Mūsdienās atrast izpārdošanā dārgāku vai lētāku viedtālruni ar vienu kameru aizmugurējā panelī ir gandrīz neiespējams uzdevums. Kāpēc? Tā kā vairāki fotoattēlu sensori ļauj veikt lietas, ko nevar paveikt viens sensors. Un šīs idejas īstenošanai ir daudz pieeju.

Šajā rakstā mēs par to runāsim. Kāpēc lielākajai daļai augstākās klases un daudziem vidēja budžeta viedtālruņiem ir divas, trīs vai pat četras kameras? Katru mēnesi ražotāji izlaiž lētākus mobilos tālruņus ar šo “funkciju”, tāpēc nebūs lieki saprast tās nozīmi.

Pieeja “Divi (trīs, četri) ir labāk nekā viens”.

Dažādiem foto moduļiem un objektīviem var būt dažādas lomas. Objektīvs ar zemu diafragmas atvērumu un platu skata leņķi paveiks lielisku darbu, tverot detalizētas tuvplāna objekta detaļas, taču darbosies slikti, tverot kustīgu mērķi. Garš objektīvs ļaus kaut ko fotografēt no attāluma, bet ļaus mazāk gaismas sasniegt sensoru.

Lieta ir arī tāda, ka viedtālruņi ir ļoti niecīgas lietas, salīdzinot ar pilnvērtīgām kamerām. Fotomodulis nedrīkst būt biezāks par dažiem milimetriem, kas inženieriem uzliek nopietnus ierobežojumus. Vairāku kameru pievienošana ir lielisks veids, kā apiet šos ierobežojumus.

Galaxy S9 galvenā kamera izmanto divus identiskus sensorus, bet divus dažādus objektīvus.

Turklāt ir ļoti svarīgi atcerēties attēla pēcapstrādes lomu. Viedtālruņu ražotāji sacenšas ne tikai ar to, cik kameru un kādi objektīvi ir uzstādīti viņu ierīcēs, bet arī ar ļoti sarežģītu algoritmu efektivitāti, kas ir atbildīgi par veiksmīgu un pareizu visas no dažādiem sensoriem saņemtās informācijas kombināciju. Google, Sony, Samsung un citiem ir pavisam citi.

Rezultātā attēls, kas iegūts, izmantojot vairākas kameras, vienkārši objektīvi kļūst labāks nekā parasti - pateicoties pēcapstrādei, tajā ir apvienotas vairāku fotogrāfiju priekšrocības vienlaikus, un tiek izlīdzināti dažādu objektīvu un sensoru trūkumi. Piemēram, šādi darbojas HDR tehnoloģija — tiek uzņemtas vairākas fotogrāfijas dažādos ekspozīcijas līmeņos, un rezultātā tiek iegūts HDR attēls ar plašu krāsu diapazonu.

Pateicoties vairākiem sensoriem, tiek uzlaboti visi fotoattēla (un video, bet tie izmanto citus, zemākas kvalitātes un ātrākus algoritmus) parametri - detalizācija, trokšņu līmenis, izplūšanas pakāpe un krāsu balanss. Tikai jāatceras, ka divu vai vairāku kameru klātbūtne nebūt negarantē acij tīkamu rezultātu – pareizi konfigurēti pēcapstrādes algoritmi ir vēl svarīgāki.

Viens piemērs tam, kā šādi algoritmi darbojas, ir bokeh efekts, kas vairumā gadījumu darbojas pilnīgi savādāk nekā tradicionālajās DSLR kamerās. Viedtālruņu kameras vienkārši “gudri” aizmiglo attēla fonu — ar dažādiem panākumiem. Dažreiz tas rada pārsteidzošus rezultātus un dažreiz dīvainu artefaktu parādīšanos (piemēram, iPhone vienā no vecākajām programmaparatūras versijām smaidoša cilvēka zobiem var pievienot mazus zobus).

Šīs pieejas piemēri: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30; Huawei Mate 20 Pro

Optiskā tālummaiņas pieeja

Viedtālruņu kameras spēj daudzas lietas, taču ir viena lieta, ko tās dara ļoti slikti – attēlu pietuvināšana. Mobilo tālruņu objektīvi sava izmēra dēļ vienkārši nespēj mainīt fokusu un uzņemt pietiekami daudz informācijas. Vienīgos izņēmumus var uzskatīt par dīvainiem risinājumiem, piemēram, Samsung Galaxy S4 Zoom izmantotajiem, taču tie vienkārši neiesakņojās.

Nu, divu vai vairāku fotosensoru izmantošana ļauj mums vismaz zināmā mērā atrisināt šo problēmu. Mūsdienu viedtālruņu sekundārais objektīvs bieži ir paredzēts tieši tam. Rezultāts neliks kaunu profesionālai digitālajai kamerai ar pilna izmēra objektīvu, taču tas joprojām ir daudz labāks par rezultātiem, kas iegūti, izmantojot parasto digitālo tālummaiņu (kas vienkārši palielina attēlu, izmantojot salīdzinoši primitīvus algoritmus).

Piemēram, Apple augstākās klases iPhone galveno kameru sauc par “platleņķa” un sekundāro kameru par telefoto. Tā ir palīgierīce, kas palīdz tuvināt attēlu aptuveni divas reizes vairāk, nezaudējot kvalitāti.

Parasti sekundārajiem (vai vienam no trim vai četriem) sensoriem ir atšķirīgs gaismas caurlaidības indikators no galvenā - diafragmas atvēruma attiecība pret objektīva diametru. Šeit spēlē arī algoritmi, bez kuriem divu attēlu kombinācija būtu vienkārši neiespējama. Dažādi ražotāji tam visam pievieno savus “trikus” - piemēram, Samsung ļauj “papildināt” aptuvenu attēlu ar trūkstošajiem apgabaliem, kurus tvēra galvenais modulis un apstrādāja ar atsevišķu algoritmu, lai labāk saskaņotu attēlu no sekundārais.

Šīs pieejas piemēri: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30

Oza burvis pieeja

Labi, “Oza burvis” nav gluži tehnisks termins. Vienkārši šādi mēs ierosinātu saukt pieeju, kurā vienlaikus tiek izmantoti krāsaini un vienkrāsaini (melnbalti) fotosensori.

Parastie fotoattēlu iestatījumi šādos viedtālruņos ļauj iegūt fotoattēlu ar augstāku detalizācijas pakāpi - atkal bēdīgi slavenie algoritmi ņem informāciju no vienkrāsaina fotoattēla un pievieno to krāsainam, galu galā to ievērojami uzlabojot.

Attēli, kas uzņemti ar Essential Phone vienkrāsaino sensoru un krāsu sensoru.

Šeit atkal daudz kas ir atkarīgs no algoritmu ieviešanas. Papildus attēla detalizācijas līmeņa paaugstināšanai vienkrāsains sensors ļauj arī autofokusa sistēmai darboties ātrāk un pat reāllaikā parādīt lietotājam vairāku objektīvu rezultātu.

Daži uzņēmumi, piemēram, Huawei ar savu P20 Pro, izmanto vairākas no mūsu aprakstītajām pieejām uzreiz. P20 Pro ir trīs sensori - 20 megapikseļu galvenais sensors, papildu sensors ar trīskāršu tālummaiņu un vienkrāsains, kas uzlabo gala attēla skaidrību.

Google Pixel pieeja un nozares nākotne

Kā ar Google ar savu vadošo Pixel 3 un Pixel 3 XL? Šie modeļi tiek uzskatīti par augstākās klases un izmanto tikai vienu kameru aizmugurējā panelī — kāpēc? Nu, šeit viss ir ārkārtīgi vienkārši.

Google ir uzņēmums, kas, iespējams, savas darbības laikā ir savācis vairāk informācijas nekā jebkura cita organizācija, kas jebkad pastāvējusi uz mūsu planētas. Tās rīcībā ir tūkstošiem, miljoniem un miljardiem fotogrāfiju un video, kuros AI algoritmi tiek apmācīti, izmantojot jaudīgus serverus.

Vai jūs saprotat, par ko ir runa? Google uzskata (un pilnīgi pamatoti - paskatieties uz DxOMark reitingu), ka algoritmi ir atbildīgi par visu, un tiem ir nepieciešams tikai viens attēls, lai radītu brīnumus. Un tas darbojas! Paskatieties uz neparastajiem Pixel 3 nakts režīma rezultātiem vai tā portreta kadriem. Kopumā arī šai pieejai ir tiesības pastāvēt. Vai šie algoritmi sniegs vēl iespaidīgākus rezultātus, ja Pixel 4 ir divi vai trīs foto moduļi? Tas viss ir atkarīgs no Google inženieriem un tā gatavības riskēt. Nu, pagaidām tās ierīces jau gandrīz apsteidz visus konkurentus.

Ko tālāk? Un tad viss kļūs vēl interesantāk. Piemēram, HMD Global uz Mobile World Congress 2019 izstādi Barselonā ienesīs jaunu viedtālruni Nokia 9 PureView, kas saņems pat piecas kameras. Kam tie visi būs vajadzīgi? Tas vēl nav skaidrs. Un 2019. gadā viedtālruņos sāks izmantot īpašus sensorus, piemēram, 3D lidojuma laiku, kas, mērot gaismas ātrumu, kas virzās uz objektu un atpakaļ, ļauj aprēķināt tā atrašanās vietas dziļumu kadrā. Šiem sensoriem kopā ar tradicionālajiem ir jāpadara fotoattēli vēl reālistiskāki un detalizētāki.

Kā izvēlēties viedtālruni, kas uzņem fotoattēlus un video labāk nekā citi? Iepriekš galvenais padoms bija "neļaujiet sevi apmānīt ar megapikseļu skaitu", bet tagad tas tiek pievienots arī "neļaujiet sevi apmānīt ar kameru skaitu". Galvenais ir rezultāts, tāpēc vienkārši novērtējiet to, izmantojot ekspertu atsauksmes. Piemēram, tā pati DxOMark laboratorija.

Šogad īpaši redzama tendence palielināt kameru skaitu viedtālruņos. Bez zīmola Google Pixel vairs nav neviena nozīmīga zīmola, kuru sortimentā būtu modeļi tikai ar “parasto” vienu kameru.

Un, ja iepriekš tikai labākie viedtālruņi saņēma dubultās kameras, šodien tie jau ir plaši sastopami vidēja un pat sākuma līmeņa ierīcēs.

Šis gads ir ievērojams arī ar Huawei P20 Pro viedtālruņa parādīšanos, kur aizmugurējā panelī jau uzstādītas nevis divas, bet trīs kameras!

Mēs atgriezīsimies pie trīs kameru Huawei vēlāk, bet tagad parunāsim par parastajiem divu kameru moduļiem.

Ko dod dubultā kamera?

Pateicoties divu noteiktā attālumā novietotu kameru dabiskajai paralaksei, iespējams labāk realizēt digitālā fona izplūšanas efektu. Daudzos mūsdienu viedtālruņos šis režīms ir saistīts ar portretu uzņemšanu.

Objekts paliek ass, un fons ir vēl vairāk izplūdis.

Objekta aizmiglošana (Samsung Galaxy S9+)

Regulārs šāviens
Izplūduma efekta pielietošana

Iegūtais attēls sāk atgādināt kadrus no nopietnām sistēmas kamerām, kur šāds izplūdums, saukts arī par bokeh, tiek panākts dabiski, pateicoties matricas-objektīva kombinācijas īpatnībām.

Pirms dubulto kameru parādīšanās šis efekts bija arī dažu viedtālruņu funkciju vidū, taču, kā minēts iepriekš, ar dubultajām kamerām izplūšanu var uzlabot, lai gan, protams, tas joprojām nav ideāls.

Papildu (otrajai) kamerai var būt arī cits skata leņķis.

Ja tā skata leņķis ir platāks nekā galvenajai kamerai, kadrā tiks iekļauts plašāks fotografēšanas laukums. Šī ieviešanas iespēja viedtālruņos nav sastopama ļoti bieži. Kā piemēru varam minēt LG viedtālruņus (G5, G6, LG G7 ThinQ, V20, V30).

LG G5 ir papildu kamera ar plašāku skata leņķi

Izvēle starp galveno un sekundāro kameru ar plašu skata leņķi viedtālrunī LG G5 se

Biežāka iespēja ir, ja papildu kamerai ir šaurāks skata leņķis. Rezultātā tiek īstenota tālummaiņas funkcija. Parasti sekundārās kameras ekvivalentais fokusa attālums ir divreiz lielāks par primārās kameras ekvivalento fokusa attālumu, kā rezultātā tiek iegūta 2X tālummaiņa.

Tas ir atrodams Apple iPhone, Samsung, HTC un daudzu citu viedtālruņos.

Samsung Galaxy S9+ sekundārajai kamerai ir lielāks ekvivalentais fokusa attālums un tā nodrošina šaurāku redzes lauku

Fotografēšana ar galveno un sekundāro kameru ar 2X tālummaiņu (Samsung Galaxy Note8)

Galvenā kamera
Papildus kamera

Bet joprojām ir situācijas, kad abām kamerām ir vienāds skata leņķis. Tas ir ieviests populārākajos viedtālruņos Huawei un Honor. Šeit tiek izmantots patentēts risinājums, kur papildu kameras sensors ir nevis krāsains, bet gan melnbalts (uz pikseļiem nav krāsu filtru).

Pēc ražotāja teiktā, gala attēlā tiek apvienoti saņemtie dati no diviem sensoriem, kas dod labumu kvalitātē. Turklāt, izmantojot matricu bez krāsu filtriem, kļūst iespējams izveidot “dabiskas” melnbaltas fotogrāfijas.

Starp citu, savā pirmajā un līdz šim vienīgajā viedtālrunī ar dubultkameru Sony Xperia XZ2 Premium ražotājs izmantoja Huawei līdzīgu risinājumu ar vienādiem skata leņķiem un papildu melnbaltās kameras izmantošanu.

Dodiet mums vairāk! Viedtālruņa ar trīs kamerām parādīšanās

Šogad Huawei ir izlaidis ļoti interesantu viedtālruni P20 Pro fotografēšanas ziņā. Tā unikālā iezīme ir trīs kameru klātbūtne aizmugurējā panelī!

Būtība ir tāda, ka Huawei tradicionālajai divu kameru kombinācijai ar vienādiem skata leņķiem (galvenajai un papildu melnbaltajai kamerai) tika pievienota vēl viena kamera ar šaurāku skata leņķi. Zīmīgi, ka šajā gadījumā ekvivalentais fokusa attālums ir nevis divas reizes lielāks, kā parasti, bet trīs reizes. Izrādās, ka tālummaiņa ir jau trīs reizes (3X).

Zemūdens akmeņi

Papildu kameras, kā likums, ne tuvu nav tik labas kā galvenās. Tas ir saistīts gan ar tehniskajām, gan finansiālajām īpašībām.

Tie, kā likums, ir vienkāršāki, ar mazāku sensora izmēru, zemāku diafragmas atvēruma attiecību, ir ievērojami zemāki par galvenajiem autofokusā un jutībā, bieži vien trūkst optiskās stabilizācijas sistēmas, neatbalsta vairākas funkcijas utt.

Nav pārsteidzoši, ka sarežģītos apstākļos (naktī vai nepietiekama apgaismojuma gadījumā), pat ja tiek izvēlēta papildu kamera, fotografēšanu joprojām var veikt galvenā (to nodrošina izstrādātāji).

Atšķirība starp kamerām var būt vēl pamanāmāka vidējā un sākuma līmeņa viedtālruņos, kur kā papildu tiek uzstādīti pilnīgi atklāti atkritumi.

Nedaudz vēstures

Pirmie viedtālruņi ar divām kamerām sāka parādīties ļoti sen.

Varat atcerēties LG Optimus 3D, kas tika izlaists 2011. gada februārī, pēc tam parādījās 2011. gada martā un tika paziņots apmēram gadu vēlāk.

Bet iepriekš minēto modeļu dubulto kameru mērķis bija pilnīgi atšķirīgs. Tolaik bija 3D video (stereoskopisks), un bija nepieciešamas divas kameras, lai uzņemtu stereoskopiskus fotoattēlus un videoklipus, kurus pēc tam ar 3D efektu varēja skatīt īpašos šo viedtālruņu ekrānos.

Var saukt par pirmo mēģinājumu izmantot dubulto kameru, lai izceltu objektu kadrā ar izplūšanu (2014. gada marts). Bet jāsaka, ka izplūduma kvalitāte One (M8) bija ļoti slikta.

2014. gada decembrī Honor 6 Plus piedāvāja dubultu kameru fona aizmiglošanai un fotoattēlu sapludināšanai.

Samsung Galaxy Note8

Sony un HTC izturēja ļoti ilgu laiku (izņemot HTC One (M8)). Attiecīgi uzņēmumi savus divkameru pirmdzimtos atbrīvoja tikai 2018. gadā.

Sony Xperia XZ2 Premium

No pirmā acu uzmetiena var šķist, ka dubultā kamera ir tikai kārtējais mārketinga triks. Bet patiesībā tas nav pilnīgi taisnība. Rakstā “Amatieru fotogrāfija: aprīkojuma izvēle” jau rakstījām, ka viedtālruņu galvenais trūkums salīdzinājumā ar kompaktajām digitālajām kamerām ir optiskā palielinājuma jeb “tālummaiņas” trūkums. Tradicionālajai viedtālruņa kamerai ir platleņķa objektīvs, kas, pirmkārt, nemaz nav piemērots seju fotografēšanai – tās izrādās pārāk izliektas, ar nedabisku ģeometriju. Otrkārt, daži tālu objekti kopumā izrādās mazi.

Tālummaiņas objektīvs kamerās ir diezgan sarežģīts dizains, bet īsi sakot, objektīvi tajā pārvietojas tālāk un tuvāk viens otram. Tāpēc visi kameru objektīvi ir tik izliekti, izņemot atsevišķus Sony kompaktkameru modeļus, kur objektīvs ir vienā līmenī ar korpusu, spogulis ir vienkārši uzstādīts iekšpusē 45 grādu leņķī, un objektīvi pārvietojas gar korpusu. .

Īsāk sakot, visai šai mehānikai un optikai viedtālrunī vienkārši ir pārāk maz vietas. Matricu (fotosensoru) un objektīvus var padarīt mazus, bet tad cietīs attēla kvalitāte. Šķiet, ka situācija ir strupceļā.

Taču risinājums izrādījās ļoti vienkāršs – tikai jāuzstāda nevis viena kamera, bet divas, ar dažādu objektīvu fokusa attālumu. Lai vienam objektīvam ir līdzvērtīgs fokusa attālums, piemēram, 24 mm (platleņķis), bet otrajam - 50-55 mm (parastais fokusa attālums). Tādā veidā jūs varat veikt optisko tālummaiņu 2x, vienkārši pārslēdzot kameras programmatūrā.

Ņemot vērā, ka mūsdienās paša kameras moduļa izmaksas viedtālrunī (pat ļoti kvalitatīvā) nav tik augstas, kameras dubultošana praktiski neietekmē vadošo viedtālruņu cenu.

Tomēr optiskā tālummaiņa nav vienīgā otrās kameras izmantošana. Pirms 2x tālummaiņas kļuva par tendenci, dažādi ražotāji izmantoja otro kameru citiem mērķiem. LG G6 papildu modulim, gluži pretēji, bija vēl mazāks fokusa attālums, tādējādi pārvēršoties par īpaši platleņķa objektīvu. Un Huawei P9 otrā kamera uzņēma tikai melnbaltus attēlus, bet ar lielāku gaismas jutību. Viedtālruņa programmatūra apvienoja attēlus no abām kamerām, panākot mazāk trokšņa un lielāku asumu nekā izmantojot tikai pirmo kameru.

Taču, tā kā otrās kameras modi būtībā ieviesa Apple savā iPhone 6 Plus, agri vai vēlu visi ražotāji nonāca tieši pie risinājuma, ko ieviesa šī kompānija, proti: 2x optiskā tālummaiņa. Taču, kā jau redzējām ar Huawei P9, informāciju no abiem moduļiem var izmantot, lai uzlabotu attēlu kvalitāti.

Patiešām, dubultā kamera paplašina viedtālruņa fotografēšanas funkcionalitāti. Piemēram, tas ļauj programmatūrai atdalīt fonu no objekta (objekts ir tas, uz ko ir fokusēts kameras objektīvs). Pēc tam fonu var aizmiglot, lai radītu “profesionāla” portreta iespaidu, vai arī to pavisam noņemt – it kā portrets būtu uzņemts profesionālā studijā.

Tāpat gandrīz visi viedtālruņu ražotāji vienbalsīgi sola, ka jebkurā gadījumā, fotografējot, tiek izmantota informācija no abām kamerām, lai izfiltrētu trokšņus un panāktu lielāku asumu. Tomēr tas var izrādīties tikai mārketinga triks. Piemēram, ja salīdzina “vienkameru” iPhone 8 un “divu kameru” iPhone 8 Plus, izrādās, ka, fotografējot ar platleņķa kameru, nekādu atšķirību nav iespējams pamanīt. Ja vien platleņķa kameras dati netiek izmantoti, fotografējot ar otro kameru – tas būtu loģiski. Fakts ir tāds, ka atkal fizikas likumi neļauj pašreizējām tehnoloģijām ieviest vienādu diafragmas atvērumu platleņķa un “parastajām” viedtālruņu kamerām, tāpēc galvenajai platleņķa kamerai ir lielāka diafragma un tā spēj fotografēt ar mazāk trokšņa tumsā nekā papildu.

Viena no galvenajām tendencēm viedtālruņu pasaulē 2017. gadā bija dubultās kameras. Tas ir tālu no jauninājumiem, jo ​​HTC nolēma izmantot divus kameras moduļus viedtālruņos pirmo reizi Evo 3D (2011) un vēlāk One M8 (2014). Taivānas ieviešana tirgū nav guvusi plašu popularitāti. Tāpēc 2017. gadā ražotāji nolēma atkal paļauties uz divām kamerām.

Šoreiz viss izdevās. Pēc LG G5 iznākšanas 2016. gadā Apple nolēma atbildēt saviem konkurentiem – tas kļuva par uzņēmuma pirmo flagmani ar dubultkameru. Tā rezultātā gandrīz visi pazīstamie uzņēmumi nonāca pie dubultām kamerām - tagad tās izmanto Samsung, Apple, Huawei, LG, Nokia, Xiaomi, Meizu, Lenovo (Motorola), Essential, ZTE un pat mazi Ķīnas pārdevēji, piemēram, UMIDIGI, Doogee, Vernee un citi.

HTC Evo 3D ar divu kameru, 2011. gads

Tie visi izmanto dažādas divu kameru sistēmas: daži fokusējas uz vienkrāsainu sensoru, daži uz platleņķa un daži uz telefoto objektīvu. Trashbox nolēma izdomāt, ko tas vai cits fotomoduļu duets piedāvā, kā tas darbojas un kādas ir ražotāju izmantoto risinājumu priekšrocības un trūkumi.

Dziļuma sensors

Sāksim ar dziļuma sensoru, jo tas ir vienkāršākais iespējamais divu kameru sistēmas veids. Šajā gadījumā galvenajai kamerai ir pievienots otrs sensors, kura vienīgā funkcija ir izveidot trīsdimensiju fotografējamā objekta apgabala karti. Kā zināms, cilvēks redz trīsdimensiju pasauli divdimensiju projekcijā, taču spēj izveidot pilnīgu priekšstatu par apkārtējo objektu attālumu, formu, izmēru un dziļumu. Par to ir atbildīgas mūsu acis, kurām ir stereoskopiskas spējas dažādu perspektīvu dēļ.

Dziļuma sensors divu kameru sistēmā darbojas līdzīgi kā galvenā kamera. Izmantojot sekundāro moduli, dubultā kamera var aptuveni pateikt, cik tālu objekti atrodas tās priekšā attiecībā pret otru. Pēc tam šī informācija tiek izmantota, lai atdalītu priekšplāna objektu no fona.

Piemērs, kā dziļuma sensors darbojas HTC One (M8)

Divkāršās kameras ar šo sensoru galvenā iezīme ir radīt reālistisku lauka dziļuma efektu. Tehnoloģija savā veidā nāk no DSLR kamerām ar lielajiem sensoriem un objektīviem, taču viedtālruņi nevar atjaunot tā paša sekla lauka dziļuma efektu. Dziļuma sensors vispirms nosaka priekšplāna objekta robežas un pēc tam piemēro izplūduma efektu apkārtējai zonai. Es atzīmēju, ka iegūtais rezultāts ir ļoti tuvs, bet iluzors.

Teorētiski un praktiski dziļuma sensoram ir savas nepilnības. Ja fotografējamajam objektam nav dziļuma (piemēram, jūs varat fotografēt kaut ko plakanu), kamera to nevarēs noteikt un kopā ar fonu izplūdīs objekta malas. Pat ja dziļuma sensors savu darbu veic perfekti, rezultāts jebkurā gadījumā neizskatās dabiski. DSLR kamerās izplūšanas intensitāte palielinās, palielinoties attālumam no fokusa punkta. Ar viedtālruņiem tas tā nav.

Divu kameru sistēmas ar īpašu dziļuma sensoru ir viens no retākajiem foto moduļu duetiem. Pirmo reizi šāda sistēma tika uzstādīta vadošajā HTC One (M8) - tas ir populārākais piemērs. Mūsdienās dziļuma sensors tiek izmantots tādos viedtālruņos kā Lenovo K8 Plus, tas ir, nevis vadošajos modeļos.

Vienkrāsaina kamera

Nedaudz populārāka sekundārā fotomoduļa ieviešana ir vienkrāsaina kamera. Šādā sistēmā galveno kameru papildina līdzīgs sensors, kura īpatnība ir vienkrāsaina fotografēšana. Abām kamerām parasti ir vienādi sensori, diafragmas attiecības, objektīvi un fokusēšanas sistēmas. Vienīgā atšķirība starp abām ir tā, ka otrajai kamerai trūkst RGB krāsu filtra. Tas nozīmē, ka vienkrāsains sensors nevar uztvert krāsu informāciju, taču tas var uztvert vairāk gaismas nekā parasta kamera.

Dubultā kamera ar vienkrāsainu sensoru uzņem divus fotoattēlus vienlaikus. Šādas sistēmas darbības princips ir apvienot attēlus no abām kamerām vienā attēlā. Rezultātā abiem apvienotajiem attēliem ir detalizētāka informācija un samazināts trokšņu līmenis. Turklāt ar vienkrāsainu kameru var uzņemt tikai melnbaltus fotoattēlus un iegūt visaugstāko attēla kvalitāti. Krāsu modulis nevar nodrošināt šādu rezultātu pat pēc melnbaltā efekta pielietošanas.

Huawei P9 melnbaltās kameras režīms

Viens no pirmajiem viedtālruņiem ar papildu vienkrāsainu kameru ir Huawei P9 flagmanis. Kopš tā laika Ķīnas uzņēmums ir turpinājis uzlabot savu divu kameru sistēmu, un šodien tam ir labākā vienkrāsaino sensoru sistēma. Ir vērts atzīmēt, ka Leica, populārs vācu ražotājs, kas ražo augstākās kvalitātes kameras un optiku, ir iesaistīts Huawei divu kameru un apstrādes algoritmu izstrādē.

Platleņķa kamera

Pirmo reizi dubultā kamera ar platleņķa objektīvu debitēja LG G5 viedtālrunī pagājušā gada sākumā. LG savā jaunajā flagmaņā ir uzstādījis 16 megapikseļu primāro sensoru (29 mm) ar f/1,8 diafragmu un papildu 8 megapikseļu sensoru (12 mm) ar f/2,4 diafragmu. 12 mm fokusa attālums nodrošina sekundārajai kamerai ievērojami plašāku redzes lauku, kas tver daudz plašāku ainas apgabalu bez nepieciešamības apzināti attālināties no objekta.

Platleņķa kamera galvenokārt tiek izmantota LG flagmaņos. Ar šādu sistēmu Motorola nesen aprīkoja savu jauno viedtālruni Moto X4. Platleņķa objektīvs mobilajā fotografēšanā sniedz unikālu perspektīvu, ko nevar piedāvāt neviena cita viedtālruņa kamera. Papildus praktiskajai vērtībai (piemēram, lielas cilvēku grupas tveršanai no tuva attāluma), platleņķa sensors ļauj arī izveidot skaistas ainavas, tverot visu vai vismaz lielāko ainas daļu.

Platleņķa un īpaši platleņķa režīmi LG G5

Pirmajām platleņķa kameru paaudzēm bija savi trūkumi. G5 un V20 lietotāji sūdzējās par sliktu attēla kvalitāti īpaši plašos skata leņķos un nopietniem ainas kropļojumiem stūros. Tomēr LG turpina nepārtraukti uzlabot savu divu kameru iestatījumus ar platleņķa objektīvu. Jaunākajā flagmanī V30 sekundārais objektīvs ir zaudējis savus galvenos trūkumus – manāmi uzlabojusies attēla kvalitāte, un bildēs ir kļuvuši ievērojami mazāki kropļojumi.

Ar labu ieviešanu šāda divu kameru sistēma var būt ļoti noderīga, kad runa ir par noteiktiem fotografēšanas scenārijiem. LG iet savu ceļu, un tas ir labi.

Telefoto kamera

Mēs nonākam pie pēdējā un visizplatītākā varianta no visām divu kameru sistēmām - telefoto. Šajā dizainā primārais modulis ir savienots ar otru sensoru ar telefoto objektīvu. Telefoto ir tieši pretējs platleņķa kameru sistēmai. Tas faktiski ļauj tuvināt tikai fotografējamo objektu, nevis visu ainu.

Kopš iPhone 7 Plus (pirmā Apple viedtālruņa ar dubulto kameru) izlaišanas ražotāji ir pievērsuši uzmanību telefoto objektīvam kā otrai zīmola viedtālruņu kamerai. Telefoto pašlaik piedāvā 2x optisko tālummaiņu, kas nozīmē, ka sekundārajam sensoram šādā sistēmā ir divreiz lielāks fokusa attālums. MWC 2017 Barselonā OPPO atklāja novatorisku divu kameru sistēmu ar rekordlielu 5x optisko tālummaiņu, taču šis risinājums joprojām ir tālu no komerciālas izlaišanas.

Platleņķa (augšpusē) un telefoto (apakšā) iPhone 7 Plus

Telefoto objektīvam ir daudz priekšrocību. Pirmkārt, visredzamākais ir iegūt 2x optisko tālummaiņu, nezaudējot attēla kvalitāti. Viedtālruņa fotografēšanas palielināšana līdz šim lielākoties ir bijusi digitāla, taču ar telefoto objektīvu jūs varat ātri pietuvoties objektam, minimāli zaudējot kvalitāti. Tā kā digitālā tālummaiņa tagad tiek izmantota papildus 2x optiskajai tālummaiņai, rezultāti ir daudz efektīvāki.

Portreta režīms ar studijas apgaismojuma funkciju iPhone 8 Plus

Fotografēšanai ar telefoto objektīvu ir arī citas priekšrocības. Telefotokameras ir lieliski piemērotas portretiem, jo ​​tām ir minimāli kropļojumi, un tās uzņem objektu vienmērīgāk nekā platleņķa objektīvs. Lielākā daļa ražotāju mūsdienās ievieš arī fona izplūšanas efektu. Telefoto objektīva un fona izplūšanas kombinācija klasisko portretu fotogrāfiju padara gandrīz līdz DSLR līmenim – rezultāts ir tik iespaidīgs, ka ne visi spēs pamanīt atšķirību. Protams, nevajadzētu aizmirst par mūsdienu apstrādes algoritmiem.

Kādi ir trūkumi

Vienīgais trūkums lielākajai daļai divu kameru sistēmu ir tas, ka neviens ražotājs vēl nav spējis panākt pilnīgu abu moduļu paritāti. Papildu sensoriem ir mazāka apertūra salīdzinājumā ar galveno kameru (no f/2.4 līdz f/2.8, savukārt parastās kameras jau ir sasniegušas rekordu f/1.6) un nav aprīkotas ar optisko attēla stabilizāciju. Šogad OIS divām kamerām vienlaikus saņēma tikai divi flagmaņi - Samsung Galaxy Note 8 un Apple iPhone X.

Sakarā ar šo divu kameru īpašību atšķirību, fotografējot ar noteiktu moduli (tikai platleņķa vai tikai telefoto), ir ievērojama kvalitātes atšķirība. Tomēr foto iespēju līmenis, ko mūsdienās piedāvā mobilās ierīces, piemēram, Galaxy Note 8 vai iPhone X, ir neticami augsts.

Kādas ir izredzes?

Viedtālruņu kameru attīstība pēdējo pāris gadu laikā ir patiešām pārsniegusi visas cerības. Nav šaubu, ka divu kameru tehnoloģija ir mobilās fotogrāfijas nākotne. Jau tagad tie ir aprīkoti ne tikai ar flagmaņiem, bet arī ar vidējās klases ierīcēm, kā arī pat dažiem budžeta modeļiem. Jauna dzīve melnbaltām fotogrāfijām, portreta režīms ar izplūdušu fonu tieši no DSLR, augstas kvalitātes bezzudumu tālummaiņa, augstākas detaļas — to visu tagad var paveikt viedtālruņi, pateicoties divām kamerām.

Pagājušā gada februārī jau blogoju par to, ka dubultkameras. Tas patiesībā notika (es neesmu vadošais analītiķis, ja kas, tas bija vienkārši acīmredzami :)). Galu galā mobilā fotogrāfija kaut kur ir jāattīsta, vienkārši palielināt megapikseļus ir neefektīvi. Un tā kā tālruņa kameru sensoru fiziski mazais izmērs un optikas ierobežojumi neļauj “apgriezties”, jāmeklē alternatīvi risinājumi.

Mūsdienās HTC, LG, Huawei, Xiaomi, ASUS, ZTE, Lenovo un, protams, Apple ir flagmaņi ar divām kamerām (protams, ne tikai tām). Varbūt tikai Samsung kādu iemeslu dēļ ignorēja šo tendenci. Iespējams, tehnisku problēmu dēļ. Galu galā es nesen dzirdēju, ka Galaxy S8 agrīnajam prototipam joprojām bija divkāršs modulis.

Jāpiebilst, ka pati tehnoloģija nav jauna. Ja atceraties, 2010.-2011.gadā bija mājas 3D uzplaukums. Un tas skāra ne tikai televizorus, bet arī viedtālruņus. HTC Evo 3D un LG Optimus 3D modeļi bija aprīkoti ar diviem kameru moduļiem 3D video uzņemšanai, un to ekrānos tika rādīts 3D saturs bez brillēm. Tā ir tendence tirgū pat attiecībā uz televizoriem. Un tālruņi radīja “aklo acu” attēlu, un nevienam tie nepatika. Divas kameras tika izmantotas tikai stereo fotoattēlu un video veidošanai. Taču tehnoloģiju priekšrocības patiesībā ir lielākas.

Kas ir labs divās galvenajās kamerās?

Pirmkārt, divas kameras paplašina “redzes lauku”. Ja ir tikai viens modulis, tad tas ir universāls – piemērots gan ainavu fotografēšanai, gan makro fotografēšanai. Bet otro moduli var uzstādīt ar plašu skata leņķi un uzņemt foršas panorāmas bez “programmatūras” līmēšanas.

Otrkārt, dubultais modulis palielina fotoattēlu skaidrību un kontrastu. Katra kamera var uzņemt nedaudz savādāk, uzsverot dažādas detaļas. Pēc tam abi kadri tiek apvienoti, lai izveidotu perfektu attēlu.

Treškārt, optiskā tālummaiņa. Ja vēlas, to var uzstādīt vienam kameras modulim, taču tas palielinās viedtālruņa izmēru, kas ražotājam nenāk par labu. Ja ir divi objektīvi, viens var būt platleņķa (uztver vairāk kadrā), bet otrs var būt tālleņķis (skatīt tālāk). Tādā veidā jūs varat iegūt 2-3x tālummaiņu, nemazinot attēla kvalitāti.

Nu, ceturtais - skaists bokeh (fona izplūdums). Principā viedtālruņi ar vienu moduli var izdarīt kaut ko līdzīgu, bet ar dubultām kamerām efekts ir daudz labāks. Tas ir tāpēc, ka pirmā kamera fokusējas uz atlasīto objektu, bet otrā efektīvi aizmiglo fonu. Pēc tam attēli tiek sašūti kopā.

Tās ir visas galvenās divu moduļu priekšrocības. Taču katrs ražotājs tehnoloģiju ievieš atšķirīgi, tāpēc iedziļināsimies specifikā.

Apple pieeja

Kā zināms, tikai vecākais iPhone – 7 plus – ir apveltīts ar dubultkameru. Pirmkārt, ar šo soli Apple atrisināja svarīgu problēmu mobilajā pasaulē – grūtības izmantot pilnu optisko tālummaiņu. Kā aprakstīts iepriekš, otrajai kamerai ir liela fokusa attāluma objektīvs, un, salīdzinot ar pirmo, tā nodrošina tālummaiņu bez digitālās tālummaiņas. Viss darbojas ļoti labi, pateicoties programmatūrai.

Tas, ka abām kamerām ir atšķirīgs fokusa attālums, arī gūst labumu no portretu uzņemšanas iespējas. Atkal es jau rakstīju par šo “iezīmi” iepriekš - attēli no divām kamerām tiek apvienoti, kā rezultātā fotografējamais objekts ir pēc iespējas skaidrāks, un fons ir mākslinieciski izplūdis. Varbūt dažkārt efekts šķiet pārāk “mākslīgs”, tomēr abas kameras to realizē daudz labāk nekā tīri programmatūras risinājumi.

Apple ir arī atdarinātāji. Jaunajam ASUS Zenfone 3 Zoom (prezentēts šī gada sākumā) ir arī dubultkamera. Un atšķirībā no tā priekšgājēja, ZenFone Zoom (kurā tika izmantota vairāku objektīvu sistēma) nodrošina 2x tālummaiņu tikai dažādu fokusa attālumu dēļ. Modelis atbalsta arī blakus portretu uzņemšanu, un tam ir arī īpaši ātrs fāzes noteikšanas autofokuss.

LG

Ilgi pirms septītā iPhone izlaišanas tika prezentēts moduļu flagmanis LG G5 ar dubultkameru. Tiesa, daži cilvēki pat atcerēsies šo faktu, jo tālrunis gandrīz nekad nebija redzēts tirgū. Viņi mēģināja padarīt G6 pilnīgi atšķirīgu, taču tam joprojām ir divas galvenās kameras.

Interesanti, ka LG izmanto divu kameru tehnoloģiju savādāk nekā citi ražotāji. Otrs objektīvs šeit ir nevis tālfokuss, bet gan platleņķis - ar skata leņķi pat 125 grādi. Optiskajai tālummaiņai nav analoga, taču jūs varat uzņemt lieliskas panorāmas — kadrā iekļaujas DAUDZ! Tiesa, malas var būt “izplūdušas”, taču tas nav svarīgi visiem.

Huawei

Šis zīmols bija viens no pirmajiem, kas “atdzīvināja” viedtālruņa dubulto kameru. Honor 6 Plus modelis pārdošanā nonāca 2015. gada sākumā. Kopš tā laika Huawei flagmaņi vienmēr ir iznākuši ar diviem moduļiem. Tostarp populārais P9 un jaunākais P10. Un šeit ir ļoti interesanta funkcija: viena kamera uzņem tikai vienkrāsainus attēlus. Tas nozīmē, ka tas uztver vairāk gaismas, nodrošina labāku asumu un ir ideāli piemērots fotografēšanai vājā apgaismojumā. Rezultātā attēls no divām kamerām tiek apvienots augstas kvalitātes attēlā.

“Sānu” pluss ir tas, ka varat uzņemt melnbaltus fotoattēlus izcilā kvalitātē (tas ir, labāk nekā parastajiem, kas ir programmatiski “balināti”).

Tomēr Huawei nav vienīgais, kas izmanto šo tehnoloģiju. Pagājušā gada rudenī aparatūras gigants Qualcomm paziņoja par Clear Sight platformu, kas ir vēl viens tās pašas idejas iemiesojums ar vienkrāsainiem fotoattēliem. Kameras tiek piegādātas gatavā “mikroshēmā”, to var ērti izmantot jebkurš viedtālruņa ražotājs. Jo īpaši Xiaomi Mi 5s Plus lepojas ar Clear Sight tehnoloģiju.

Dubulto kameru pagātne, tagadne un nākotne

Kā minēts ievadā, pašreizējais divu kameru uzplaukums nav pirmais šāda veida uzplaukums. Savulaik korejieši bija pionieri tehnoloģiju ziņā – tālajā 2007. gadā vietējam tirgum tika prezentēts Samsung SCH-B710 modelis. Tas bija aprīkots ar divām kamerām (katra 1 MP), un displejs varēja reproducēt stereo attēlus. Acīmredzot tālrunis nekļuva populārs, jo turpinājuma nebija.

2011. gadā tika pārdoti trīs domuzīmju LG Optimus 3D Max un HTC Evo 3D. Nišas modeļi diez vai piesaistīja pircēju uzmanību. Un tā kā abas galvenās kameras tika izmantotas tikai 3D fotografēšanai, kas nekļuva populāra, tās ideju neattīstīja.

2014. gadā HTC, veltīgi cenšoties atgūt interesi par saviem produktiem, atkal atcerējās divu kameru tehnoloģiju. Flagmanis HTC One M8 bija aprīkots ar galveno un sekundāro kameru (4 MP UltraPixel + 2 MP). Otrais bija piemērots tikai fona aizmiglošanai. Un tas tika darīts pēc izvēles - pēc fotografēšanas galerijā.

To pašu tehnoloģiju pēc tam izmantoja ZTE Axon sērijā un Grand X Max 2 phablet, un Xiaomi Redmi Pro. Plus vēl vairāki Ķīnas ražotāji. Tas ir aktuāli arī šodien. Huawei ir līdzīga “divkameru” ieviešana budžeta modelī Honor 6X. Viens modulis ir pilnvērtīgs 12 megapikseļu, otrs ir papildu 2 megapikseļi (noderīgs tikai “bokeh”, taču joprojām ir interesanta “funkcija”, lai izceltos starp konkurentiem).

Dažreiz viedtālruņa priekšējā panelī ir uzstādītas divas kameras. Šeit ir svarīga funkcija “Tālummaiņa” - bez grūtībām varat uzņemt regulārus un grupu pašbildes. Šī ieviešana ir atrodama LG V10/V20, Vivo X9.

Iepriekš jau tika minēti šī brīža flagmaņi - iPhone 7+, LG G6, Huawei P9/P10.

Kāda ir divu kameru nākotne? Oppo šogad iepazīstināja ar interesantu tehnoloģiju. To sauc par 5x Precision Optical Zoom — kā jūs viegli varat saprast, mēs runājam par 5x optisko tālummaiņu. Tas izmanto arī divus fotosensorus, taču uz viedtālruņa korpusa nav divu objektīvu. Viens no sensoriem ir paslēpts korpusa iekšpusē, tiek izmantota kustīga lēcu sistēma, kas atrodas 90 grādu leņķī. Pateicoties tam, ir iespējams uzturēt īpaši plāno viedtālruņa korpusu. Kopumā dizains atgādina periskopu (gaisma sasniedz sensoru caur īpašu prizmu un stikla logu).

Protams, ar šādu palielinājumu jebkura rokas kratīšana izplūdīs kadru. Tāpēc OPPO izstrādāja arī modernu optiskās stabilizācijas sistēmu gan fotosensoram, gan prizmai: korekcija tiek veikta ar soli 0,0025 grādi. Viedtālruņi, kas atbalsta OPPO superzoom, vēl nav izlaisti, mēs gaidām.

Vēl viena tehnoloģija, kas viedtālruņos izmanto vairākas kameras, tika izstrādāta Google Tango projekta ietvaros. Mēs šeit runājam par paplašināto realitāti. Tiesa, kameru vajag vairāk – trīs un vairāk. Un tie visi tiek izmantoti, lai savāktu informāciju par apkārt notiekošo un simulētu virtuālo realitāti. Starp citu, Tango platformas viedtālruņi jau pastāv, piemēram, Asus ZenFone AR. Es domāju, ka šī ideja var kļūt par labu, un ne velti Google pie tās strādā.

Jebkurā gadījumā vairāku galveno kameru izmantošana viedtālruņos ir interesanta un daudzsološa tēma. Vai jūs arī tā domājat? Vai vēlaties viedtālruni ar dubultu kameru? Vai arī tas viss ir lutināšana?..