На первый взгляд может показаться, что двойная камера — это просто очередная маркетинговая уловка. Но самом деле это не совсем так. В статье "Любительская фотосъёмка: выбор техники" мы уже писали, что главный недостаток смартфонов по сравнению с компактными цифровыми фотоаппаратами — отсутствие оптического увеличения или "зума". Традиционная камера в смартфоне обладает широкоугольным объективом, что, во-первых, совсем не подходит для съёмки лиц — они получаются слишком выпуклыми, с неестественной геометрией. Во-вторых, какие-то удалённые объекты получаются вообще мелкими.
Зум-объектив в фотоаппаратах — довольно сложная конструкция, но если вкратце, то линзы в нём перемещаются дальше и ближе друг к другу. Поэтому все объективы в фотоаппаратах такие выпуклые, исключение составляют разве что отдельные модели компактных камер от Sony, где объектив сделан вровень с корпусом, просто внутри под 45 градусов установлено зеркало, а линзы перемещаются вдоль корпуса.
Короче говоря, для всей этой механики и оптики в смартфоне просто слишком мало места. Можно сделать матрицу (фотосенсор) и линзы маленькими, но тогда пострадает качество изображения. Казалось бы, ситуация патовая.
Но решение оказалось очень простым — достаточно лишь установить не одну камеру, а две, с разными фокусными расстояниями объективов. Пусть один объектив имеет эквивалентное фокусное расстояние, например, 24 мм (широкий угол), а второй — 50-55 мм (нормальное фокусное расстояние). Таким образом можно выполнять оптическое увеличение в два раза, просто переключая камеры программно.
Учитывая, что в наши дни стоимость самого модуля камеры в смартфоне (даже очень качественного) не такая уж высокая, удвоение камеры практически не отразилось на цене флагманских смартфонов.
Впрочем, оптический зум — не единственное использование второй камеры. Прежде чем двукратный зум стал трендом, вторую камеру различные производители использовали и для других целей. В LG G6 дополнительный модуль обладал, напротив, ещё меньшим фокусным расстоянием, таким образом превращаясь в сверхширокоугольный объектив. А в Huawei P9 вторая камера делала только чёрно-белые снимки, но с более высокой светочувствительностью. Программное обеспечение смартфона объединяло изображение с обеих камер, достигая меньшего количества шумов и большей резкости, чем при использовании только первой камеры.
Однако поскольку моду на вторую камеру ввела, по сути, Apple в своём iPhone 6 Plus, то рано или поздно все производители пришли именно к тому решению, которое внедрила эта компания, а именно: двукратный оптический зум. Тем не менее, как мы уже видели на примере Huawei P9, информация с обоих модулей может использоваться для того, чтобы улучшать качество снимков.
Действительно, двойная камера расширяет функциональность фотосъёмки на смартфон. Например, она позволяет программному обеспечению отделять фон от объекта съёмки (объект — то, на чём сфокусировался объектив камеры). Фон потом можно размывать для создания впечатления "профессионального" портрета или вообще убрать — якобы портрет был снят в профессиональной студии.
Также практически все производители смартфонов в один голос обещают, что в любом случае при съёмке информация с обеих камер используется для фильтрации шумов и достижения большей резкости. Это, впрочем, уже как раз может оказаться и чисто маркетинговой заманухой. К примеру, если сравнить "однокамерный" iPhone 8 и "двухкамерный" iPhone 8 Plus, то окажется, что при съёмке на широкоугольную камеру заметить хоть какую-то разницу не представляется возможным. Разве что данные с широкоугольной камеры используются при съёмке на вторую камеру — это имело бы смысл. Дело в том, что, опять же, законы физики не позволяют при текущих технологиях реализовать одинаковую светосилу для широкоугольной и "нормальной" камер смартфонов, поэтому основная, широкоугольная, камера имеет большую светосилу и способна снимать с меньшим количеством шумов в потёмках, чем дополнительная.
Редкая новинка на рынке смартфонов сейчас выпускается без двух камер на тыльной стороне, а некоторые имеют пару модулей и на фронтальной, однако нас сегодня интересуют именно основные сдвоенные объективы. Не каждый пользователь знает для чего это нужно, и на что они влияют. Если вы уже давно задавались подобным вопросом, но никак не могли найти на него ответ, то вы попали по адресу. В этой статье мы дадим ответ на вопрос – зачем двойная камера в смартфоне, как ей пользоваться и в чём смысл такой технологии?
Что такое двойная камера?
Для начала хочется уточнить, что двойная камера на самом деле это одно устройство, обладающее двумя сенсорами, а ни в коем случае не пара отдельных камер. При этом у каждого из модулей своё предназначение. Если первый совершенно обычный и отвечает за качество съёмки, то второй отвечает за захват тех данных, которые не смог запечатлеть основной сенсор, тем самым улучшая снимок. Тип данных может отличаться в зависимости от замысла разработчика и далее мы разберем самые популярные варианты.
3D – эффект
В некоторых телефонах с двойной камерой, например Honor 6X и Huawei Mate 9 второй модуль необходим для создания эффекта объёмных изображений. Это возможно из-за того, что он повышает общую способность камеры к анализу информации о дистанции объектов. Благодаря этому пользователь может создавать практически трехмерные снимки.
Эффект Боке
“Эффект Боке” или же «портретный режим» используется в большинстве смартфонов с двойной камерой. Что же даёт этот эффект? Он размывает задний фон для того чтобы визуально акцентировать внимание на основой объект, который находится в фокусе.
Дополненная реальность
В некоторых смартфонах, таких как Lenovo Phab 2 Pro и Asus Zenfone AR вторая камера позволяет добавлять в изображение пространства, фиксируемое камерой и отображаемое на экране смартфона, разнообразные предметы и объекты. Это дает возможность, к примеру, посмотреть как будет выглядеть в доме определенная мебель, или просто развлекаться, наблюдая за тем как по вашей комнате ходит Дарт Вейдер.
Улучшения детализации
Разработчики постоянно находят новые задачи для двойной камеры. Так, в гаджетах Huawei, она необходима для того, чтобы повышать количество деталей на фотографии. Первый модуль обладает цветной матрицей, а второй монохромной. Такая комбинация приводит к тому, что снимки получаются более резкими, это относится как к цветным фотографиям, так и к чёрно-белым.
Съёмка в условиях слабого освещения
Несмотря на то, что прогресс движется очень быстро, многие смартфоны всё ещё не могут делать качественные снимки при отсутствии правильного освещения. В некоторых гаджетах эта проблема частично решается благодаря двойной камере. Это стало возможным благодаря тому, что повышается количество света, захваченного двумя сенсорами, что повышает качество фотографии сделанной в сумерках или при искусственном освещении. Наиболее распространена эта технология, опять же, в смартфонах Huawei.
Зуммирование
Зуммирование в том виде, которое присутствует в компактных фотоаппаратах реализовать в смартфонах пока не представляется возможным поскольку трансфокатор обладает большими габаритами, а также потребляет приличные объёмы энергии. Однако, ограниченное зуммирование доступно и без него, благодаря оснащению смартфона двойной камерой с разным фокусным расстоянием оптики. Чаще всего у первого объектива угол обзора стандартный, а у второго телескопический. Это приводит к тому, что пользователь получает возможность мгновенного переключения между двумя вариантами. Яркий пример такого смартфона – iPhone 7 Plus.
В LG G5 разработчик решил поступить иначе – он оснастил второй сенсор широкоугольной оптикой, что позволяет захватывать больше пространства в кадре. При всём этом пользователь также может переключаться между режимами съёмки и вернуться на стандартный модуль при желании.
Заключение
В этой статье мы рассказали о том, как работает двойная камера в смартфоне и в чём заключаются её преимущества перед одиночной. В разных смартфонах она используется по-своему и выбрать наиболее лучший вариант объективно нельзя, поскольку всё зависит от субъективных предпочтений пользователя. Кому-то важны качественные портретные снимки, а некоторым хочется иметь оптический зум, пусть и немного урезанный.
В завершении хотим сказать, что к дешевым моделям с двойной камерой стоит относиться с опаской, поскольку это может быть простым маркетинговым ходом и второй модуль будет бутафорным. Однако, благодаря нашей статье вы сможете отличить настоящую камеру от поддельной.
Если статья была вам полезна, не забудьте добавить в закладки (Cntr+D) чтоб не потерять и подпишитесь на наш канал !
В феврале прошлого года я уже писала в блоге о том, что двойные камеры . Так, собственно, и произошло (я не ведущий аналитик, если что, просто и так очевидно было:)). В конце концов, мобильную фотографию надо куда-то развивать, просто наращивать мегапиксели неэффективно. А раз физически небольшие размеры сенсоров телефонных камер и ограничения на оптику не позволяют «развернуться», приходиться искать альтернативные решения.
Сегодня флагманы со сдвоенными камерами есть у HTC, LG, Huawei, Xiaomi, ASUS, ZTE, Lenovo и, конечно, же Apple (конечно, не только у них). Пожалуй, лишь в Samsung этот тренд почему-то проигнорировали. Возможно, из-за технических проблем. Ведь недавно «пробегала» о том, что ранний прототип Galaxy S8 все же имел двойной модуль.
Нельзя не отметить, что сама по себе технология не нова. Если помните, в 2010-2011 годах наблюдался бум домашнего 3D. И это коснулось не только телевизоров, но и смартфонов. Модели HTC Evo 3D и LG Optimus 3D оснащались сдвоенными модулями камер для съемки трехмерного видео, а их экраны отображали «безочковый» 3D-контент. На рынке это веяние даже по части телевизоров. А уж телефоны вовсе выдавали «вырвиглазное» изображение и никому не понравились. Двойные камеры в них использовались только для создания стереофото и видео. Но пользы от технологии на самом деле больше.
Чем же хороши две основные камеры?
Во-первых, две камеры расширяют «поле зрения». Если модуль один, то он универсальный - подходит для и для пейзажной съемки, и для макро. А вот второй модуль можно установить с широким углом обзора и снимать классные панорамы без «софтовой» склейки.
Во-вторых, двойной модуль повышает четкость и контрастность фотографий. Каждая камера может снимать немного по-разному, делая акцент на разных деталях. Затем два кадра объединяются для получения идеальной картинки.
В-третьих - оптический зум. При желании его можно установить и для одного модуля камеры, но это увеличит габариты смартфона, что не на руку производителю. Когда объектива два, то один может быть широкоугольным (захватывает в кадр больше), а второй - длиннофокусным («видит» дальше). Таким образом можно получить 2-3-кратный зум без ухудшения качества изображения.
Ну и четвертое - красивое боке (размытие заднего плана). В принципе и смартфоны с одним модулем могут делать что-то подобное, но у двойных камер эффект гораздо круче. Все потому что, что первая камера фокусируется на выбранном объекте, а вторая эффектно размывает фон. Затем снимки склеиваются.
Вот и все основные преимущества сдвоенных модулей. Тем не менее, каждый производитель реализует технологию по-своему, так что давайте углубимся в особенности.
Подход Apple
Как известно, двойной камерой «одарен» только старший айфон - 7 plus. В первую очередь этим шагом Apple решила важную проблему мобильного мира - сложность использования полноценного оптического зума. Как уже описывалось выше, вторая камера имеет длиннофокусный объектив и, по сравнению с первой, обеспечивает зум без цифрового приближения. Все работает очень четко, спасибо ПО.
От того, что две камеры имеют разное фокусное расстояние, выиграла и опция съемки портретов. Опять же выше уже писала про эту «фичу» - изображения с двух камер соединяются, в итоге снимаемый объект максимально четкий, а фон художественно размыт. Может быть, порой эффект кажется слишком «искусственным», но все равно две камеры реализуют его гораздо лучше, чем чисто программные решения.
Есть у Apple и подражатели. Новая модель ASUS Zenfone 3 Zoom (была представлена в начале этого года) тоже имеет двойную камеру. И в отличие от своего предшественника ZenFone Zoom (в нем использовалась система из нескольких линз) дает 2-кратный зум чисто за счет разного фокусного расстояния. Модель тоже поддерживает съемку портретов в «боке», а еще выделяется супершустрым фазовым автофокусом.
LG
Задолго до того, как свет увидел седьмой айфон, был представлен модульный флагман LG G5 со сдвоенной камерой. Правда, мало кто об этом факте вообще вспомнит, так как телефон почти не был замечен на рынке. G6 постарались сделать совсем другим, но вот две основные камеры у него остались.
Любопытно, что LG используют «двухкамерность» иначе, чем другие производители. Второй объектив тут не длиннофокусный, а наоборот широкоугольный - с углом обзора аж 125 градусов. Аналога оптического зума нет, зато можно снимать шикарные панорамы - в кадр умещается ОЧЕНЬ много! Правда, края могут быть «замылены», но не для всех это критично.
Huawei
Этот бренд стал одним из первых, «возродивших» двойную камеру в смартфоне. Модель Honor 6 Plus вышла в продажу еще в начале 2015 года. С тех пор флагманы Huawei всегда выходили с двойными модулями. В том числе и популярный P9, и новейший P10. И здесь есть очень интересная особенность: одна камера снимает исключительно монохромное изображение. Это означает, что она улавливает больше света, выдает лучшую резкость, а еще идеально снимает в условиях слабого освещения. В итоге изображение с двух камер объединяется в качественную картинку.
«Побочный» плюс - можно снимать черно-белые фото в отличном качестве (то есть лучше, чем программно «обесцвеченные» обычные).
Впрочем, не только Huawei использует такую технологию. Прошлой осенью «железный» гигант Qualcomm анонсировал платформу Clear Sight - еще одно воплощение той же идеи с монохромными фото. Камеры поставляются в готовом «чипе», использовать без труда его могут любые производители смартфонов. В частности, технологией Clear Sight может похвастаться Xiaomi Mi 5s Plus.
Прошлое, настоящее и будущее двойных камер
Как уже упоминалось во вступлении, нынешний бум двойных камер не первый в своем роде. Когда-то пионерами по части технологии выступили корейцы - еще в 2007 году была представлена модель Samsung SCH-B710 для внутреннего рынка. Она оснащалась двумя камерами (по 1 МП), а дисплей мог воспроизводить стереофоническое изображение. Видимо, популярным телефон не стал, раз продолжения не было.
В 2011 году продавались «тридэшные» LG Optimus 3D Max и HTC Evo 3D. Внимания покупателей нишевые модели почти не привлекли. А так как две основные камеры использовались исключительно для съемки не ставшего популярным 3D, то и развивать идею не стали.
В 2014 году HTC в тщетных попытках вернуть интерес к своей продукции опять вспомнила про технологию двух камер. Флагман HTC One M8 оснащался основной и вспомогательной камерами (4 МП UltraPixel + 2 МП). Вторая была годна лишь для размытия заднего плана. И то делалось это опционально - после съемки в галерее.
Ту же технологию тогда же использовали ZTE в серии Axon и фаблете Grand X Max 2, Xiaomi в Redmi Pro. Плюс еще несколько китайских производителей. Актуальна она и сегодня. У Huawei есть подобная реализация «двухкамерности» в бюджетной модели Honor 6X. Один модуль полноценный 12-Мп, второй - вспомогательный 2 Мп (полезен разве что для "боке", но все равно интересная «фича» для выделения среди конкурентов).
Иногда две камеры устанавливаются и на передней панели смартфона. Здесь актуальна функция «зума» - можно делать обычные и групповые селфи без труда. Такая реализация встречается в LG V10/V20, Vivo X9.
О нынешних флагманах выше уже говорилось - iPhone 7+, LG G6, Huawei P9/P10.
Что же ждет двойные камеры в будущем? Интересную технологию в начале этого года представила компания Oppo. Она называется 5X Precision Optical Zoom - как несложно понять, речь про 5-кратный оптический зум. Тут тоже используется два фото-сенсора, но на корпусе смартфона нет двух объективов. Один из сенсоров спрятан внутрь корпуса, использована подвижная система линз, расположенная под углом 90 градусов. Благодаря этому удается сохранить предельно тонкий корпус смартфона. В целом конструкция напоминает перископ (свет на сенсор попадает через специальную призму и стеклянное окошко).
Конечно же, при таком увеличении любое дрожание рук размажет кадр. Поэтому в OPPO также разработали продвинутую систему оптической стабилизации как для фотосенсора, так и для призмы: коррекция ведется с шагом 0,0025 градусов. Пока еще не выпущены смартфоны с поддержкой суперзума OPPO, ждем.
Еще одна технология, использующая несколько камер в смартфонах, была разработана в недрах проекта Google Tango. Речь здесь дополненной реальности. Правда, камер требуется больше - три или более. И все они используются для сбора информации о происходящем вокруг и моделирования виртуальной реальности. К слову, смартфоны на платформе Tango уже существуют, например, Asus ZenFone AR. Думаю, идея вполне может «взлететь», не зря же ей Google занимается.
В любом случае использование нескольких основных камер в смартфонах - тема интересная и многообещающая. А вы также считаете? Хотели бы смартфон с двойной камерой? Или баловство все это?..
Планирует запустить в продажу устройство, в котором будут сразу два модуля камеры, все прочие производители переполошились, ринувшись наперебой пускать в производство смартфоны, обладающие двумя камерами. Кто-то сумел сделать это достаточно удобно и качественно, кто-то – ниже приемлемого уровня, а некоторые умудрились воплотить такую идею в жизнь крайне ужасным способом.
По сути, только в этом году на конгрессе в Барселоне была запущена тенденция в развитии вселенной смартфонов, но сам замысел уже не нов. Довольно давно два модуля используются в устройствах (к примеру, HTC Evo 3D, выпущенный аж в 2011-ом году!), но именно в наступившем году производители пришли к массовому выпуску подобного рода телефонов.
Но какими именно преимуществами обладает двойная камера? Как она работает, какие удобства и функции предоставляет обыкновенному человеку и что же в итоге выбрать – устройство с двумя или же с одним модулем?
Принцип, по которому работает двойная камера
Принцип работы ничем не отличается от одинарной камеры. Проходящий сквозь линзу свет угождает прямиком на матрицу, и затем с этого сенсора процессором считывается поступившая информация, которая в дальнейшем трансформирует ее либо в видео, либо в фотографию.
Двойная камера работает точно так же, только матриц не одна, а две. И работают они друг от друга полностью автономно. Следовательно, любая склейка сигналов и их обработка осуществляется процессором. И от продвинутости его зависит конечное качество фотоснимка.
Применение двойной камеры в смартфонах
Здесь достаточно много сценариев использования.
Что касаемо оптического зума
Одна из камер, что встроена в iPhone 7 Plus, нацелена именно на оптический зум. Один из модулей обладает широкоугольным типом объектива, а второй из объективов дает возможность получения фотографий с зумом, качество которых не падает.
Когда зум был только лишь цифровым, иными словами – смартфон осуществлял съемку в 16 МП, обрезая процессором нужный фрагмент, и итоговое фото было на 8 МП, – как итог, падало и качество. Теперь, когда один из модулей обладает возможностью оптического зума, появляется возможность сохранения высокого качества фотографий.
Динамический диапазон
Не все из производителей смартфонов стали использовать второй модуль для получения оптического зума. К примеру, двойная камера, которой оснащен Huawei P10, предназначена для повышения динамического диапазона. В ней отсутствует возможность оптического зуммирования. Один из модулей в этой модели осуществляет съемку лишь в монохромном виде. Как утверждают сами разработчики, это повышает уровень детализации теней, а как результат – гораздо более хорошее качество снимков.
Повышение детализации
Порой производители в каждый из модулей вставляют разные матрицы. Один из них обладает меньшим значением мегапикселей, но светосила в этом случае выше. А у другого уровень светосилы ниже, но значение мегапикселей гораздо выше. И после того, как два сигнала с каждого из модулей объединяются, картинка получается в более детализированной. Все дело в том, что один из снимков предоставляет информацию о цветовом наполнении композиции, а второй – непосредственно о деталях изображения.
Смена при фокусе
Некоторыми из производителей второй модуль используется для того, чтобы можно было получить фотоснимки, в которых будет возможность изменить фокус уже после того, как вы сделали и сохранили фотографию.
Размытый фон
Ну и, безусловно, любой из смартфонов, обладающий сейчас двойной камерой, «обучен» создавать эффект, называемый глубина резкости, то есть размытие объектов на заднем фоне.
По сути, в действительности, это программный процесс. Вторая камера в данном случае необходима лишь для того, чтобы максимально точно обозначить положение фокусируемого объекта в пространстве. Производятся снимки на каждую из камер, оба изображения процессором сопоставляются, и в итоге определяется то, какой именно из объектов вы пожелали видеть на переднем плане. Затем, в режиме реального времени, на изображение накладывается определенный фильтр, благодаря чему фон и размывается. Также, зачастую, есть возможность самостоятельно указать для снимка уровень такой размытости. Это понятие носит название – программная диафрагма. И чем более открытой она будет, тем больше будет уровень размытости заднего фона. Но в таком случае с изображения пропадет больше необходимых и, даже вероятно важных, деталей.
Программный алгоритм съемки
Программные алгоритмы крайне важны в случаях, когда в ход вступает двойная камера. Они необходимы для обработки изображения. Если процесс работы алгоритмов безошибочен, тогда эффект глубины резкости будет достаточно точным. Необходимые и важные объекты не сотрутся, а края объекта на переднем плане будут четкими, конкретными и ровными.
Но на сегодняшний день пока что нет такого рода камеры, которая могла бы в любом случае и со стопроцентной точностью определить, где именно начинается граница заднего фона, и где заканчиваются контуры объекта.
Муляжи в качестве двойных камер
В погоне за прибылью, на рынок смартфонов «выплыли» некоторые модели, в которых фактически присутствует двойная камера, но один из модулей – муляж. Так как обыкновенному пользователю сложно определить – работают ли обе камеры, и как именно они работают, то недобросовестные производители решили сыграть на этом. Также подобной линии придерживались и подпольные организации, выпускающие подделки известных смартфонов по низким ценам.
В некоторых моделях одна из двух камер вовсе не осуществляет съемку. Смартфон визуально имеет две камеры, но работает лишь одна. В других моделях оба объектива равны по характеристикам, либо съемка ведется на оба, но программно процесса обработки не происходит.
Ввиду того, что внешне порой сложно отличить любителю снимок на обычную камеру от фотографии, которая была сделана с помощью двойной камеры, это позволило многим недобросовестным производителям неплохо нажиться на трендовой тенденции нынешнего года.
Безусловно, в числе лучших находится iPhone 7 Plus, который был представлен публике в прошлом году. Еще лучше в этом плане дела обстоят у iPhone 8 Plus, который только-только вышел на рынок. Сюда же отнесем iPhone X, который в продажу поступит в конце осени.
IPhone 7 Plus обладает двумя камерами, каждая разрешением в 12 МП. Один из объективов является широкоугольным, а второй – телескопическим. Широкоугольный объектив дает возможность получить больше информации про свет на изображении, а второй позволяет реализовать оптический зум.
Также достаточно мощной моделью с двумя камерами явился новый Huawei Mate 9 Pro. В него встроена черно-белая камера разрешением в 12 мегапикселей, и цветная камера – 20 МП. Камера, снимающая в монохромных цветах, делает снимок, получив большой объем информации про световое наполнение изображения, а цветной снимок дает возможность окрасить картинку, получив изображение в высоком качестве.
И, наконец, Samsung тоже отличилась, представив фаблет . Это первый подобный опыт корейской компании, но уже сейчас новинку признают одной из самых лучших для фотосъемки. Galaxy Note 8 оснащен парой 12-мегапиксельных сенсоров, один из которых имеет апертуру f/1.7.
Цена смартфонов с двойной камерой
Все вышеперечисленное, вне всяческого сомнения, превосходно. Но тут же возникает вопрос – какова же будет цена за смартфон, обладающий двойным модулем? Ведь элементов стало больше, соответственно процесс сборки усложнился. К тому же, программное обеспечение также необходимо улучшать, иначе не удастся адекватно и необходимым образом использовать второй из модулей. И это все влечет за собою, казалось бы, лишние расходы.
Но в действительности, нет существенной разницы в цене между аппаратами с одинарной и аппаратами с двойной камерой.
Нужна ли двойная камера в смартфоне?
Определив все достоинства и недостатки смартфонов с двойным модулем, запросто удастся сделать вывод о том, что в общем и целом двойная камера является скорее плюсом, нежели минусом. По сути, если это не влияет кардинально на стоимость, и влечет за собой лишь преимущества, то ничего в этом плохого и нет!
Одним из самых оправданных методов применения второго модуля является возможность улучшенного оптического зума. Привычным было то, что смартфон обладает неизменным углом обзора, и для крупного снимка какого-либо объекта необходимо было к нему подойти поближе, иначе качество бы резко снижалось. Благодаря телескопическому объективу ситуация изменилась. Достаточно одного нажатия, чтобы приблизить красивый объект, и – отличный снимок готов.
Одним из главных трендов в мире смартфонов в 2017 году стали двойные камеры. Это уже далеко не инновация, поскольку впервые использовать одновременно два модуля камер в смартфонах решила компания HTC в Evo 3D (2011 год) и позднее в One M8 (2014 год). Реализация тайваньцев не обрела широкой популярности на рынке. И вот, в 2017 году производители решили снова сделать ставку на двойные камеры.
На сей раз все получилось. После выпуска LG G5 и в 2016 году Apple решила ответить конкурентам - стал первым флагманом компании с двойной камерой. В итоге к двойным камерам пришли практически все известные компании - сейчас их используют Samsung, Apple, Huawei, LG, Nokia, Xiaomi, Meizu, Lenovo (Motorola), Essential, ZTE и даже небольшие китайские вендоры типа UMIDIGI, Doogee, Vernee и прочих.
HTC Evo 3D с двойной камерой, 2011 год
Все они используют различные системы двойных камер: кто-то делает акцент на монохромный датчик, кто-то на широкоугольный, а кто-то - на телеобъектив. Трешбокс решил разобраться, что предлагает тот или иной дуэт фотомодулей, как это работает, а также в чем преимущества и недостатки используемых производителями решений.
Датчик глубины
Мы начнем с датчика глубины, поскольку это самая простая форма возможной системы двойной камеры. В данном случае основная камера сопровождается вторым датчиком, единственной функцией которого является создание трехмерной карты области снимаемого объекта. Как вы, возможно, знаете, человек видит трехмерный мир в двухмерной проекции, но способен составлять полное представление о расстоянии, форме, размерах и глубине окружающих объектов. За это отвечают наши глаза, имеющие стереоскопическую способность благодаря разным перспективам.
Датчик глубины в системе двойной камеры работает аналогично основной камере. Используя вторичный модуль, двойная камера может приблизительно рассказать, насколько далеко перед ней стоят объекты относительно друг друга. Затем эта информация используется для отделения объекта переднего плана от фона.
Пример работы датчика глубины на HTC One (M8)
Главная фишка двойной камеры с этим датчиком заключается в создании реалистичного эффекта глубины резкости. Технология в своем виде пришла из DSLR-камер с их большими сенсорами и объективами, однако воссоздать эффект такой же мелкой глубины резкости смартфоны не могут. Датчик глубины сначала определяет границы объекта переднего плана, а затем применяет эффект размытия на все окружающее. Отмечу, что получаемый результат - очень близок, но иллюзорен.
В теории и на практике датчик глубины имеет свои подводные камни. Если снимаемый объект не имеет глубины (например, вы можете снимать что-то плоское), камера не сможет это определить и вместе с задним фоном размоет края объекта. Даже если датчик глубины отлично справляется со своей задачей, итог в любом случае не выглядит естественным. В DSLR-камерах интенсивность размытия увеличивается с расстоянием от точки фокусировки. В смартфонах этого нет.
Системы двойных камер со специальным датчиком глубины - один из самых редких дуэтов фотомодулей. Впервые такая система была установлена во флагмане HTC One (M8) - это самый популярный пример. В наши дни датчик глубины используется в таких смартфонах, как или Lenovo K8 Plus, то есть не во флагманских моделях.
Монохромная камера
Несколько более популярная реализация вторичного фотомодуля - монохромная камера. В такой системе основная камера дополняется аналогичным датчиком, особенность которого заключается в монохромной съемке. Обе камеры обычно имеют одинаковые сенсоры, светосилу, линзы и фокусирующие системы. Единственное различие между ними состоит в том, что у второй камеры отсутствует цветной RGB-фильтр. Это означает, что монохромный датчик не может фиксировать информацию о цвете, однако он может захватывать больше света, чем обычная камера.
Двойная камера с монохромным датчиком делает одновременно две фотографии. Принцип работы такой системы - объединение снимков с обеих камер в одно изображение. Как итог - два совмещенных изображения имеют более подробную информацию и уменьшенный уровень шумов. Кроме того, вы можете делать исключительно черно-белые фотографии на монохромную камеру и получать наиболее высокое качество изображения. Цветной модуль не может обеспечить такого результата даже после применения ЧБ-эффекта.
ЧБ-режим монохромной камеры на Huawei P9
Одним из первых смартфонов с дополнительной монохромной камерой можно назвать флагман Huawei P9. С тех пор китайская компания продолжает улучшать свою двойную камеру и сегодня у нее лучшая система с монохромным датчиком. Стоит отметить, что в разработке двойных камер и алгоритмов обработки Huawei участвует Leica - популярный немецкий производитель, выпускающий фотокамеры и оптику премиум-класса.
Широкоугольная камера
Впервые двойная камера с широкоугольным объективом дебютировала в смартфоне LG G5 в начале прошлого года. LG установила в свой новый флагман 16-мегапиксельный первичный сенсор (29 мм) со светосилой f/1.8 и дополнительный 8-мегапиксельный датчик (12 мм) со светосилой f/2.4. Фокусное расстояние 12 мм придает второстепенной камере значительно более широкое поле зрения, которое захватывает гораздо более широкую область сцены без необходимости намеренного отдаления от объекта.
В основном широкоугольная камера применяется во флагманах LG. Недавно Motorola оснастила такой системой свой новый смартфон Moto X4. Широкоугольный объектив представляет уникальную перспективу для мобильной фотографии, которую не может предложить ни одна другая камера для смартфонов. Помимо своей практической ценности (к примеру, захвата большой группы людей с близкого расстояния), широкоугольный датчик также позволяет создавать красивые пейзажи за счет захвата полной или хотя бы большей части сцены.
Широкоугольный и ультра широкоугольный режимы на LG G5
Первые поколения широкоугольных камер имели свои недостатки. Пользователи G5 и V20 жаловались на низкое качество изображения с ультрашироким углом обзора и сильное искажение сцены по углам. Тем не менее, LG продолжает неуклонно улучшать свою двойную камеру с широкоугольным объективом. В последнем флагмане V30 вторичная линза лишилась главных недостатков - качество изображения заметно подтянули, а искажений на снимках стало существенно меньше.
С хорошей реализацией такая система двойной камеры может быть действительно очень полезной, если говорить об определенных сценариях съемки. LG идет своим путем, и это хорошо.
Телефотокамера
Мы подошли к последнему и самому распространенному варианту из всех систем с двумя камерами - телефото. В данной конструкции первичный модуль соединен со вторым датчиком с телеобъективом. «Телевик» является полной противоположностью широкоугольной системы камер. Он фактически позволяет увеличить только масштаб снимаемого объекта, а не масштаб всей сцены целиком.
Начиная с релиза iPhone 7 Plus (первого смартфона Apple с двойной камерой) производители обратили внимание на телеобъектив в качестве второй камеры для фирменных смартфонов. В настоящее время телефото предлагает двукратное оптическое увеличение, то есть вторичный датчик в такой системе имеет увеличенное вдвое фокусное расстояние. Компания OPPO на выставке MWC 2017 в Барселоне представила инновационную систему двойной камеры с рекордным 5-кратным оптическим зумом, однако этому решению еще далеко до коммерческого выхода.
Широкоугольный режим (сверху) и телефото (снизу) на iPhone 7 Plus
У телеобъектива много преимуществ. Во-первых, что наиболее очевидно - это получение двукратного оптического зума без потерь в качестве изображения. Масштабирование фотографии на смартфонах в значительной степени было цифровым до сих пор, но с телеобъективом вы можете быстро «приблизиться» к снимаемому объекту с минимальной потерей качества. И потому как теперь цифровой зум применяется поверх двукратного оптического зума, получаемые результаты - намного более эффективные.
Портретный режим с функцией студийного освещения на iPhone 8 Plus
Съемка с использованием телеобъектива имеет и другие плюсы. Телефотокамеры отлично подходят для портретов, поскольку обеспечивают минимальное искажение и снимают объект сглаженнее, чем широкоугольный объектив. Большинство производителей сегодня также реализует эффект размытости фона. Комбинация телеобъектива и фонового размытия выводит классические портретные фотографии почти на уровень «зеркалок» - результат настолько впечатляет, что не каждый сможет увидеть разницу. Конечно, не стоит забывать о современных алгоритмах обработки.
Какие недостатки
Единственный недостаток для большинства систем двойных камер - пока ни один из производителей не смог достигнуть полного паритета для обоих модулей. Дополнительные датчики имеют меньшую светосилу по сравнению с основной камерой (от f/2.4 до f/2.8, в то время как для обычных камер уже достигнута рекордная отметка f/1.6) и не оснащаются оптической стабилизацией изображения. В этом году только два флагмана получили OIS одновременно для двух камер - это Samsung Galaxy Note 8 и Apple iPhone X.Из-за такого различия в характеристиках двойных камер наблюдается заметное расхождение в качестве, если речь идет о съемке при помощи конкретного модуля (только широкоугольный или только телефото). Тем не менее, уровень фотовозможностей, который сегодня предлагают такие мобильные устройства, как Galaxy Note 8 или iPhone X - невероятно высок.
Какие перспективы
Развитие камер в смартфонах за последние пару лет действительно превзошло все ожидания. Нет никаких сомнений в том, что технология двойных камер - это будущее мобильной фотографии. Уже сейчас ими оснащаются не только флагманы, но и устройства среднего класса, а также даже некоторые бюджетные модели. Новая жизнь для черно-белых фотографий, портретный режим с размытым фоном прямиком из «зеркалок», качественный зум без потерь, более высокая детализация - все это теперь могут делать и смартфоны благодаря двойным камерам.
