Камера телевик в смартфоне что это

Как работают двойные камеры в смартфонах

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.

Содержание

На сей раз все получилось. После выпуска LG G5 и Huawei P9 в 2016 году Apple решила ответить конкурентам — iPhone 7 Plus 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.

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.

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 Huawei Honor 6X 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.

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.

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.

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.

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.

Источник

Поднять перископ! Объясняем, зачем смартфону оптический зум, и как с ним творить

Что такое телеобъектив и зум?

Телеобъектив (телевик) обеспечивает небольшой угол поля зрения, поэтому на него удобно «приближать» удаленные объекты. Подзорная труба, бинокль — это телеобъективы.

Телевики часто для краткости называют «оптический зум» или просто «зум». Но технически это разные понятия: зум — это объектив, который плавно приближает и отдаляет изображение. Линзы двигаются — так изменяется степень увеличения.

Сделать такой компактный подвижный механизм для смартфонов пока сложно. Поэтому оптическим зумом называют вообще любую мобильную камеру с оптикой, увеличивающей картинку. Так проще звучит, и все понимают — на эту камеру можно снимать издалека.

Какой зум бывает в смартфонах?

Первые смартфоны с зумом увеличивали изображение в 2 раза. Это до сих пор одна из самых распространенных камер. Но некоторые производители добились трехкратного увеличения, а один из немногих флагманов — Huawei P30 Pro, — даже получил пятикратный зум.

«Объектив» получился настолько длинный, что его пришлось уложить поперек корпуса смартфона. Свет попадает на сенсор через систему зеркал. Из-за схожести с перископом подводной лодки такую камеру назвали перископической.

Но пятикратное приближение — не предел. Huawei P30 Pro с помощью гибридного зума (оптический + цифровой), умеет приближать картинку в 10 раз. А чисто цифровым зумом — в 50 раз! Как это возможно — расскажем в конце.

Зачем нужна зум-камера?

Снимайте издалека

Когда объект далеко, и топать ножками до него долго (или лениво), его можно сфотографировать издалека. Иногда к некоторым деталям и вовсе не подобраться — в этом случае зум поможет разглядеть недоступное.

Люди на мосту, самолеты в небе, красивый дом в конце улицы, котик в окне напротив, птички на деревьях — все это можно увидеть и снять с помощью телеобъектива. Чем больше степень увеличения, тем ближе объект будет к вам.

Отсекайте лишнее

Чем больше увеличение, тем меньше угол поля зрения. В кадр попадает меньше деталей, и вы можете сосредоточиться только на объекте съемки. Выбросьте из кадра толпы туристов или горы мусора, которые эти туристы оставили.

Выдергивая небольшой кусочек из картины миры, вы фокусируетесь только на нем, передаете только его историю. Изолируйте объект съемки от окружающей суеты, и фото будет восприниматься совершенно иначе.

Играйте с масштабом

Когда мы фотографируем на обычную камеру, то понимаем: вот передний план, вот задний. Кошка на переднем плане маленькая, дом на заднем — большой. Огонь горячий, вода жидкая. Инь и ян.

Телевик ломает эту логику. Большой зум дает необычный эффект: если снимать объект издалека, кажется, что он вырос в размерах. Будто фон приблизился к нам. Пропадает ощущение расстояния и масштаба.

Этот эффект называется сжатием перспективы. Горы и люди одного размера — это как?! Памятник размером с небоскреб — нонсенс! Чем больше увеличение, тем сильнее эффект. Пятикратный зум Huawei P30 Pro открывает новые возможности для экспериментов.

Снимайте портреты

Портрет можно снять с любым объективом, но «классическим» фокусным расстоянием считается 50 мм и выше. Для мобильной камеры это двукратный зум. Но можно снимать и на трехкратный, и пятикратный. В этом случае надо отходить подальше и учитывать светосилу оптики: чем «длиннее» зум, тем меньше светосила.

Можно использовать цифровой зум с основной камеры. Например, во флагманах Huawei стоит сенсор разрешением 40 Мп, который в связке с мощным ИИ аккуратно передает детали лица и правильно размывает фон, даже если немного приблизить модель.

Пробуйте макро

Для макрофотографии придумали специальные объективы. Но и на «телевик» можно получить крутой результат. На большом расстоянии такой объектив еще сильнее размывает фон, причем только за счёт оптики, без специальных алгоритмов обработки.

На что обратить внимание?

Длиннофокусные объективы чувствительны к тряске. Даже мелкая дрожь в руках приводит к смазанным фото. И чем сильнее увеличение, тем больше шанс получить смаз. Нужно либо брать камеру с оптической стабилизацией, либо уменьшать выдержку. А иногда все сразу.

Huawei решила эту проблему максимально технологично — с помощью гибридной стабилизации на основе искусственного интеллекта. Он за 0,2 сек определяет положение камеры в пространстве и моментально выравнивает картинку. В итоге даже при 50-кратном (!) зуме можно получить резкое изображение. Без штатива.

Другая проблема — аберрации, то есть артефакты на краях контрастных объектов. Частый случай: сняли дерево, приблизили ветки, а на краях — фиолетовые ореолы. Это и есть хроматические аберрации. Грамотные алгоритмы Leica в смартфонах Huawei P30 и P30 Pro подавляют этот эффект без ущерба качеству.

В итоге

Зум-камеры в смартфонах дают большой простор для творчества. Вы можете не просто приближать объекты, но и отсекать лишнее, подчеркивать важное и даже ломать привычное восприятие мира.

Выбирая смартфон с зум-камерой, обращайте внимание не только на цифры в характеристиках, но и качество обработки. Читайте, смотрите примеры. Грамотная работа ИИ может творить чудеса даже в самых непростых условиях съемки.

Источник

Будущее мобильных камер зависит от оптики. Как она устроена, и почему линзы скоро станут жидкими?

Не будем вдаваться в теорию работы цифровой камеры. Все, что нужно знать: изображение — это свет, который проходит через линзу, преломляется и сходится в точке фокусировки. А дальше попадает на матрицу и передается на обработку. Сколько света дойдет до матрицы, зависит от пропускной способности оптики — светосилы. Она обозначается как «f/1.8», «1:1.9» или «f2.0». Запись может отличаться, суть одна: чем меньше это число, тем «светлее» оптика.

Чаще всего линз несколько, вы можете встретить фразы «группа линз» или «система линз». В смартфонах их обычно 4-7 штук. Зачем так много? Не вдаваясь в подробности: чем больше линз, тем меньше искажений и артефактов будет на финальном кадре. Но слишком много линз, или их низкое качество может повлиять на светосилу. Вечный компромисс, с которым приходится бороться производителям.

Кстати, многие именитые компании, специализирующиеся на производстве камер и оптики десятилетиями (а некоторые — веками), сотрудничают с производителями смартфонов. Например, немецкие Zeiss и Leica, а также шведская фирма Hasselblad. Если видите такую надпись на корпусе, знайте — над камерой трудились лучшие специалисты в своем деле.

Так вот, расстояние от точки фокусировки до матрицы камеры и есть фокусное расстояние (ФР). Наверняка у вас или у кого-то в вашей семье есть фотоаппарат со сменными объективами. На них написано: «18-55 мм», «50 мм» и другие числа. Так обозначается фокусное расстояние. Оно обратно пропорционально углу обзора, или углу захвата изображения: чем короче ФР, тем больше в кадр влезет объектов. Вот простая памятка:

Значение ФР зависит от размера сенсора и типа оптики. Обычно их считают приведенными к полноформатной камере, размер сенсора которой близок размеру кадра 35-мм пленки. Такой золотой стандарт.

Поэтому, когда в характеристиках мобильной камеры вы видите «26 мм», «70 мм», «135 мм», это означает лишь приведенное к полному формату (или эквивалентное) ФР — чтобы проще понимать. А в реальности эти расстояния намного меньше — из-за маленьких сенсоров. Посмотрите на тонкий корпус своего смартфона: ну какие 70 мм сюда влезут? От силы пара миллиметров.

Вот и первый недостаток мобильных камер — нельзя вставить большой сенсор и много линз. Габариты ограничены. Второй недостаток — сложно реализовать регулируемое ФР. Выше мы упомянули объектив «18-55», типичный для любительских камер вроде Canon и Nikon. Такой диапазон означает, что вы можете приближать и отдалять объекты в кадре с помощью лишь одного объектива.

За магию отвечает целая система приводов и подвижных линз, которую легко реализовать в больших камерах, но пока очень сложно — в смартфонах. Были попытки, но аппараты получались громоздкими и неуклюжими. Хотя работы в этом направлении ведутся, и мы наверняка увидим подвижные объективы в смартфонах.

А пока производителям приходится изголяться и устанавливать по несколько модулей: один для съемки с близкого расстояния, второй — для портретов и так далее. Зачем нужен каждый, и как далеко компании продвинулись в развитии оптическим систем, сейчас разберемся.

Ультраширокоугольная камера

«Ультрашириком» называют модуль, у которого эквивалентное ФР менее 21 мм. Когда большое здание или компания друзей не влезают в кадр, вы переключаетесь на «ультраширик».

Почему его не делают основным модулем? За широкий угол приходится платить: по краям появляются искажения (эффект «бочки»), падает резкость, а пространство в кадре будто сжимается в центре и растягивается по краям. Это называется искажением перспективы. Попробуйте снять портрет на «ультраширик» с близкого расстояния — получите огромной нос, маленькие уши и крохотные плечи. Снимите здание издалека — оно будет казаться еще дальше. Это не плохо: некоторые профессиональные фотографы используют такую технику и создают шедевры. Но важен опыт.

С эффектом «бочки» производители более-менее научились бороться — с помощью программной обработки. Камера сама «выпрямляет» закругления по краям. Но при этом теряется часть информации, да и алгоритмы работают не идеально — могут появиться артефакты, новые искажения.

Дальше всех продвинулась компания Huawei. В смартфоне Mate 40 Pro+ инженеры внедрили инновацию, о которой мало кто говорит: впервые в «ультраширик» установили линзу произвольной формы.

Это инновация не только среди смартфонов, но и вообще в оптике. Сечение линзы представляет не круг и не эллипс, как это принято, а форму сложной кривизны. Здесь не будем обсуждать историю анаморфных и панаморфных объективов, это тема отдельной статьи. Если интересно, напишите в комментариях.

Что дает произвольная форма? Исчезают искажения по краям кадра (дисторсия), увеличивается детализация, резкость. Фото и видео избавляются от паразитной «бочки». Все смартфоны делают это программно, но с дефектами. Mate 40 Pro+ решает проблему в корне, еще до того, как свет достигнет сенсора. Добавим сюда светосилу f/1,9, оптическую стабилизацию и автоматическую фокусировку — и получим прекрасное качество съемки со всеми преимуществами «широкой» оптики.

Широкоугольная камера

«Ширик» появился первым в телефонах и смартфонах, задолго до «зумов» и «ультрашириков». Фокусное расстояние широкоугольной оптики находится в диапазоне 21-35 мм. Все основные камеры смартфонов — широкоугольные, самое популярное значение ФР — 24-27 мм. Именно при таком расстоянии камера захватывает достаточно много деталей и дает меньше искажений.

Это самый ответственный, самый универсальный модуль. На него можно снять и портрет, и ночное фото, и плавное видео. Поэтому к оптике «ширика» всегда особые требования. Она должна быть сверхсветосильной, не менее f/2,0 — чтобы пропускать больше света в темноте за короткий промежуток времени. Высокая светосила также дает красивое размытие при съемке с близкого расстояния.

Источник

Папарацци у аппарата

Но не только айфон, но и почти любой современный флагманский смартфон на Android, в принципе, способен заменить собой громоздкую фотокамеру как минимум с двумя объективами. А если учесть, что в продаже есть смартфоны с настоящим (то есть оптическим, а не цифровым) трехкратным зумом, то с некоторой натяжкой можно допустить, что телезум у вас тоже есть. Трехкратный зум есть у нового Huawei P20 Pro, ASUS Zenfone 3 Zoom и некоторых других моделях, но рассчитывать на то, что вам удастся красиво снять колибри с расстояния хотя бы пяти метров, однозначно не стоит. Тут нужен «телевик», без него никак.

Переходят на смартфоны даже репортажные фотографы, фотографирующие первых лиц государства, и профессиональные путешественники, которые ведут посещаемые блоги в Сети. Разумеется, в их профессии существует некоторая специфика. Но вот что говорят о преимуществах айфонов и андроидов профессионалы из «РГ».

►Вспышку тоже используйте с осторожностью. Она подсвечивает объект, но делает его «плоским». Многие фотографы отказались от вспышек даже на профессиональных камерах.

►Снимайте сериями, зажав кнопку съемки в приложении камеры. Потом выберете нужный кадр, где никто не моргает, не отводит взгляд в сторону и не чешет нос. «Жалеть пленку» в наше время ни к чему.

Источник

Телеобъектив в смартфоне — что это и зачем нужно?

Примеры использования телеобъектива в камере телефоне.

Современные камеры смартфонов включают в себя разные типы объективов. Один из самых популярных типов дополнительных модулей — телеобъектив (еще его называют «модулем телефото»). Он выполняет функцию масштабирования — обеспечивает увеличение объектов в кадре без потери качества. Об особенностях и преимуществах телеобъектива расскажем далее.

Что такое телеобъектив и зачем он нужен?

Телеобъектив имеет гораздо большее фокусное расстояние, если сравнивать с широкоугольным объективом. Это означает, что вместо того, чтобы сделать снимок, охватывающий всю сцену, с помощью телеобъектива можно увеличить масштаб только одной конкретной области.

Фокусное расстояние телеобъектива в два раза больше, чем у основной камеры. Благодаря этому он может приблизить объект в кадре и сделать его полноценный снимок в высоком разрешении, оставляя мелкие детали четкими и хорошо различимыми.

Использовать телеобъектив рекомендуется в следующих случаях:

Чем больше оптический зум у объектива, тем более качественные фотографии он может делать издалека. Благодаря большему фокусному расстоянию телеобъективы позволяют увеличивать изображение в диапазоне 2–2,3 раза. Вот наглядный пример работы телефото-модуля в камере телефона:

К преимуществам телеобъектива относятся следующие особенности:

Телеобъектив качественно выполняет функцию масштабирования и подходит для профессиональных фотографий природы и портретов. К его слабым сторонам относятся только необходимость дополнительной стабилизации и хорошего освещения для работы. Другие советы по созданию хороших снимков на смартфон можно узнать здесь.

Источник