képminőségére és a sarkokban tapasztalható súlyos jelenettorzulásra panaszkodtak. Az LG azonban továbbra is folyamatosan fejleszti a kettős kamera beállítását a nagylátószögű objektívvel. A legújabb zászlóshajó V30-ban a másodlagos objektív elvesztette fő hátrányait - a képminőség észrevehetően javult, és a képek torzítása jelentősen csökkent.

Jó megvalósítással egy ilyen kétkamerás rendszer valóban nagyon hasznos lehet bizonyos felvételi forgatókönyveknél. Az LG a saját útját járja, és ez jó.

Teleobjektív kamera

Elérkeztünk az összes kettős kamerás rendszer utolsó és leggyakoribb lehetőségéhez - a telefotóhoz. Ebben a kialakításban az elsődleges modul egy második érzékelőhöz van csatlakoztatva teleobjektívvel. A teleobjektív a széles látószögű kamerarendszer szöges ellentéte. Valójában csak a fényképezett témára közelíthet rá, nem pedig a teljes jelenetre.

Az iPhone 7 Plus (az első kettős kamerával rendelkező Apple okostelefon) megjelenése óta a gyártók figyelmüket a teleobjektívre, mint a márkás okostelefonok második kamerájára fordították. A Telephoto jelenleg 2x optikai zoomot kínál, ami azt jelenti, hogy egy ilyen rendszerben a másodlagos érzékelő kétszer akkora gyújtótávolságú. Az OPPO a barcelonai MWC 2017 kiállításon bemutatott egy innovatív kettős kamerás rendszert rekord 5x optikai zoommal, de ez a megoldás még messze van a kereskedelmi forgalomba hozataltól.

Széles látószögű (felül) és teleobjektív (alul) iPhone 7 Plus készüléken

A teleobjektívnek számos előnye van. Először is, ami a legnyilvánvalóbb, a 2x optikai zoom a képminőség romlása nélkül. Az okostelefonos fényképezés felskálázása eddig nagyrészt digitális volt, de egy teleobjektívvel gyorsan "közelebb" lehet kerülni a témához minimális minőségromlás mellett. És mivel a digitális zoomot a 2-szeres optikai zoomon felül alkalmazzák, az eredmények sokkal hatékonyabbak.

Portré mód stúdióvilágítási funkcióval az iPhone 8 Plus készüléken

A teleobjektívvel való fényképezésnek más előnyei is vannak. A teleobjektív kiválóan alkalmas portrékhoz, mert minimális a torzításuk, és simábban rögzítik a témát, mint egy nagylátószögű objektív. A legtöbb gyártó manapság a háttér elmosódását is alkalmazza. A teleobjektív és a háttér elmosódásának kombinációja a klasszikus portréfotózást szinte a DSLR-ek szintjére hozza – az eredmény annyira lenyűgöző, hogy nem mindenki fogja látni a különbséget. Természetesen nem szabad megfeledkeznünk a modern feldolgozási algoritmusokról sem.

Mik a hátrányai

A legtöbb kettős kamerás rendszer egyetlen hátránya, hogy még egyetlen gyártó sem tudott mindkét modul esetében teljes paritást elérni. A további szenzorok a fő kamerához képest kisebb rekeszértékkel rendelkeznek (f/2.4-ről f/2.8-ra, míg a hagyományos kamerák már elérték az f/1.6-os rekordot), és nincsenek felszerelve optikai képstabilizátorral. Idén mindössze két zászlóshajó kapott OIS-t egyszerre két kamerára: a Samsung Galaxy Note 8 és az Apple iPhone X.

A kettős kamerák jellemzőiben mutatkozó különbség miatt észrevehető minőségi eltérés tapasztalható, ha egy adott modullal (csak nagy látószögű vagy csak teleobjektív) fényképez. Az olyan mobileszközök, mint a Galaxy Note 8 vagy az iPhone X manapság azonban hihetetlenül magas szintű fényképezési lehetőségeket kínálnak.

Mik a kilátások?

Az okostelefonok kameráinak fejlesztése az elmúlt néhány évben valóban minden várakozást felülmúlt. Kétségtelen, hogy a kettős kamerás technológia a mobilfotózás jövője. Már most nemcsak zászlóshajókkal, hanem középkategóriás eszközökkel, valamint néhány olcsó modellel is fel vannak szerelve. Új élet a fekete-fehér fényképek számára, portré mód elmosódott háttérrel egyenesen DSLR-ből, kiváló minőségű veszteségmentes zoom, nagyobb részletgazdagság – mindezt most már okostelefonok is megtehetik a kettős kamerának köszönhetően.

Tavaly februárban már blogoltam arról, hogy a dupla kamerák. Valójában ez történt (nem vagyok vezető elemző, ha valami, ez csak nyilvánvaló volt :)). Végül a mobilfotózást valahol fejleszteni kell, pusztán a megapixel növelése nem hatékony. És mivel a telefonkamerák fizikailag kis mérete és az optika korlátai nem teszik lehetővé a „megfordulást”, alternatív megoldásokat kell keresnünk.

Ma már a HTC, az LG, a Huawei, a Xiaomi, az ASUS, a ZTE, a Lenovo és természetesen az Apple is rendelkezik dupla kamerával zászlóshajóval (persze nem csak ők). Talán csak a Samsung valamilyen okból figyelmen kívül hagyta ezt a tendenciát. Valószínűleg technikai problémák miatt. Végül is nemrég hallottam, hogy a Galaxy S8 korai prototípusa még mindig kettős modullal rendelkezik.

Meg kell jegyezni, hogy maga a technológia nem új. Ha emlékszel, 2010-2011-ben volt egy fellendülés az otthoni 3D-ben. Ez pedig nem csak a televíziókat, hanem az okostelefonokat is érintette. A HTC Evo 3D és az LG Optimus 3D modellek kettős kameramodullal voltak felszerelve a 3D-s videózáshoz, a képernyőjükön pedig szemüveg nélküli 3D-s tartalom jelent meg. Ez a trend még a televíziók piacán is. A telefonok pedig „vakszem” képet produkáltak, és senki sem szerette őket. A kettős kamerát csak sztereó fényképek és videók készítésére használták. De a technológia előnyei valójában nagyobbak.

Mi a jó a két fő kamerában?

Először is két kamera bővíti a „látómezőt”. Ha csak egy modul van, akkor ez univerzális - tájkép- és makrófotózásra egyaránt alkalmas. De a második modul széles látószöggel telepíthető, és hűvös panorámaképeket készíthet „szoftveres” ragasztás nélkül.

Másodszor, a kettős modul növeli a fényképek tisztaságát és kontrasztját. Előfordulhat, hogy az egyes fényképezőgépek kissé eltérően fényképeznek, és más-más részleteket hangsúlyoznak ki. Ezt követően a két képkockát kombinálják a tökéletes kép létrehozásához.

Harmadszor, optikai zoom. Igény szerint egy kameramodulhoz is telepíthető, de ezzel megnő az okostelefon mérete, ami nem jó a gyártónak. Ha két objektív van, az egyik lehet nagylátószögű (többet rögzít a keretben), a második pedig hosszú látószögű (lásd tovább). Így 2-3-szoros zoom érhető el a képminőség romlása nélkül.

Nos, negyedik - gyönyörű bokeh (háttér elmosódás). Elvileg az egy modullal rendelkező okostelefonok is képesek valami hasonlóra, de a kettős kamerával sokkal jobb a hatás. Ennek az az oka, hogy az első kamera a kiválasztott objektumra fókuszál, a második pedig hatékonyan elmosja a hátteret. Ezután a képeket összefűzik.

Ez az összes fő előnye a kettős moduloknak. Azonban minden gyártó másként valósítja meg a technológiát, ezért merüljünk el a konkrétumokba.

Az Apple megközelítése

Mint ismeretes, csak a régebbi iPhone - 7 plus -t ajándékozzák meg kettős kamerával. Először is, ezzel a lépéssel az Apple egy fontos problémát oldott meg a mobil világban – a teljes optikai zoom használatának nehézségét. Ahogy fentebb leírtuk, a második kamera nagy gyújtótávolságú objektívvel rendelkezik, és az elsőhöz képest digitális zoom nélkül zoomol. Minden nagyon világosan működik, hála a szoftvernek.

Az a tény, hogy a két fényképezőgép gyújtótávolsága eltérő, a portrék készítésének lehetősége is előnyös. Ismét fentebb már írtam erről a „funkcióról” - két kamera képeit kombinálják, ennek eredményeként a fényképezett tárgy a lehető legtisztább, a háttér pedig művészileg elmosódott. Talán néha túl „mesterségesnek” tűnik a hatás, de a két kamera mégis sokkal jobban megvalósítja, mint a tisztán szoftveres megoldások.

Az Apple-nek is vannak utánzói. Az új ASUS Zenfone 3 Zoom (amelyet az év elején mutattak be) szintén dupla kamerával rendelkezik. És az elődjétől eltérően a ZenFone Zoom (amely többlencsés rendszert használt) pusztán a különböző gyújtótávolságok miatt 2-szeres zoomot biztosít. A modell támogatja az egymás melletti portrék készítését is, és szupergyors fázisérzékelő autofókusz is van.

LG

Jóval a hetedik iPhone megjelenése előtt bemutatták a moduláris zászlóshajót, az LG G5-öt kettős kamerával. Igaz, erre a tényre még csak kevesen fognak emlékezni, hiszen a telefont szinte soha nem látták a piacon. A G6-ot próbálták teljesen másképp csinálni, de ennek ellenére két fő kamerája van.

Érdekesség, hogy az LG más gyártóktól eltérően alkalmazza a kétkamerás technológiát. A második objektív itt nem hosszúfókuszú, hanem inkább nagy látószögű – akár 125 fokos betekintési szöggel. Az optikai zoomnak nincs analógja, de gyönyörű panorámaképeket készíthet – SOK fér bele a keretbe! Igaz, a szélek „elmosódhatnak”, de ez nem mindenki számára kritikus.

Huawei

Ez a márka volt az elsők között, amely „újraélesztette” a kettős kamerát egy okostelefonban. A Honor 6 Plus modell 2015 elején került kereskedelmi forgalomba. Azóta a Huawei zászlóshajói mindig kettős modullal jelentkeznek. Beleértve a népszerű P9-et és a legújabb P10-et. És van itt egy nagyon érdekes funkció: egy kamera kizárólag monokróm képeket készít. Ez azt jelenti, hogy több fényt rögzít, jobb élességet produkál, és gyenge fényviszonyok mellett is ideális. Ennek eredményeként a két kamera képe kiváló minőségű képpé egyesül.

Egy „mellékes” plusz, hogy fekete-fehér fotókat készíthetünk kiváló minőségben (vagyis jobb, mint a hagyományos, programozottan „fehérített”) fényképek.

Azonban nem a Huawei az egyetlen, amely ezt a technológiát használja. Tavaly ősszel a hardveróriás Qualcomm bejelentette a Clear Sight platformot, amely ugyanennek az ötletnek egy másik megtestesülése monokróm fotókkal. A kamerákat kész „chipben” szállítjuk, bármelyik okostelefon-gyártó könnyedén használhatja. Különösen a Xiaomi Mi 5s Plus büszkélkedhet Clear Sight technológiával.

A kettős kamerák múltja, jelene és jövője

Ahogy a bevezetőben említettük, a dupla kamerák jelenlegi fellendülése nem az első ilyen jellegű. Valamikor a koreaiak úttörők voltak a technológia terén - még 2007-ben mutatták be a Samsung SCH-B710 modellt a hazai piacon. Két kamerával (mindegyik 1 MP) volt felszerelve, a kijelző pedig sztereó képeket tudott reprodukálni. Úgy tűnik, a telefon nem lett népszerű, mivel nem volt folytatás.

2011-ben eladták a három műszerfalas LG Optimus 3D Max-ot és a HTC Evo 3D-t. A niche modellek alig vonzották a vásárlók figyelmét. És mivel a két fő kamerát kizárólag 3D-s fotózásra használták, ami nem vált népszerűvé, nem fejlesztették tovább az ötletet.

2014-ben a HTC hiába próbálta visszaszerezni az érdeklődést termékei iránt, ismét eszébe jutott két kamera technológiája. A zászlóshajó HTC One M8 fő és másodlagos kamerával volt felszerelve (4 MP UltraPixel + 2 MP). A második csak a háttér elmosására volt alkalmas. És ez opcionálisan megtörtént - a galériában való forgatás után.

Ugyanezt a technológiát használta ezután a ZTE az Axon sorozatban és a Grand X Max 2 phabletben, a Xiaomi pedig a Redmi Pro-ban. Plusz még több kínai gyártó. Ma is aktuális. A Huawei a Honor 6X költségvetési modellben is hasonló „kétkamrás” megoldást alkalmaz. Az egyik modul egy teljes értékű 12 megapixeles, a második egy kiegészítő 2 megapixeles (csak a „bokehhez” használható, de mégis érdekes „funkció”, hogy kiemelkedjen a versenytársak közül).

Néha két kamera van telepítve az okostelefon előlapjára. A „zoom” funkció itt releváns - nehézség nélkül készíthet rendszeres és csoportos szelfiket. Ez a megvalósítás az LG V10/V20, Vivo X9 verziókban található.

A jelenlegi zászlóshajókról már fentebb volt szó - iPhone 7+, LG G6, Huawei P9/P10.

Mit hoz a jövő a kettős kamerák számára? Az Oppo egy érdekes technológiát mutatott be az év elején. 5X Precision Optical Zoom-nak hívják – amint könnyen érthető, 5-szörös optikai zoomról beszélünk. Két fotóérzékelőt is használ, de nincs két lencse az okostelefon házán. Az egyik érzékelő a test belsejében van elrejtve, mozgatható lencserendszert használnak, amely 90 fokos szögben helyezkedik el. Ennek köszönhetően karbantartható az okostelefon rendkívül vékony teste. Általában a kialakítás periszkóphoz hasonlít (a fény egy speciális prizmán és egy üvegablakon keresztül jut el az érzékelőhöz).

Természetesen ekkora nagyításnál minden kézremegés elhomályosítja a keretet. Ezért az OPPO fejlett optikai stabilizáló rendszert is kifejlesztett mind a fotoszenzor, mind a prizma számára: a korrekciót 0,0025 fokos lépésekben hajtják végre. Az OPPO szuperzoomot támogató okostelefonok még nem jelentek meg, várunk.

Egy másik technológiát, amely több kamerát használ az okostelefonokban, a Google Tango projektben fejlesztették ki. Itt a kiterjesztett valóságról beszélünk. Igaz, több kamera szükséges - három vagy több. És mindegyiket arra használják, hogy információkat gyűjtsenek a körülötte zajló eseményekről, és szimulálják a virtuális valóságot. A Tango platformon egyébként már léteznek okostelefonok, például Asus ZenFone AR. Szerintem az ötlet beindulhat, és a Google nem hiába dolgozik rajta.

Mindenesetre érdekes és ígéretes téma a több fő kamera használata az okostelefonokban. Te is így gondolod? Szeretne egy dupla kamerás okostelefont? Vagy kényeztet az egész?...