În zilele noastre, găsirea unui smartphone mai mult sau mai puțin scump la vânzare cu o cameră pe panoul din spate este o sarcină aproape imposibilă. De ce? Pentru că mai mulți senzori foto vă permit să faceți lucruri pe care un singur senzor nu le poate face. Și există multe abordări pentru implementarea acestei idei.

În acest articol vom vorbi despre asta. De ce marea majoritate a smartphone-urilor de top și a multor smartphone-uri cu buget mediu au două, trei sau chiar patru camere? În fiecare lună, producătorii lansează telefoane mobile mai ieftine cu această „funcție”, așa că nu va fi de prisos să înțelegem sensul acesteia.

Abordarea „Doi (trei, patru) sunt mai bune decât unul”.

Diferite module foto și lentile pot juca roluri diferite. Un obiectiv cu o diafragmă redusă și un unghi larg de vedere va face o treabă grozavă de a surprinde detalii detaliate ale unui subiect apropiat, dar va avea performanțe slabe atunci când capturați o țintă în mișcare. Un obiectiv lung vă va permite să fotografiați ceva la distanță, dar va permite mai puțină lumină să ajungă la senzor.

Ideea aici este, de asemenea, că smartphone-urile sunt lucruri foarte mici în comparație cu camerele cu drepturi depline. Un fotomodul nu poate avea o grosime mai mare de câțiva milimetri, ceea ce impune restricții serioase inginerilor. Adăugarea mai multor camere este o modalitate excelentă de a ocoli aceste limitări.

Camera principală a lui Galaxy S9 folosește doi senzori identici, dar două lentile diferite.

În plus, este foarte important să ne amintim rolul post-procesării imaginii. Producătorii de smartphone-uri concurează nu numai în ceea ce privește câte camere și ce obiective sunt instalate în dispozitivele lor, ci și în eficiența algoritmilor extrem de complexi care sunt responsabili pentru combinarea cu succes și corectă a tuturor informațiilor primite de la diferiți senzori. Google, Sony, Samsung și alții au altele complet diferite.

Drept urmare, imaginea obținută folosind mai multe camere devine în mod obiectiv mai bună decât de obicei - datorită post-procesării, combină avantajele mai multor fotografii simultan, iar dezavantajele diferitelor lentile și senzori sunt egalate. Acesta este, de exemplu, modul în care funcționează tehnologia HDR – mai multe fotografii sunt realizate la diferite niveluri de expunere, iar rezultatul este o imagine HDR cu o gamă largă de culori.

Datorită mai multor senzori, toți parametrii fotografiei (și ai videoclipului, dar folosesc alți algoritmi de calitate inferioară și mai rapidi) sunt îmbunătățiți - detalii, nivel de zgomot, grad de neclaritate și echilibru de culoare. Trebuie doar să rețineți că prezența a două sau mai multe camere nu garantează deloc un rezultat plăcut ochiului - algoritmii de post-procesare configurați corect sunt și mai importanți.

Un exemplu al modului în care funcționează astfel de algoritmi este efectul bokeh, care în majoritatea cazurilor funcționează complet diferit față de camerele DSLR tradiționale. Camerele smartphone-urilor pur și simplu estompează „inteligent” fundalul imaginii - cu diferite grade de succes. Uneori, acest lucru duce la rezultate uimitoare și, uneori, la apariția unor artefacte ciudate (de exemplu, un iPhone pe una dintre versiunile mai vechi ale firmware-ului ar putea adăuga dinți mici la dinții unei persoane zâmbitoare).

Exemple ale acestei abordări: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30; Huawei Mate 20 Pro

Abordarea cu zoom optic

Camerele smartphone-urilor sunt capabile de multe lucruri, dar există un lucru pe care îl fac foarte prost - mărirea imaginilor. Datorită dimensiunii lor, lentilele telefoanelor mobile pur și simplu nu sunt capabile să schimbe focalizarea și să capteze suficiente informații. Singurele excepții pot fi considerate soluții ciudate precum cea folosită în Samsung Galaxy S4 Zoom, dar pur și simplu nu au prins rădăcini.

Ei bine, utilizarea a doi sau mai mulți fotosenzori ne permite să rezolvăm această problemă, cel puțin într-o oarecare măsură. Obiectivul secundar al smartphone-urilor moderne este adesea conceput pentru a face exact asta. Rezultatul nu va face de rușine o cameră digitală profesională cu un obiectiv full-size, dar este totuși mult mai bun decât rezultatele obținute folosind un zoom digital convențional (care pur și simplu mărește imaginea folosind algoritmi relativ primitivi).

De exemplu, Apple numește camera principală a iPhone-urilor de top „unghi larg”, iar camera secundară „telefotografie”. Este cea auxiliară care ajută la mărirea imaginii de aproximativ de două ori mai mult fără pierderi mari de calitate.

De obicei, senzorii secundari (sau unul dintre trei sau patru) au un indicator de transmisie a luminii diferit de cel principal - raportul dintre deschidere și diametrul lentilei. Aici intră în joc și algoritmii, fără de care combinarea a două imagini ar fi pur și simplu imposibilă. Diferiți producători își adaugă propriile „trucuri” la toate acestea - de exemplu, Samsung vă permite să „suplimentați” o imagine aproximativă cu zone lipsă care au fost capturate de modulul principal și procesate de un algoritm separat pentru a se potrivi mai bine cu imaginea din unul secundar.

Exemple ale acestei abordări: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30

Abordarea Vrăjitorului din Oz

Bine, „Vrăjitorul din Oz” nu este tocmai un termen tehnic. Pur și simplu așa ne-am propune să numim o abordare în care fotosenzorii color și monocromi (alb-negru) sunt utilizați simultan.

Setările obișnuite pentru fotografii din astfel de smartphone-uri vă permit să obțineți o fotografie cu un nivel mai ridicat de detaliu - din nou, algoritmii notori preiau informații dintr-o fotografie monocromă și o adaugă la una color, în cele din urmă îmbunătățind-o considerabil.

Imaginile capturate de senzorul monocrom și senzorul de culoare al telefonului Essential.

Din nou, aici depind foarte mult de implementarea algoritmilor. Pe lângă creșterea nivelului de detaliu al imaginii, senzorul monocrom permite și sistemului de autofocus să funcționeze mai rapid și chiar să arate utilizatorului rezultatul mai multor lentile în timp real.

Unele companii - de exemplu, Huawei cu P20 Pro - folosesc mai multe dintre abordările pe care le-am descris simultan. P20 Pro are trei senzori - un senzor principal de 20 de megapixeli, unul auxiliar cu zoom triplu și unul monocrom, care îmbunătățește claritatea imaginii finale.

Abordarea Google Pixel și viitorul industriei

Ce zici de Google cu Pixel 3 și Pixel 3 XL? Aceste modele sunt considerate de top și folosesc o singură cameră pe panoul din spate - de ce? Ei bine, totul este extrem de simplu aici.

Google este o companie care, probabil, a colectat mai multe informații în cursul activităților sale decât orice altă organizație care a existat vreodată pe planeta noastră. La dispoziția sa sunt mii, milioane și miliarde de fotografii și videoclipuri pe care algoritmii AI sunt antrenați folosind servere puternice.

Înțelegi despre ce este vorba? Google crede (și pe bună dreptate - uită-te doar la evaluarea DxOMark) că algoritmii sunt responsabili de tot și au nevoie doar de o singură imagine pentru a face minuni. Și funcționează! Priviți doar rezultatele extraordinare ale modului de noapte al Pixel 3 sau fotografiile sale portret. În general, această abordare are și dreptul de a exista. Vor produce acești algoritmi rezultate și mai impresionante dacă Pixel 4 are două sau trei module foto? Totul depinde de inginerii Google și de dorința acestuia de a-și asuma riscuri. Ei bine, deocamdată, dispozitivele sale sunt deja aproape înaintea tuturor concurenților.

Ce urmeaza? Și atunci totul va deveni și mai interesant. HMD Global, de exemplu, va aduce un nou smartphone emblematic Nokia 9 PureView la expoziția Mobile World Congress 2019 de la Barcelona, ​​care va primi până la cinci camere. Pentru ce vor fi necesare toate? Nu este încă clar. Și în 2019, smartphone-urile vor începe să folosească senzori speciali, cum ar fi 3D Time-of-flight, care, măsurând viteza luminii care se deplasează către un obiect și înapoi, fac posibilă calcularea adâncimii locației sale în cadru. Acești senzori, combinați cu cei tradiționali, ar trebui să facă fotografiile și mai realiste și mai detaliate.

Cum să alegi un smartphone care face fotografii și videoclipuri mai bine decât altele? Anterior, sfatul principal era „nu vă lăsați păcăliți de numărul de megapixeli”, dar acum se adaugă și „nu vă lăsați păcăliți de numărul de camere”. Principalul lucru este rezultatul, așa că evaluează-l folosind recenzii ale experților. De exemplu, același laborator DxOMark.

În acest an, tendința de creștere a numărului de camere din smartphone-uri este vizibilă în special. În afară de Google Pixel de marcă, nu mai există mărci semnificative al căror sortiment include doar modele cu o singură cameră „obișnuită”.

Și dacă anterior doar telefoanele inteligente de top primeau camere duble, astăzi acestea sunt deja întâlnite pe scară largă în dispozitivele de gamă medie și chiar entry-level.

Anul acesta se remarcă și prin apariția smartphone-ului Huawei P20 Pro, unde pe panoul din spate au fost deja instalate nu două, ci trei camere!

Vom reveni la Huawei cu trei camere mai târziu, dar deocamdată să vorbim despre modulele obișnuite cu două camere.

Ce oferă o cameră duală?

Datorită paralaxei naturale a două camere amplasate la o anumită distanță, este posibil să se implementeze mai bine efectul de estompare digitală a fundalului. În multe smartphone-uri moderne, acest mod este asociat cu fotografierea portretelor.

Subiectul rămâne clar, iar fundalul este și mai neclar.

Estompa un obiect (Samsung Galaxy S9+)

Lovitură obișnuită
Aplicarea unui efect de estompare

Imaginea rezultată începe să semene cu filmările de la camerele de sistem serioase, unde o astfel de neclaritate, numită și bokeh, este obținută în mod natural datorită particularităților combinației matrice-lens.

Înainte de apariția camerelor duale, acest efect era prezent și în rândul funcțiilor din unele smartphone-uri, dar, după cum am menționat mai sus, cu camerele duale, estomparea poate fi îmbunătățită, deși, desigur, încă nu este perfectă.

O cameră suplimentară (a doua) poate avea, de asemenea, un unghi de vizualizare diferit.

Dacă unghiul său de vizualizare este mai larg decât cel al camerei principale, atunci o zonă de fotografiere mai largă va fi inclusă în cadru. Această opțiune de implementare nu se găsește foarte des pe smartphone-uri. Ca exemplu, putem cita smartphone-urile LG (G5, G6, LG G7 ThinQ, V20, V30).

LG G5 are o cameră suplimentară cu un unghi de vizualizare mai larg

Alegerea între camerele principale și secundare cu unghi larg de vizualizare în smartphone-ul LG G5 se

O opțiune mai comună este atunci când camera suplimentară are un unghi de vizualizare mai îngust. Ca urmare, funcția de zoom este implementată. De obicei, distanța focală echivalentă a camerei secundare este de două ori distanța focală echivalentă a camerei primare, rezultând un zoom de 2X.

Acest lucru se găsește în smartphone-urile de la Apple iPhone, Samsung, HTC și multe altele.

Camera secundară a lui Samsung Galaxy S9+ are o distanță focală echivalentă mai mare și oferă un câmp vizual mai îngust

Fotografiere cu camerele principale și secundare cu zoom 2X (Samsung Galaxy Note8)

Camera principală
Cameră suplimentară

Dar există încă situații când ambele camere au același unghi de vizualizare. Acest lucru este implementat pe smartphone-urile de top Huawei și Honor. Aici se folosește o soluție proprietară, unde senzorul camerei suplimentare nu este color, ci alb-negru (nu există filtre de culoare pe pixeli).

Potrivit producătorului, datele primite de la doi senzori sunt combinate în imaginea finală, ceea ce oferă un beneficiu calitativ. În plus, devine posibilă crearea de fotografii alb-negru „naturale” folosind matricea fără filtre de culoare.

Apropo, în primul și până acum singurul său smartphone cu cameră duală, Sony Xperia XZ2 Premium, producătorul a folosit o soluție similară Huawei cu aceleași unghiuri de vizualizare și utilizarea unei camere suplimentare alb-negru.

Dă-ne mai mult! Apariția unui smartphone cu trei camere

Anul acesta, Huawei a lansat un smartphone foarte interesant, P20 Pro, din punct de vedere al fotografiei. Caracteristica sa unică este prezența a trei camere pe panoul din spate!

Concluzia este că la combinația tradițională Huawei de două camere cu aceleași unghiuri de vizualizare (principal și suplimentar alb-negru), a fost adăugată o altă cameră cu un unghi de vizualizare mai îngust. Este de remarcat faptul că în acest caz distanța focală echivalentă nu este de două ori mai mare, ca de obicei, ci de trei ori. Se pare că zoom-ul este deja de trei ori (3X).

Stânci subacvatice

De regulă, camerele suplimentare nu sunt nici pe departe la fel de bune ca cele principale. Acest lucru se datorează atât caracteristicilor tehnice, cât și financiare.

Ele sunt, de regulă, mai simple, au o dimensiune mai mică a senzorului, un raport de deschidere mai mic, sunt semnificativ inferioare celor principale în focalizare automată și sensibilitate, adesea nu au un sistem de stabilizare optică, nu acceptă o serie de funcții etc.

Nu este surprinzător că, în condiții dificile (noaptea sau când există iluminare insuficientă), chiar dacă este selectată o cameră suplimentară, fotografierea poate fi efectuată de cea principală (aceasta este furnizată de dezvoltatori).

Diferența dintre camere poate fi și mai vizibilă la smartphone-urile medii și entry-level, unde un gunoi absolut complet este instalat ca unul suplimentar.

Puțină istorie

Primele smartphone-uri cu camere duale au început să apară cu foarte mult timp în urmă.

Vă amintiți de LG Optimus 3D, lansat în februarie 2011, a apărut apoi în martie 2011 și a fost anunțat aproximativ un an mai târziu.

Dar scopul camerelor duble ale modelelor de mai sus a fost complet diferit. La acea vreme, video 3D (stereoscopic) era în tendință, fiind necesare camere duale pentru a face fotografii și videoclipuri stereoscopice, care puteau fi apoi vizionate cu efect 3D pe ecranele speciale ale acestor smartphone-uri.

Prima încercare de a folosi o cameră duală pentru a evidenția un obiect într-un cadru cu estompare poate fi numită (martie 2014). Dar trebuie spus că calitatea estomparii în One (M8) a fost foarte slabă.

În decembrie 2014, Honor 6 Plus prezenta o cameră duală pentru estomparea fundalului și îmbinarea fotografiilor.

Samsung Galaxy Note8

Sony și HTC au rezistat foarte mult timp (cu excepția HTC One (M8)). În consecință, companiile și-au eliberat primul născut cu două camere abia în 2018.

Sony Xperia XZ2 Premium

La prima vedere, poate părea că camera duală este doar un alt truc de marketing. Dar, în realitate, acest lucru nu este în întregime adevărat. În articolul „Fotografie amatoare: alegerea echipamentului”, am scris deja că principalul dezavantaj al smartphone-urilor în comparație cu camerele digitale compacte este lipsa măririi optice sau „zoom”. O cameră tradițională pentru smartphone are un obiectiv cu unghi larg, care, în primul rând, nu este deloc potrivit pentru fotografiarea fețelor - se dovedesc a fi prea convexe, cu o geometrie nefirească. În al doilea rând, unele obiecte îndepărtate se dovedesc a fi în general mici.

Obiectivul cu zoom din camere este un design destul de complex, dar pe scurt, lentilele din acesta se deplasează mai departe și mai aproape unele de altele. De aceea toate lentilele din camere sunt atât de convexe, cu excepția anumitor modele de camere compacte de la Sony, unde obiectivul este realizat la același nivel cu corpul, pur și simplu se instalează o oglindă în interior la 45 de grade, iar lentilele se deplasează de-a lungul corpului. .

Pe scurt, există pur și simplu prea puțin spațiu pentru toată această mecanică și optică într-un smartphone. Puteți face matricea (fotosenzorul) și lentilele mici, dar atunci calitatea imaginii va avea de suferit. S-ar părea că situația este în impas.

Dar soluția s-a dovedit a fi foarte simplă - trebuie doar să instalați nu o cameră, ci două, cu diferite distanțe focale ale obiectivelor. Fie ca un obiectiv să aibă o distanță focală echivalentă, de exemplu, 24 mm (unghi larg), iar al doilea - 50-55 mm (distanță focală normală). În acest fel, puteți efectua zoom optic de 2x pur și simplu schimbând camerele în software.

Având în vedere că în zilele noastre costul modulului camerei în sine într-un smartphone (chiar și unul de foarte bună calitate) nu este atât de mare, dublarea camerei nu are practic niciun impact asupra prețului smartphone-urilor emblematice.

Cu toate acestea, zoomul optic nu este singura utilizare a celei de-a doua camere. Înainte ca zoom-ul 2x să devină o tendință, diverși producători foloseau a doua cameră în alte scopuri. La LG G6, modulul suplimentar a avut, dimpotrivă, o distanță focală și mai mică, transformându-se astfel într-un obiectiv cu unghi ultra-larg. Iar la Huawei P9, a doua cameră a făcut doar poze alb-negru, dar cu o sensibilitate mai mare la lumină. Software-ul pentru smartphone a combinat imaginile de la ambele camere, obținând mai puțin zgomot și o claritate mai mare decât folosind doar prima cameră.

Totuși, întrucât moda pentru oa doua cameră a fost introdusă în esență de către Apple în iPhone 6 Plus al său, mai devreme sau mai târziu toți producătorii au ajuns exact la soluția pe care a introdus-o această companie și anume: zoom optic 2x. Cu toate acestea, așa cum am văzut deja cu Huawei P9, informațiile din ambele module pot fi folosite pentru a îmbunătăți calitatea imaginilor.

Într-adevăr, camera duală extinde funcționalitatea fotografiei smartphone-ului. De exemplu, permite software-ului să separe fundalul de subiect (subiectul este focalizarea obiectivului camerei). Fundalul poate fi apoi estompat pentru a crea impresia unui portret „profesional” sau îndepărtat cu totul - ca și cum portretul ar fi fost realizat într-un studio profesional.

De asemenea, aproape toți producătorii de smartphone-uri promit în unanimitate că, în orice caz, la fotografiere, informațiile de la ambele camere sunt folosite pentru a filtra zgomotul și a obține o claritate mai mare. Acesta, totuși, se poate dovedi a fi doar un truc de marketing. De exemplu, dacă comparați iPhone 8 „cu o singură cameră” și iPhone 8 Plus „cu dublă cameră”, se dovedește că atunci când fotografiați cu o cameră cu unghi larg, nu este posibil să observați nicio diferență. Cu excepția cazului în care datele de la camera cu unghi larg sunt folosite atunci când fotografiați cu a doua cameră - asta ar avea sens. Faptul este că, din nou, legile fizicii nu permit tehnologiilor actuale să implementeze aceeași deschidere pentru camerele cu unghi larg și „normale” pentru smartphone-uri, astfel încât camera principală, cu unghi larg, are o deschidere mai mare și este capabilă să filmeze cu mai puțin zgomot în întuneric decât cel suplimentar.

Una dintre principalele tendințe din lumea smartphone-urilor în 2017 a fost camerele duale. Aceasta este departe de a fi o inovație, deoarece HTC a decis să folosească două module de cameră simultan în smartphone-uri pentru prima dată în Evo 3D (2011) și mai târziu în One M8 (2014). Implementarea taiwaneză nu a câștigat popularitate pe scară largă pe piață. Și astfel, în 2017, producătorii au decis să se bazeze din nou pe camere duale.

De data asta totul s-a rezolvat. După lansarea lui LG G5 în 2016, Apple a decis să răspundă concurenților săi - a devenit primul flagship al companiei cu o cameră duală. Ca urmare, aproape toate companiile binecunoscute au ajuns la camere duble - acum sunt folosite de Samsung, Apple, Huawei, LG, Nokia, Xiaomi, Meizu, Lenovo (Motorola), Essential, ZTE și chiar micii furnizori chinezi precum UMIDIGI, Doogee, Vernee și alții.

HTC Evo 3D cu cameră duală, 2011

Toate folosesc diferite sisteme de cameră duală: unele se concentrează pe un senzor monocrom, altele pe un unghi larg și altele pe un teleobiectiv. Trashbox a decis să-și dea seama ce oferă acest sau acel duo de fotomodule, cum funcționează și care sunt avantajele și dezavantajele soluțiilor utilizate de producători.

Senzor de adâncime

Vom începe cu senzorul de adâncime, deoarece aceasta este cea mai simplă formă de sistem de cameră duală posibilă. În acest caz, camera principală este însoțită de un al doilea senzor, a cărui singură funcție este de a crea o hartă tridimensională a zonei obiectului fotografiat. După cum probabil știți, o persoană vede lumea tridimensională într-o proiecție bidimensională, dar este capabilă să formeze o imagine completă a distanței, formei, mărimii și adâncimii obiectelor din jur. Ochii noștri sunt responsabili pentru acest lucru, având abilitate stereoscopică datorită diferitelor perspective.

Senzorul de adâncime din sistemul de cameră duală funcționează similar cu camera principală. Folosind modulul secundar, camera duală vă poate spune aproximativ cât de departe sunt obiectele în fața ei unul față de celălalt. Aceste informații sunt apoi folosite pentru a separa obiectul din prim-plan de fundal.

Un exemplu despre cum funcționează senzorul de adâncime pe HTC One (M8)

Caracteristica principală a unei camere duale cu acest senzor este de a crea un efect realist de adâncime a câmpului. Tehnologia în forma sa provine de la camerele DSLR cu senzorii și lentilele lor mari, dar smartphone-urile nu pot recrea efectul aceleiași adâncimi mici de câmp. Senzorul de adâncime detectează mai întâi limitele obiectului din prim-plan și apoi aplică un efect de estompare zonei înconjurătoare. Observ că rezultatul obținut este foarte apropiat, dar iluzoriu.

În teorie și în practică, senzorul de adâncime are capcanele sale. Dacă subiectul pe care îl fotografiați nu are adâncime (de exemplu, este posibil să fotografiați ceva plat), camera nu va putea detecta acest lucru și, împreună cu fundalul, va estompa marginile obiectului. Chiar dacă senzorul de adâncime își face treaba perfect, rezultatul nu pare natural în niciun caz. În camerele DSLR, intensitatea neclarității crește odată cu distanța de la punctul de focalizare. Nu este cazul smartphone-urilor.

Sistemele de camere duble cu un senzor special de adâncime sunt unul dintre cele mai rare duouri de module foto. Pentru prima dată un astfel de sistem a fost instalat pe flagship-ul HTC One (M8) - acesta este cel mai popular exemplu. În zilele noastre, senzorul de adâncime este folosit în smartphone-uri precum Lenovo K8 Plus, adică nu în modelele emblematice.

Cameră monocromă

O implementare puțin mai populară a unui fotomodul secundar este o cameră monocromă. Într-un astfel de sistem, camera principală este completată de un senzor similar, a cărui particularitate este fotografierea monocromă. Ambele camere au de obicei aceleași senzori, rapoarte de deschidere, lentile și sisteme de focalizare. Singura diferență dintre cele două este că a doua cameră nu are un filtru de culoare RGB. Aceasta înseamnă că un senzor monocrom nu poate capta informații despre culoare, dar poate capta mai multă lumină decât o cameră obișnuită.

O cameră duală cu senzor monocrom face două fotografii în același timp. Principiul de funcționare al unui astfel de sistem este de a combina imaginile de la ambele camere într-o singură imagine. Drept urmare, cele două imagini combinate au informații mai detaliate și un nivel de zgomot redus. În plus, puteți face doar fotografii alb-negru cu o cameră monocromă și puteți obține cea mai înaltă calitate a imaginii. Modulul de culoare nu poate oferi un astfel de rezultat nici după aplicarea efectului alb-negru.

Modul alb și negru al camerei monocrome pe Huawei P9

Unul dintre primele smartphone-uri cu o cameră monocromă suplimentară este flagship-ul Huawei P9. De atunci, compania chineză a continuat să-și îmbunătățească sistemul de cameră duală, iar astăzi are cel mai bun sistem de senzori monocromi. Este de remarcat faptul că Leica, un producător german popular care produce camere și optice premium, este implicat în dezvoltarea camerelor duble și a algoritmilor de procesare pentru Huawei.

Cameră cu unghi larg

Pentru prima dată, o cameră duală cu un obiectiv cu unghi larg a debutat pe smartphone-ul LG G5 la începutul anului trecut. LG a instalat un senzor primar de 16 megapixeli (29 mm) cu deschidere f/1.8 și un senzor suplimentar de 8 megapixeli (12 mm) cu deschidere f/2.4 în noul său flagship. Distanța focală de 12 mm oferă camerei secundare un câmp vizual semnificativ mai larg, care surprinde o zonă mult mai largă a scenei fără a fi nevoie să se îndepărteze în mod deliberat de subiect.

Camera cu unghi larg este folosită în principal în flagship-urile LG. Motorola a echipat recent noul său smartphone Moto X4 cu un astfel de sistem. Obiectivul cu unghi larg oferă fotografiei mobile o perspectivă unică pe care nicio altă cameră de pe smartphone nu o poate oferi. Pe lângă valoarea sa practică (cum ar fi capturarea unui grup mare de oameni la distanță apropiată), un senzor cu unghi larg vă permite, de asemenea, să creați peisaje frumoase prin capturarea întregii scene sau cel puțin a celei mai mari părți.

Moduri unghi larg și ultra-unghi larg pe LG G5

Primele generații de camere cu unghi larg au avut dezavantajele lor. Utilizatorii G5 și V20 s-au plâns de calitatea slabă a imaginii în unghiuri de vizualizare ultra-large și de distorsiuni severe ale scenei în colțuri. Cu toate acestea, LG continuă să-și îmbunătățească în mod constant configurația camerei duale cu un obiectiv cu unghi larg. În cel mai recent flagship V30, obiectivul secundar și-a pierdut principalele dezavantaje - calitatea imaginii a fost îmbunătățită considerabil, iar distorsiunea din imagini a devenit semnificativ mai mică.

Cu o implementare bună, un astfel de sistem de cameră duală poate fi de fapt foarte util atunci când vine vorba de anumite scenarii de fotografiere. LG merge pe propriul său drum și asta e bine.

Cameră telefoto

Ajungem la ultima și cea mai comună opțiune dintre toate sistemele cu camere duale - teleobiectiv. În acest design, modulul principal este conectat la un al doilea senzor cu un teleobiectiv. Telefotografie este exact opusul unui sistem de cameră cu unghi larg. De fapt, vă permite să măriți doar subiectul fotografiat și nu întreaga scenă.

De la lansarea iPhone 7 Plus (primul smartphone Apple cu cameră duală), producătorii și-au îndreptat atenția către teleobiectiv ca a doua cameră pentru smartphone-uri de marcă. Telefoto oferă în prezent zoom optic de 2x, ceea ce înseamnă că senzorul secundar dintr-un astfel de sistem are de două ori distanța focală. OPPO a dezvăluit un sistem inovator de cameră duală cu un zoom optic record de 5x la MWC 2017 din Barcelona, ​​​​dar această soluție este încă departe de lansarea comercială.

Unghi larg (sus) și teleobiectiv (jos) pe iPhone 7 Plus

Un teleobiectiv are multe avantaje. În primul rând, ceea ce este cel mai evident este obținerea unui zoom optic de 2x fără pierderi de calitate a imaginii. Upscalingul fotografiei pe smartphone a fost în mare parte digitală până acum, dar cu un teleobiectiv vă puteți „apropi” rapid de subiect, cu o pierdere minimă de calitate. Și pentru că acum zoom-ul digital este aplicat peste zoom-ul optic 2x, rezultatele sunt mult mai eficiente.

Modul portret cu funcție de iluminare în studio pe iPhone 8 Plus

Fotografierea cu un teleobiectiv are alte avantaje. Camerele cu telefotografie sunt excelente pentru portrete, deoarece au distorsiuni minime și captează subiectul mai neted decât un obiectiv cu unghi larg. Majoritatea producătorilor de astăzi implementează și un efect de estompare a fundalului. Combinația dintre un teleobiectiv și neclaritatea fundalului aduce fotografia portret clasică aproape la nivelul unui DSLR - rezultatul este atât de impresionant încât nu toată lumea va putea vedea diferența. Desigur, nu ar trebui să uităm de algoritmii moderni de procesare.

Care sunt dezavantajele

Singurul dezavantaj pentru majoritatea sistemelor cu camere duale este că niciun producător nu a reușit încă să atingă paritatea deplină pentru ambele module. Senzorii suplimentari au o diafragmă mai mică în comparație cu camera principală (de la f/2.4 la f/2.8, în timp ce camerele convenționale au atins deja un record f/1.6) și nu sunt echipate cu stabilizare optică a imaginii. Anul acesta, doar două flagship-uri au primit OIS pentru două camere simultan - Samsung Galaxy Note 8 și Apple iPhone X.

Din cauza acestei diferențe în caracteristicile camerelor duale, există o discrepanță notabilă în calitate atunci când vine vorba de fotografierea cu un anumit modul (doar unghi larg sau doar teleobiectiv). Cu toate acestea, nivelul de capabilități foto pe care le oferă astăzi dispozitivele mobile precum Galaxy Note 8 sau iPhone X este incredibil de ridicat.

Care sunt perspectivele?

Dezvoltarea camerelor pentru smartphone-uri în ultimii doi ani a depășit cu adevărat toate așteptările. Nu există nicio îndoială că tehnologia camerei duale este viitorul fotografiei mobile. Deja acum sunt echipate nu numai cu flagship-uri, ci și cu dispozitive de clasă mijlocie, precum și chiar și cu unele modele de buget. Viață nouă pentru fotografiile alb-negru, modul portret cu un fundal neclar direct de la DSLR-uri, zoom de înaltă calitate fără pierderi, detalii mai mari - toate acestea pot fi realizate acum de smartphone-uri datorită camerelor duble.

În februarie anul trecut, am scris deja pe blog despre faptul că camerele duble. Acesta este, de fapt, ceea ce s-a întâmplat (nu sunt un analist de top, dacă este ceva, era doar evident :)). În cele din urmă, fotografia mobilă trebuie dezvoltată undeva; pur și simplu creșterea megapixelilor este ineficientă. Și deoarece dimensiunea fizică mică a senzorilor camerei telefonului și limitările optice nu permit „întoarcerea”, trebuie să căutăm soluții alternative.

Astăzi, HTC, LG, Huawei, Xiaomi, ASUS, ZTE, Lenovo și, bineînțeles, Apple au flagship-uri cu camere duale (desigur, nu doar ei). Poate doar Samsung din anumite motive a ignorat această tendință. Posibil din cauza unor probleme tehnice. La urma urmei, am auzit recent că prototipul timpuriu al lui Galaxy S8 mai avea un modul dual.

Trebuie remarcat faptul că tehnologia în sine nu este nouă. Dacă vă amintiți, în 2010-2011 a fost un boom în 3D acasă. Și acest lucru a afectat nu numai televizoarele, ci și smartphone-urile. Modelele HTC Evo 3D și LG Optimus 3D au fost echipate cu module de cameră duală pentru filmarea video 3D, iar ecranele lor afișau conținut 3D fără ochelari. Aceasta este o tendință pe piață chiar și pentru televizoare. Iar telefoanele au produs o imagine „cu ochi orbi” și nimeni nu le-a plăcut. Camerele duble au fost folosite doar pentru crearea de fotografii și videoclipuri stereo. Dar beneficiile tehnologiei sunt de fapt mai mari.

Ce este bun la două camere principale?

În primul rând, două camere extind „câmpul vizual”. Dacă există un singur modul, atunci este universal - potrivit atât pentru fotografia de peisaj, cât și pentru fotografia macro. Dar cel de-al doilea modul poate fi instalat cu un unghi larg de vizualizare și poate fotografia panorame grozave fără lipire „software”.

În al doilea rând, modulul dual mărește claritatea și contrastul fotografiilor. Fiecare cameră poate fotografia ușor diferit, subliniind detalii diferite. Cele două rame sunt apoi combinate pentru a crea imaginea perfectă.

În al treilea rând, zoom optic. Dacă se dorește, poate fi instalat pentru un singur modul de cameră, dar acest lucru va crește dimensiunea smartphone-ului, ceea ce nu este bun pentru producător. Când există două lentile, una poate fi cu unghi larg (captură mai mult în cadru), iar a doua poate fi cu unghi lung (vedeți mai departe). În acest fel, puteți obține un zoom de 2-3x fără a compromite calitatea imaginii.

Ei bine, al patrulea - bokeh frumos (neclaritate de fundal). În principiu, smartphone-urile cu un singur modul pot face ceva similar, dar cu camere duale efectul este mult mai bun. Acest lucru se datorează faptului că prima cameră focalizează pe obiectul selectat, iar a doua estompează efectiv fundalul. Imaginile sunt apoi cusute împreună.

Acestea sunt toate avantajele principale ale modulelor duale. Cu toate acestea, fiecare producător implementează tehnologia în mod diferit, așa că haideți să ne aprofundăm în specific.

Abordarea Apple

După cum știți, doar iPhone-ul mai vechi - 7 plus - este dotat cu o cameră dublă. În primul rând, cu acest pas Apple a rezolvat o problemă importantă în lumea mobilă - dificultatea utilizării unui zoom optic complet. După cum este descris mai sus, a doua cameră are un obiectiv cu distanță focală mare și, în comparație cu prima, oferă zoom fără zoom digital. Totul funcționează foarte clar, datorită software-ului.

Faptul că cele două camere au distanțe focale diferite beneficiază și de opțiunea de a realiza portrete. Din nou, am scris deja despre această „funcție” mai sus - imaginile de la două camere sunt combinate, drept urmare, obiectul fotografiat este cât se poate de clar, iar fundalul este neclar din punct de vedere artistic. Poate că uneori efectul pare prea „artificial”, dar totuși cele două camere îl implementează mult mai bine decât soluțiile pur software.

Apple are și imitatori. Noul ASUS Zenfone 3 Zoom (introdus la începutul acestui an) are și o cameră duală. Și, spre deosebire de predecesorul său, ZenFone Zoom (care a folosit un sistem cu mai multe lentile) oferă un zoom 2x doar datorită diferitelor distanțe focale. Modelul acceptă, de asemenea, fotografierea de portrete alăturate și dispune, de asemenea, de focalizare automată cu detectare super-rapidă de fază.

LG

Cu mult înainte de lansarea celui de-al șaptelea iPhone, a fost introdus noul flagship modular LG G5 cu o cameră duală. Adevărat, puțini oameni își vor aminti măcar acest fapt, deoarece telefonul nu a fost aproape niciodată văzut pe piață. Au încercat să facă G6 complet diferit, dar are încă două camere principale.

Este interesant că LG folosește tehnologia dual-camera diferit față de alți producători. Al doilea obiectiv de aici nu este focalizat pe lung, ci mai degrabă cu unghi larg - cu un unghi de vizualizare de până la 125 de grade. Nu există un zoom analog cu zoom optic, dar puteți fotografia panorame superbe - MULT se încadrează în cadru! Adevărat, marginile pot fi „încețoșate”, dar acest lucru nu este esențial pentru toată lumea.

Huawei

Acest brand a fost unul dintre primii care a „reanimat” camera duală dintr-un smartphone. Modelul Honor 6 Plus a intrat în vânzare la începutul anului 2015. De atunci, flagship-urile Huawei au apărut întotdeauna cu module duale. Inclusiv popularul P9 și cel mai nou P10. Și există o caracteristică foarte interesantă aici: o cameră înregistrează exclusiv imagini monocrome. Aceasta înseamnă că captează mai multă lumină, produce o claritate mai bună și este, de asemenea, ideală pentru fotografierea cu lumină scăzută. Ca rezultat, imaginea de la două camere este combinată într-o imagine de înaltă calitate.

Un plus „lateral” este că puteți face fotografii alb-negru la o calitate excelentă (adică mai bună decât cele obișnuite care sunt „albite”) în mod programatic.

Cu toate acestea, Huawei nu este singurul care folosește această tehnologie. Toamna trecută, gigantul hardware Qualcomm a anunțat platforma Clear Sight, o altă întruchipare a aceleiași idei cu fotografii monocrome. Camerele sunt furnizate într-un „cip” gata făcut; orice producător de smartphone-ul îl poate folosi cu ușurință. În special, Xiaomi Mi 5s Plus are tehnologia Clear Sight.

Trecutul, prezentul și viitorul camerelor duale

După cum sa menționat în introducere, boom-ul actual al camerelor duale nu este primul de acest gen. Pe vremuri, coreenii au fost pionierii în materie de tehnologie – încă din 2007, modelul Samsung SCH-B710 a fost introdus pe piața internă. Era echipat cu două camere (1 MP fiecare), iar afișajul putea reproduce imagini stereo. Aparent, telefonul nu a devenit popular, deoarece nu a existat o continuare.

În 2011, LG Optimus 3D Max și HTC Evo 3D au fost vândute. Modelele de nișă au atras cu greu atenția cumpărătorilor. Și din moment ce cele două camere principale au fost folosite exclusiv pentru fotografierea 3D, ceea ce nu a devenit popular, nu au dezvoltat ideea.

În 2014, HTC, într-o încercare zadarnică de a recăpăta interesul pentru produsele sale, și-a amintit din nou de tehnologia a două camere. Modelul emblematic HTC One M8 a fost echipat cu o cameră principală și secundară (4 MP UltraPixel + 2 MP). Al doilea era potrivit doar pentru estomparea fundalului. Și asta s-a făcut opțional - după filmarea în galerie.

Aceeași tehnologie a fost folosită apoi de ZTE în seria Axon și phabletul Grand X Max 2, iar Xiaomi în Redmi Pro. Plus câțiva producători chinezi. Este relevant și astăzi. Huawei are o implementare similară a „cu dublă cameră” în modelul bugetar Honor 6X. Un modul este de 12 megapixeli cu drepturi depline, al doilea este un auxiliar de 2 megapixeli (util doar pentru „bokeh”, dar totuși o „funcție” interesantă pentru a ieși în evidență printre concurenți).

Uneori sunt instalate două camere pe panoul frontal al smartphone-ului. Funcția „zoom” este relevantă aici - puteți face selfie-uri regulate și de grup fără dificultate. Această implementare se găsește în LG V10/V20, Vivo X9.

Actualele flagship-uri au fost deja menționate mai sus - iPhone 7+, LG G6, Huawei P9/P10.

Ce ne rezervă viitorul camerelor duble? Oppo a introdus o tehnologie interesantă la începutul acestui an. Se numește Zoom optic de precizie 5X - după cum puteți înțelege ușor, vorbim despre zoom optic de 5x. De asemenea, folosește doi senzori foto, dar nu există două lentile pe corpul smartphone-ului. Unul dintre senzori este ascuns în interiorul corpului; se folosește un sistem de lentile mobile, situat la un unghi de 90 de grade. Datorită acestui lucru, este posibil să se mențină corpul extrem de subțire al smartphone-ului. În general, designul seamănă cu un periscop (lumina ajunge la senzor printr-o prismă specială și o fereastră de sticlă).

Desigur, cu o astfel de mărire, orice strângere de mână va estompa cadrul. Prin urmare, OPPO a dezvoltat și un sistem avansat de stabilizare optică atât pentru fotosenzor, cât și pentru prismă: corecția se realizează în trepte de 0,0025 grade. Telefoanele inteligente care acceptă OPPO superzoom nu au fost încă lansate, așteptăm.

O altă tehnologie care utilizează mai multe camere în smartphone-uri a fost dezvoltată în măruntaiele proiectului Google Tango. Aici vorbim de realitate augmentată. Adevărat, sunt necesare mai multe camere - trei sau mai multe. Și toate sunt folosite pentru a colecta informații despre ceea ce se întâmplă în jur și pentru a simula realitatea virtuală. Apropo, smartphone-urile de pe platforma Tango există deja, de exemplu, Asus ZenFone AR. Cred că ideea poate deveni foarte bine și nu degeaba Google lucrează la ea.

În orice caz, utilizarea mai multor camere principale în smartphone-uri este un subiect interesant și promițător. asa crezi si tu? Vrei un smartphone cu cameră duală? Sau este totul răsfăț?...