Камера фронтальная и тыловая что это
Что такое фронтальная камера и где она находится на смартфоне
Спросите у владельца смартфона, где находится фронтальная камера: правильно, ответят не все. Сами сразу поняли, о каком фотомодуле идёт речь? Ответ ниже. Рассмотрим, зачем на смартфоне нужны фронтальная и тыловая камера, чем отличаются, изучим технические показатели первой.
Как называется и что из себя представляет задняя камера на телефоне
Задний или тыловой фотомодуль – основная камера мобильного устройства. Появилась первой, применяется для ведения фото- и видеосъёмки. Изначально была представлена единственным модулем. Когда функций стало не хватать, начали выпускаться телефоны с двумя-тремя и большим числом фотосенсоров.
Задняя камера представлена блоком, состоящим из светодиода и фотомодулей. Среди них:
Где расположена фронтальная камера на телефоне
Фронтальная камера или front camera это – фотокамера на передней панели смартфона или планшета (front в переводе означает передний). Первый телефон с фотокамерой спереди – Kyocera VP-210, разработанный в Японии. Сразу после появления (1990-е) «фронталка» применялась для видеозвонков – разрешения в 0,3 Мп для иных целей недостаточно. Прошло время, и её научили делать прекрасные селфи, которые не стыдно выкладывать в социальные сети.
Основные параметры
Разнообразие селфи-камер поражает, ведь производители пытаются удивлять потребителей с выходом новых моделей телефонов.
К характеристикам тыльной камеры относят:
«Фронталки» делают широкоугольными с обзором
100°, дополняют вспышкой.
Назначение и возможности
Селфи-камера рассчитана на создание портретных снимков, совершения видеозвонков, в ряде моделей смартфонов ею пользуются для разблокировки устройства по лицу. Приложение для расположенной на передней стороне корпуса камеры определяет её возможности.
От софта зависит качество сформированного изображения.
Виды фронтальных камер
Расположенный спереди фотомодуль размещается:
Vivo презентовали съёмные селфи-камеры с отдельным питанием и интерфейсом для взаимодействия с телефоном.
На рынке появились смартфоны с парой нормальных селфи-камер, например, Realme 6 Pro, где второй сенсор – широкоугольный.
Отличия от основной (тыловой) камеры
«Фронталка» во многом проигрывает фотомодулю, расположенному сзади. Разница заключается в:
Фронтальная или селфи-камера расположена на передней панели смартфона: над, под или в экране. Рассчитана на создание портретных снимков, ведения видеотрансляций, совершения видеозвонков.
С первым личным «смартфоном» Siemens a50 в школе, начал серьезно интересоваться телефонами. Прошёл долгий путь от продавца-консультанта в Связном, до мастера по ремонту. Помогу профессионально разобраться в любом вопросе от выбора нужной модели до консультации в неполадках с технической и программной частью устройства. Обращайтесь 🙂
Что такое фронтальная камера
Читая характеристики телефона на Яндекс.Маркет или в любом интернет-магазине в блоке «Камера», можно встретить подблок «передняя» или «фронтальная» с перечислением характеристик. Эта статья расскажет о том, что такое фронтальная камера, где находится, зачем нужна и как включить.
Что такое фронтальная камера и зачем нужна
Название этого модуля пошло от английского front camera, означающего «передняя камера». Это камера, расположенная на передней стороне смартфона около разговорного динамика.
Она присутствует даже в самых дешевых смартфонах и выглядит как круг диаметром 5-7 мм с темно-красной точкой в центре. В зависимости от модели телефона и цвета корпуса, она может заметной или незаметной.
Легче всего этот модуль увидеть на устройствах белого, светло-серого или песочного цвета. С датчиками приближения и освещения (1-2 точки диаметром 2 мм каждая) ее трудно перепутать. Но иногда и искать не нужно: объектив камеры в некоторых моделях Sony, Samsung и Honor явно выделяется.
В продукции первой пары компаний фронтальная камера может иметь объектив диаметром до 10 мм или выпирать над поверхностью дисплея.
Фирма Honor нашла другое решение – она сделала этот модуль выдвигающимся из верхнего торца при запуске соответствующего приложения. Сложнее ее обнаружить в устройствах темного цвета и в безрамочных смартфонах, так как она скрыта под стеклом дисплея.
Первоначально она была добавлена в телефоны для видеозвонков в Skype, но скорость мобильного интернета не позволяла ими пользоваться.
Эту проблему решило добавление в устройства Wi-Fi модуля. Со временем назначение сменилось на создание селфи, записи роликов и ведения трансляций в Instagram и Youtube.
Основные параметры
Фронтальная камера, как и основная, обладает рядом параметров:
Отличия от основной (тыловой) камеры
Фронтальная камера отличается от основной очень сильно. Отличия заключаются в следующем:
Эти недостатки устранены в селфифонах – смартфонах с полноценным модулем передней камеры, по характеристикам и дополнительным функциям превосходящим таковой у основной камеры.
Как включить
Порядок действий следующий:
Подводя итог, можно сказать, что фронтальная камера устанавливается во все модели смартфонов. Она позволяет общаться в Skype или What’s App используя видео или делать селфи.
Фронтальная камера смартфона — что это такое и для чего она
Каждый современный смартфон совмещает в себе множество функций и уже успешно заменил собой портативный музыкальный плеер, видеоплеер, игровую приставку, карманный компьютер, фото/видео камеру и др. Многофункциональность требует от смартфона наличия высокой вычислительной мощности и большой объем памяти, множество вспомогательных датчиков и камер с несколькими объективами, в том числе наличие фронтальной камеры.
Фронтальная камера на телефоне — это какая камера?
В настоящее время смартфоны оснащаются несколькими камерами, одна из которых фронтальная камера. Фронтальная камера (или Front camera) — это камера, расположенная на передней панели смартфона. Чаще всего она располагается в верхней части устройств (подробней о вариантах размещения рассмотрим ниже.
Зачем нужна фронтальная камера в смартфоне?
Изначально, фронтальная камера имела очень низкие технические характеристики (ее разрешение чаще всего не превышало разрешения 0,3 МП), что было связано со слабым развитием мобильных сетей и ограниченными возможностями совершения видеовызовов.
С развитием мобильного и стационарного интернета появилась техническая возможность совершать видеозвонки. Производители стали больше внимания уделять фронтальной камере, повысив ее качество, что позволило создавать автопортреты или просто селфи. Покупателям понравилось создавать «себяшки» и вследствие повышения спроса стало повышаться качество фронтальных камер. Главное назначение фронтальной камеры: видеозвонки, создание автопортретов (селфи) и разблокировка смартфонов.
Где находится селфи камера в смартфоне
Как написано выше, фронтальная камера расположена на передней панели. Вариантов ее размещения множество:
Как выбрать смартфон с хорошей фронтальной камерой и чем она отличается от основной
В большинстве случаев, фронтальная камера более «простая» по характеристикам, чем основная: она лишена автофокуса, вспышки, возможности «зума», имеет более «темный» объектив и меньший сенсор.
При выборе смартфона с хорошей фронтальной камерой нужно ориентироваться на те же параметры, что при выборе смартфона с качественной основной камерой:
1) Самый главный параметр — размер сенсора и пикселя: чем они больше — тем лучше, большой сенсор и пиксель позволяют «захватить» больше света и создать качественное селфи при недостаточном (низком) уровне света;
2) «Светосила» объектива — чем «светлее» объектив, тем лучше: для создания качественного фото или видео нужно больше света, а значит лучше, если через объектив попадет на сенсор больше света (объектив f/2.2 темнее объекта f/1.8 — последний лучше);
3) Угол обзора — чем он больше, тем лучше (хороший показатель более 100 градусов);
Первые два параметра влияют именно на качество, третий — на удобство. Высокое разрешение — не показатель качества, ориентируйтесь на первые два параметра.
Что такое фронтальная камера в смартфоне
Front camera, или фронтальная камера, есть почти в каждом смартфоне. Однако далеко не все знают, как она выглядит и где расположена.
Что такое front camera
Фронтальная камера – что это?
Раньше производители не уделяли должного внимания характеристикам фронтальной камеры в смартфоне, так как ей почти не пользовались люди. Фронталка применялась исключительно для совершения видеозвонков. Правда, и с этой задачей она едва справлялась, так как имела разрешение всего 0,3 МП.
Однако со временем фронтальная фотокамера стала набирать популярность, и производители стали постепенно улучшать ее характеристики. Теперь с помощью фронталки можно делать фотографии в хорошем качестве.
Относительно недавно фотокамера стала использоваться для разблокировки устройства.
Передняя vs задней камеры: сравнение
Обычно фронталка отличается от задней (тыловой) камеры следующими параметрами:
В некоторых моделях телефонов присутствуют передняя светодиодная вспышка и автофокус.
Как выбрать смартфон с качественной фронталкой
При выборе нужно обращать внимание не на количество МП, а на:
Какое значение диафрагмы лучше: f/2.0 или f/2.2
Для начала нужно разобраться определением слова «диафрагма». Диафрагма (апертура, или светосила) – отверстие, пропускающее свет к фронталке, площадь которого изменяется специальными лепестками. Светосила указывается следующим образом: f/число (f/1.6, f/1.7, f/2.0). Чем больше значение, тем меньше пропускное отверстие, и чем меньше значение, тем больше пропускное окно.
Как делать хорошие фотопортреты
Вот 5 советов, которые помогут получать отличные селфи:
Если передняя камера с маленьким разрешением, то воспользуйтесь задней (тыловой).
Учи матчасть. Выбираем смартфон по камере
В серии материалов мы подробно разбираем техническую сторону смартфонов. Мы уже писали про процессоры и дисплеи. Сегодня речь пойдет о камерах. Ведь смартфоны уже давно являются той самой «лучшей камерой», которая всегда с собой. Камера смартфона уже давно стала основной причиной для обновления. Мы поговорим о технических характеристиках камер и развеем конфузы вокруг светосилы, диагонали сенсора и автофокусировки, а еще расскажем, что такое HDR, OIS и DPAF.
Гонка мегапикселей продолжается
Компактные камеры PowerShot, Cybershot, Coolpix и прочие мыльницы остались в прошлом-позапрошлом десятилетии. Но это не значит, что старые уловки маркетологов не работают. Работают еще лучше, чем раньше. И камеры телефонов перевалили за 100 мегапикселей.
Пиксели — маленькие квадратные точки, из которых состоит любое цифровое изображение. Это его строительные блоки. Они располагаются в строках и столбцах, как на шахматной доске, только в сильно уменьшенном формате. Если камера снимает в разрешении 12 мегапикселей, это значит, что конечное изображение будет построено из 12 млн пикселей, или же разрешение картинки составит 12 мегапикселей. Например, соотношение сторон 4:3 позволяет уместить те самые 12 млн пикселей в табличке 4000 на 3000. Более высокое разрешение означает более четкую картинку. Ну, или что-то вроде этого.
Мы любим большие цифры, но еще больше их любят маркетологи. Еще в эпоху компактных цифровых камер мегапиксельные гонки сводили с ума подкованную часть аудитории. Не стоит вестись на большое разрешение камеры в мегапикселях: оно не гарантирует лучшего качества снимков. Роль также играет очень много других факторов. О них ниже.
Размер сенсора
Высокое качество изображения по результатам многих исследований — одна из основных причин, по которым фотография считается хорошей и нравится другим людям. Физический размер сенсора вносит в качество картинки основной вклад. Сегодняшний цифровой сенсор — по сути, вчерашняя пленка, но не требующая замены и проявки. Когда телефон делает снимок, свет проходит через объектив и попадает на светочувствительную матрицу. Смартфон захватывает этот световой сигнал и превращает его в изображение.
Чем больше размер сенсора, тем больше света на него попадает. Чем больше света на него попадает, тем лучше качество изображения.
Размер сенсора указывает на его физические габариты, но в цифрах габаритов сенсора легко запутаться. Традиционно производители указывают размер сенсора в долях дюйма, что обозначается знаком ″ в конце дроби. Какое-то время стандартом был сенсор 1/3″. Не влезая в детали, чем ближе дробь к полному дюйму (1″), тем больше сенсор.
Например, Samsung и Xiaomi уже пробуют использовать гораздо бо́льшие (соответственно, 1/1.33″) сенсоры в своих флагманах, близок к ним и Huawei P40 Pro с 1/1.54″. В iPhone 11 Pro используется меньший сенсор — 1/2.55″.
Чем больше размер сенсора, тем труднее уместить его в компактный корпус телефона вместе с оптикой. Современные телефоны уже близки к этому пределу.
По площади сенсора смартфоны даже в лучших случаях в десятки раз уступают зеркальным полноформатным камерам.
Размер пикселей сенсора
Этот параметр упоминается не очень часто, но также является важным в определении того, хороша или плоха мобильная камера.
Размер пикселя соотносится с физическим размером каждого отдельного пикселя на матрице. Их измеряют в микрометрах, или микронах, используя греческие буквы µm или просто µ. 1 миллиметр равен 1000 микрометрам. Чем больше пикселей умещает производитель в сенсор, тем меньше они будут. Это на самом деле не очень хорошо, потому что тут начинают играть квантовые эффекты и пиксели становятся более подверженными цифровому шуму, особенно при слабом освещении.
Более крупные пиксели, в свою очередь, могут собирать больше ценной световой информации и, таким образом, демонстрировать более качественную картинку при слабом освещении.
Сенсор с размером пикселя 1,7 микрометра будет значительно лучше при слабом свете, чем маленький пиксель размером 1,0 микрометра. Другими словами, сенсор 1/2.5″ с 12 мегапикселями на борту имеет более крупные пиксели, чем такой же сенсор, в который втиснули 20 мегапикселей. Это значит, что 12-мегапиксельный сенсор, скорее всего, обставит 20-мегапиксельный по качеству при слабом освещении. Однако 20-мегапиксельный сенсор даст больше разрешения при хорошем освещении.
Размер пикселя — это характеристика светочувствительной матрицы. Производители используют различные модели сенсоров в разных телефонах. Технологии производства полупроводниковых сенсоров постоянно улучшаются такими производителями, как Sony, OmniVision, Samsung и другие. Поэтому смартфоны каждого нового поколения при, казалось бы, прочих равных будут снимать лучше только благодаря новым матрицам.
Во флагманских моделях смартфонов можно найти самые современные сенсоры последних поколений c размером пикселей от 1,4 до 2,44 микрометра. На простых смартфонах размер пикселей может быть маленьким, около 0,8 микрона.
Хотя смартфоны с камерами на 64 мегапикселя и больше тоже неизбежно получают пиксели в 0,8 микрона. Но тут есть уловка: биннинг пикселей 4:1, объединяющий квадратик 2×2 из четырех 0,8-микронных пикселей в один большой 1,6-миллиметровый пиксель. В случае флагмана Samsung S20 Ultra биннинг на его 108-мегапиксельной матрице идет уже в соотношении 9:1 (квадрат 3×3), и мы получаем «суперпиксель» размером 2,4 микрона. Но даже эти пиксели меркнут перед размером пикселя полноформатной зеркальной камеры: там он составляет 8,4 микрона и может быть даже больше. Именно поэтому тепловые эффекты любой электроники будут еще более заметны на маленьких пикселях при попытке усилить сигнал, тогда как на больших пикселях вклад шумов в соотношение будет невелик.
Объектив и его фокусное расстояние
Световое излучение и весь видимый свет распространяются прямолинейно. Когда свет проходит через линзу, лучи в какой-то момент сходятся в одной точке. В обычных камерах расстояние от точки схождения лучей до сенсора называется фокусным расстоянием и изменяется в миллиметрах.
Разные объективы отличаются числом линз, оптической схемой и обладают разными фокусными расстояниями. Фокусное расстояние в Samsung Galaxy S10, например, составляет 26 миллиметров в эквиваленте, что типично для широкоугольной оптики. Она имеет широкий угол обзор, а значит, в одной фотографии камера захватит больше пространства.
Бо́льшие фокусные расстояния означают уменьшенный угол обзора и большее увеличение — это характерно для так называемых телеобъективов. В Samsung Galaxy S10, к примеру, фокусное расстояние телеобъектива в два раза больше широкоугольного модуля и составляет 52 миллиметра в эквиваленте. Это значит, что Samsung S10 обладает 2-кратным оптическим зумом.
Ультраширокоугольные объективы отличаются еще бо́льшим углом обзора и еще меньшим фокусным расстоянием. Например, в случае ультраширокоугольной камеры Samsung S10 оно составит всего 12 миллиметров в эквиваленте.
Не все смартфоны выпускаются с тремя камерами с разной оптикой. Большинство из них имеют одну, максимум две камеры.
Фокусное расстояние и углы обзора камер отличаются у разных моделей смартфонов и производителей.
Обратите внимание, что фокусное расстояние камеры смартфона (например, 26 миллиметров) не является физическим расстоянием от точки схождения лучей до матрицы камеры смартфона. Смартфоны слишком маленькие для таких расстояний (иначе они не поместились бы даже в нашей руке), и это всего лишь визуальный эквивалент популярных 35-миллиметровых камер пленочной эпохи.
Объектив и его зум
Обычно во флагманском смартфоне сейчас три камеры: телефотообъектив, широкоугольная и ультраширокоугольная линза. Все эти объективы отличаются фокусным расстоянием и углом обзора. Когда вы зумируете на телефоне, он автоматически переключается между линзами, которые дадут нужную картинку. Ведь реализовывать на практике один объектив с зумом было бы глупо: он был бы темнее, не выдержал бы и единого падения, требовал бы скрупулезного ремонта.
Если вы захотите «отзумить» с основной камеры, телефон переключится на ультраширокоугольную. Если захотите «зазумить», телефон автоматически переключится на телеобъектив. Насколько сильно вы можете увеличить картинку, определяется телеобъективом камеры.
Оптический зум сохраняет качество картинки. Цифровой зум в последние годы стал сильно лучше, но все равно это не реальность, а цифровая симуляция оптического зума. В худшем случае детали будут просто размазаны, в лучшем — дорисованы алгоритмами. Камера просто обрежет картинку и затем растянет ее до размера изначального кадра.
Цифровой зум, по сути, единственная причина, по которой производители запаковывают в свои телефоны столько много мегапикселей. Он дает нам иллюзию увеличения.
Производитель и указание знаменитых брендов, таких как Zeiss и Leica, по сути, не говорит ни о чем, кроме кооперации брендов на уровне маркетинга и идей.
Объективы смартфонов могут производиться из пластика китайских вендоров и по чертежам немцев, а основной упор в коллаборации и вовсе может быть сделан на алгоритмы обработки сигнала и получение фирменных цвета и текстуры изображений модных камер.
Объектив и его светосила
Как правило, светосила — это изменяемая характеристика объектива. Она касается диафрагмы — круглого отверстия, которое может меняться в диаметре и тем самым уменьшать/увеличивать световой поток, который проходит к сенсору. Чем шире диафрагма, тем больше света попадет на сенсор, чем у́же, тем, соответственно, меньше света доходит до сенсора.
Степень открытости диафрагмы (опустим математические выкладки) измеряется в F-стопах. Низкий F-стоп (например, f/2) означает более открытую диафрагму. Чем больше цифра в F-стопе (например, f/8), тем у́же отверстие и тем меньше света проходит через объектив к сенсору.
В начале мы написали «как правило». Ведь в смартфонах, в отличие от обычных камер, диафрагма обычно фиксирована, и светосила отличается от телефона к телефону. Некоторые телефоны получают камеры со светосилой f/1.7, некоторые получают f/2.2 или даже f/1.4.
Причина, по которой смартфоны получают светосильные объективы, проста: критически важно, чтобы на микроскопическую оптику камеры и светочувствительный сенсор попадало как можно больше света. Это же позволяет ему лучше «видеть» в неблагоприятных условиях съемки.
Однако некоторые смартфоны получают фотомодели со сменной диафрагмой: например, Samsung S10 умеет снимать как при f/1.5, так и при f/2.4. При некоторых условиях (избыток освещения) закрытая диафрагма может уменьшать виньетирование по краям кадра, а также увеличивать резкость изображения. Можете проверить этот эффект сами, просто посмотрев через отверстие в ремешке своих часов.
Объектив как на подводной лодке — с перископом
Последние смартфоны Samsung и Huawei получили модули с большим оптическим зумом.
Этого удалось добиться только благодаря конструкции перископа, как в подводной лодке. Самая длинная часть оптической схемы таких камер лежит перпендикулярно внешней линзе внутри корпуса смартфона, потому что в прямую линию она бы просто не уместилась в худеньком корпусе современного телефона. Лучи на 90 градусов поворачивает или призма, или зеркало. Именно перископ позволил Samsung S20 и Huawei P30 Pro добиться оптического зума.
Автофокус
Автофокус описывает способность камеры смартфона добиться резкого изображения на любых расстояниях до объекта съемки.
Автофокусировка по контрасту (CDAF)
Это наиболее популярный тип фокусировки, и он используется в большинстве камер смартфонов — настолько часто, что его просто указывают как «автофокус». Но это не самая совершенная технология.
C автофокусом по контрасту камера смартфона перемещает объектив вперед-назад, пока не найдет точку, в которой изображение отличается наивысшей контрастностью.
То есть то положение, когда границы между объектами в кадре наиболее резкие, и будет самым контрастным изображением. И хотя этот метод дает отличные результаты по точности, он может быть медленным и с трудом наводиться на резкость при слабом освещении или на однородных объектах.
Видели, когда резкость картинки на телефоне «рыскала» туда-сюда и отказывалась давать резкую картинку? Это наш друг автофокус по контрасту не смог справиться со сценой.
Лазерный автофокус
Это не такая популярная технология фокусировки, но она все чаще используется в современных смартфонах. Телефон освещает сцену пучком инфракрасных лучей и замеряет время, которое потребовалось им, чтобы отразиться обратно в камеру. По времени она определяет расстояние до объекта. Исходя из этого простого расчета, камера фокусируется на рассчитанную дистанцию и гарантированно попадает в резкость.
Лазерный автофокус отличается высокой скоростью и может работать в темноте. К сожалению, ИК-излучатель используется довольно слабый, и на длинные дистанции он не добивает, максимум на 1,5 метра. Наиболее эффективно он работает при макросъемке и съемке на близких дистанциях.
Фазовая автофокусировка (PDAF)
Топовые производители смартфонов используют эту систему автофокусировки в своих флагманских устройствах из-за скорости и эффективности. На эту же систему автофокусировки полагаются производители в топовых репортажных зеркальных камерах.
С фазовой автофокусировкой небольшое количество реальных пикселей на сенсоре смартфона (2—5%) убрано и замещено на фазодетектные фотодиоды — особые пиксели, созданные специально для нужд автофокусировки. Используя сигнал с этих микродатчиков, алгоритм и может рассчитать, резкое ли изображение, и сразу знает, на какую дистанцию нужно сфокусироваться. То есть фокусировка может корректироваться из текущего положения объектива на лету и без «рысканья». Впрочем, на однородных поверхностях у фокусировки по фазам тоже могут быть затруднения.
Фокусировка Dual Pixel (DPAF)
Эта технология была первой придумана Canon и разбивала все пиксели на подпиксели, которые работали в парах и обеспечивали упомянутую выше фазовую фокусировку. Но по сути это улучшение технологии фазовой автофокусировки. Если в том случае используется не более 5% площади пикселей для фокусировки, то в случае Dual Pixel для автофокусировки можно использовать все 100% из-за специальной микроархитектуры пикселей. Это означает высокую скорость и точность фокусировки, потому что как только хотя бы одна пара из миллионов пикселей уверенно подтвердит наводку на резкость, остальные подхватят.
Оптическая стабилизация
Оптическая стабилизация, или Optical Image Stabilization (OIS), указывается в характеристиках многих топовых смартфонов. Другие телефоны могут иметь в описании камеры аббревиатуру EIS, что означает Electronic Image Stabilization — электронная стабилизация изображения.
OIS — довольно устоявшаяся технология, которая зарекомендовала себя еще в эпоху до смартфонов, но набирает популярность и в мобильниках. По сути, оптическая стабилизация — это компенсационный сдвиг отдельных линз или сенсора в противовес естественному сотрясению камеры в ваших руках. Это такой миниатюрный амортизатор, чтобы сохранить камеру максимально неподвижной в краткое мгновение съемки.
Стабилизатор помогает побороть размытость снимков и сделать фотографии более резкими. Минусы — это дополнительные тонкости производства и дополнительно занятое место в корпусе смартфона.
Электронная стабилизация изображения — не механическая, а программная функция. Этот способ задействует информацию со встроенного в любой смартфон гироскопического сенсора или путем отслеживания определенных точек на изображении/видео. После этого изображение анализируется, а ненужные сдвиги компенсируются или обрезаются по записям гироскопа. Электронная стабилизация особенно хорошо зарекомендовала себя при съемке видео, при съемке же фотографий ее преимущества сомнительны и идут рука об руку вместе с потерей качества.
Сенсор глубины (Depth Sensor, ToF Camera, ToF 3D Camera)
Сенсор глубины — маленький помощник многокамерных смартфонов, благодаря которому они могут снимать с небольшой глубиной резкости кадра и размытым фоном.
Основная камера работает вместе с датчиком глубины, который создает карту объема пространства. Так как обе камеры смотрят на сцену с немного разными перспективами, система может вычислить расстояние между объектами на картинке и отделить объекты переднего плана от фона. Она также используется при распознавании лиц (и для разблокировки лицом) и для автофокуса в слабом свете.
ToF-камера, или Time-of-Flight, работает по тому же принципу, что и лазерный автофокус. ToF-камера использует инфракрасную сетку точек, чтобы собрать данные об объеме сцены и расстоянии до объектов. А расстояние она замеряет по времени, которое нужно свету, чтобы отразиться от объектов сцены и вернуться в объектив.
HDR позволяет снимать изображения с широким динамическим диапазоном, то есть равномерной детализацией в очень темных и очень ярких участках кадра. С включенным HDR камера делает несколько снимков с разной яркостью.
После этого изображения собираются в конечную картинку, но из них берутся лишь части с наилучшей детализацией: отдельно светлые участки, отдельно темные, отдельно средние тона.
Вспышка
В смартфонах используются разные типы вспышек. Наиболее популярная — светодиодная вспышка, или LED. Эта вспышка использует высокоэффективные светодиоды, которые также могут работать в роли постоянного источника света при съемке видео.
Dual LED — вспышки используют два светодиода с разной цветовой температурой. В этом случае телефон определяет необходимую цветовую температуру или тон (теплее/холоднее) в зависимости от баланса белого в кадре, чтобы дать более естественный по атмосфере кадра цвет. Другие варианты LED-вспышек могут включать и четыре светодиода. Удивительно, но принципами работы True Tone — вспышки Apple не позволяет управлять даже разработчикам App Store.
Иногда можно встретить ксеноновые вспышки, они более мощные и с лучшими спектральными характеристиками света, но требуют больше энергии и не могут использоваться в качестве фонарика или при съемке видео.
Видео
Разрешение видео указывает на число пикселей, которое дисплей может демонстрировать по каждой стороне:
Число типа @24p указывает на число кадров в секунду, которое возможно при этом разрешении съемки. Например, 4K@24p означает, что видеозапись будет идти в 4K с частотой 24 кадра в секунду. Чем больше кадров в секунду указывается производителем, тем более плавным будет видеоряд. Сейчас смартфоны без проблем снимают видео частотой 60 к/c.
Высокая частота кадров, например 960 к/c, идеально подходит для замедленных видео. На такой частоте можно рассматривать в деталях самые быстротечные, забавные и нелепые процессы.
Процессор обработки сигнала (ISP) и невидимые алгоритмы вычислительной фотографии
Чтобы компенсировать свои недостатки, камеры телефона полагаются на вычислительную фотографию, то есть алгоритмы и хитрости обработки сигнала могут вносить более существенный вклад в качество картинки, чем физическая начинка. Создание изображения не заканчивается на сенсоре и объективе, оно там только начинается.
Хорошим примером этого можно считать ночной режим съемки, набирающий сейчас популярность во флагманах. Смартфоны не очень хорошо (как вы поняли, ужасно) подходят для съемки при слабом свете: сенсоры небольшие, пиксели ужасно маленькие. Так как с этим ничего не поделаешь без превращения телефона в громадину, смартфонам приходится хитрить, благо вычислительные мощности современных телефонов кладут на лопатки некоторые компьютеры.
За качество изображения отвечает специальный процессор обработки сигнала (ISP) — мозг мобильной камеры. Он перехватывает на себя весь поток массива данных с сенсора. Прежде чем мы получим конечную картинку, он проведет триллионы манипуляций.
Они включают демозаику байеровской структуры сенсора, «вычисление» цвета пикселей, подавление шумов, коррекцию теней и светов, выделение однородных зон и дополнительную очистку их от шума, исправление искажений оптики, ретушь телесных тонов, создание HDR, особые алгоритмы съемки в ночном режиме, электронную стабилизацию, цветокоррекцию, сжатие и много чего еще. Также нейронные алгоритмы ISP натренированы огромной базой данных и сверяют цвета картинки с наиболее оптимальными.
В отличие от механического затвора, электронный затвор камеры может кодироваться на самые невероятные комбинации для сбора серии кадров: брекетинг экспозиции, по времени, движению и много чего еще доступно нам благодаря светлым умам инженеров.
В этом плане наиболее продвинулись инженеры Google и Apple, но не перестают удивлять Samsung и Huawei. К радости всех мобильных фотографов, жесткая конкуренция продолжается. Но конкретных метрик тут нет: читайте отзывы, снимайте сами и смотрите, насколько камера понимает ваши мысли при съемке. Если кажется, что смартфон понимает вас без слов даже в сложных условиях, берите смело и снимайте на радость.