Зачем смартфону двойная камера
Всё чаще появляются смартфоны, обладающие не одним, а сразу двумя объективами камеры. Мы имеем в виду не фронтальную и тыльную, а именно два «глазка» на тыльной стороне смартфона. Зачем это нужно? Разбираемся
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.
Зачем телефонам сразу две тыловых камеры?
Первые смартфоны с двумя камерами появились достаточно давно. Еще HTC Evo 3D, который был представлен в 2011 году, имел два тыловых модуля. Однако предназначались они для съемки любительского 3D-контента. Телефон не стал популярным и канул в “Лету”.
Первым смартфоном, который стал использовать две камеры для получения более высокого качества фото, был Honor 6 Plus. Он появился на рынке еще в 2014 году. Внедрение двухмодульной тыловой камеры действительно показало хорошие результаты. В частности, телефон позволял получать качественные снимки с хорошей цветопередачей, детализацией. И хотя идея была интересной, инженеры компании так и не смогли разработать качественный алгоритм совмещения фотографий с двух камер, из-за чего часто бывали сбои.
Однако оставим историю этой технологии. Большинство пользователей услышали о двухкамерном смартфоне в момент появления всем известного флагмана iPhone 7 Plus. До него никого особо не впечатляло наличие одновременно двух тыловых модулей.
Зачем Айфону две камеры?
Известно, что в iPhone 7 Plus (а ныне в iPhone 8 Plus и iPhone X) используется двойная камера с разными объективами: один из них является широкоугольным (диафрагма f/1.8), другой – телеобъективом (f/2.8).
Использование сразу двух объективов позволило реализовать сразу две функции:
Двухкратное оптическое увеличение без потери качества. Достаточно приятная функции. Ранее увеличение изображения могло быть только цифровым, что предполагало потерю качества и появление шумов на фото. Вот пример оптического зума:
Портретный режим (известный как эффект Боке), при котором в фокус берется лишь основной объект съемки, а пространство за ним искусственно размывается и становится нечетким. Вот простой пример фотографии на iPhone 7 Plus в портретном режиме:
Фотография слева была сделана на данный флагман в режиме “Портретный”.
Именно эти две функции теперь доступны в новом флагмане. Однако это еще не все. Благодаря сразу двум объективам матрицы “ловят” гораздо больше света, что позволяет сделать снимки более детализированными и менее шумными даже при плохом освещении. Физические ограничения не позволяют увеличить размер диафрагмы, поэтому добавить еще одну камеру выглядит вполне логичным вариантом. В будущем, может быть, станет возможно совмещение режимов съемки: обычное фото, с зумом, либо съемка видео с замедленном режиме или без него. В теории наличие двух сенсоров позволяет сделать что-то подобное, но пока что таких технологий ни у кого нет.
Так что использование двух камер – это революционная идея, которая активно приживается. В след за Apple другие производители также стали прибегать к такому варианту.
2 камеры в Samsung Galaxy Note 8
Совершенно новый флагман южнокорейского гиганта получил две тыловые камеры. Оба сенсоры с разрешением 12 Мп имеют разные размер: слева установлена матрица размером 1/2.55 дюйма, справа – 1/3.6 дюйма. Также применяется широкоугольный объектив со светосилой f/1.7 и телеобъектив (f/2.4). Именно последний объектив дает возможность увеличивать изображение без потери качества (прямо как в iPhone 7 Plus).
Отметим, что Samsung совершенно не внесли ничего нового в идею внедрения двух камер. Здесь принцип их работы просто скопирован у Apple: телефон получил возможность делать двухкратный оптический зум и создавать размытие заднего плана (эффект Боке). Эта функция здесь более доработана, так как пользователь может задавать степень размытия заднего плана. Но в целом идея осталась та же.
Однако самое интересное предлагает компания Huawei, которая представила революционную технологию двухкамерной съемки.
Продвинутые камеры Huawei
В отличие от Apple и Samsung компания Huawei совместно с легендарным брендом Leica (разрабатывала объективы и программное обеспечение для смартфонов Huawei) реализовала две камеры не для размытия заднего плана (не только для этого), а для по-настоящему важных вещей.
В смартфонах Huawei P9 и P10 используются два модуля, один из которых является монохромным (снимает в черно-белом), а другой – цветным (снимает в цвете). Это позволяет получить максимальное количество света. За счет обработки данных сразу из двух изображений (черно-белого и цветного) система получает больше информации о динамическом диапазоне, и за счет этого достигается высокая чувствительность.
Чтобы было понятнее: один модуль фиксирует свет (монохромный), другой – цвет (цветной). Затем данные с двух матриц объединяются по специальному алгоритму. В результате пользователь видит на экране качественное фото с широким динамическим диапазоном, правильной цветопередачей, высокой детализацией.
Также две камеры позволяют точнее фокусироваться. Ну и как бонус – можно делать интересные фотографии с размытием заднего плана, но этим уже никого не удивишь. Стоит ли говорить про расширение диафрагмы и получение большего количества света? Это само собой разумеется.
Камера Google Pixel 2
Не так давно компания Google представила свои новые флагманы Pixel 2 и Pixel 2 XL. Это классные смартфоны, однако в них применяется всего один модуль тыловой камеры. Несмотря на это, именно камера этого флагмана получила максимальные оценки ресурса Dxomark. Именно поэтому данный телефон среди аналогов iPhone 8 является первым!
Ранее мы публиковали обзор и тестирование камеры Google Pixel 2 (посмотреть его можете здесь). Удивительно, что всего с одним модулем компании удалось создать лучшую на сегодняшний камеру, которая намного превосходит сенсоры iPhone 7 Plus, Huawei P10 и даже слегка открывается от iPhone 8 Plus и Samsung Galaxy Note 8.
Несмотря на отсутствие “помощи”, основной сенсор Google Pixel 2 поражает высоким динамическим диапазоном. При всем этом он также умеет фотографировать с размытым задним фоном и увеличивать изображение практически без потери качества. Именно этот телефон получил 1 место среди флагманов по части камеры.
Примеры фото
Из всего этого следует, что две камеры в смартфоне в общем-то и не совсем нужны. Google наглядно это продемонстрировал, уверенно обогнав своих конкурентов всего лишь с одним модулем тыловой камеры.
Зачем смартфону много камер
Содержание
Содержание
В сентябре 2016 года мир увидел iPhone 7 plus со сдвоенной камерой — возможно, не первый, но наиболее известный двухкамерный смартфон того времени. С того момента многие узнали, что в смартфоне может быть не одна фронтальная камера. Сегодня, похоже, двух уже недостаточно: производители выпускают модели с тремя-четырьмя камерами, и это считается нормальным. Попробуем разобраться, почему смартфон с одной камерой уже не в тренде.
Ха-ха, одноглазый!
Одну фронтальную камеру ставят и в ультрабюджетные, и в достаточно продвинутые модели. Разница в качестве самого сенсора (матрицы) и объектива (оптики). Если с сенсором можно «поиграть» мегапикселями, то с оптикой производители особо не экспериментируют — объектив камеры делается универсальным и с достаточным углом обзора, чтобы вам не приходилось отходить подальше для съемки, например, группы людей. Независимо от стоимости материалов, сложности оптической конструкции, вы увидите ожидаемую картинку — это «нормальный объектив».
Нормальный он потому, что привычный. Широкоугольные объективы захватывают больше объектов в кадре, но дают серьезные искажения по краям. Телеобъективы приближают изображение, но за счет длинного фокусного расстояния не могут нормально сфокусироваться при съемке с коротких дистанций. Поэтому в смартфонах используется универсальная оптика: недостаточно широкая, недостаточно дальнобойная, но покрывающая большинство потребностей.
Но даже большое количество мегапикселей не спасает, когда пользователь пытается сфотографировать что-то вдалеке. Цифровой зум приближает объект, но картинка резко теряет в детализации и качестве даже с учетом программной стабилизации на самых крутых сенсорах. Просто объектив выдает слишком широкую картинку, и для приближения объекта приходится очень сильно «зумить».
Смотри в оба!
Вторая камера в нашумевшем iPhone 7 plus — это телеобъектив, который видит все в два раза ближе, чем первый. Его применение позволило приближать картинку с меньшей потерей качества — классический цифровой зум срабатывает позже. Появилось понятие «гибридного зума», когда цифровое приближение основной камеры используется совместно с изображением от второго объектива.
Но преимущество двух объективов не только в приближении. При обработке стерео-картинки с двух объективов появилась возможность составлять так называемую «карту глубины», то есть определять, какие объекты в кадре расположены ближе, а какие — дальше. Для этого проекции с двух объективов попиксельно сравниваются в реальном времени — ресурсоемкая задача даже для флагманской модели. Полученная карта глубины используется для создания искусственного размытия заднего фона в портретных и предметных снимках — эффекта боке.
Вторая камера обычно не блещет мегапикселями, особенно в среднем ценовом диапазоне и ниже,— она используется как вспомогательная зум-камера и камера глубины. Например, у Sony Xperia 10 Plus за двукратное оптическое приближение отвечает камера на 8 Мп. А в Honor View 20 за глубину и вовсе отвечает сенсор на 5Мп.
В общем, вторая камера — это либо простейший сенсор глубины, либо телеобъектив с функцией замера глубины.
Третьим будешь?
Если вторая камера обычно используется для приближения, то третья, наоборот, расширяет угол обзора и фиксирует в кадре то, что не попадает в основной объектив. Такую камеру называют широкоугольной. Она подходит для съемки ландшафта, архитектурных сооружений, большой группы людей и, за счет короткого фокусного расстояния, неплохо работает в макро-режиме.
Данные с широкоугольного объектива также могут использоваться и для стабилизации видео, как это реализовано, например, в Samsung Galaxy S10.
Систему из трех объективов — широкоугольного, штатного и телеобъектива — можно считать универсальным набором фотографа. Штатная камера на все случаи жизни дополняется еще двумя: «ширик» спасет, если объект не входит в кадр, а «телевик» — если объект слишком далеко. С таким смартфоном не придется ни отходить назад, ни подходить ближе.
Но третья камера не всегда предназначена для широкоугольной съемки. Например, в Huawei P20 Pro под третьим зрачком прячется монохромный сенсор матрицы, для съемок в «аппаратном» ЧБ и получения большего количества деталей.
Три камеры и можно бы остановиться, но нет.
Дважды два — четыре!
Аппаратов с четырьмя камерами мало. Четвертая — и не камера обычно, а вспомогательный сенсор глубины. Он часто даже рядом не стоит с основным блоком камер ни по параметрам, ни буквально.
Но есть исключения. У Honor 20 Рroза четвертым глазком прячется отдельная макро-камера.
А в Samsung Galaxy Note 10+ рядом с блоком трех объективов есть сенсор времяпролетной камеры — он замеряет скорость возврата отраженного светового импульса. Это почти как сенсор глубины, но гораздо более точный — погрешность всего пара миллиметров. Когда-нибудь такие камеры позволят делать не просто фотографию, а 3D-модель. Пока же они используются в экспериментах с дополненной реальностью и для разблокировки устройства по лицу владельца.
Идем на рекорд!
Если не учитывать экспериментальные и выставочные образцы, то среди многокамерных смартфонов, которые можно пойти и купить, лидером становится Nokia 9PureView — пять камер! Впрочем, только две снимают в цвете, а оставшиеся три — монохромные. Помимо настоящего, аппаратного режима съемки в ЧБ, эти сенсоры используются для фиксации мельчайших теней и бликов на сложных текстурах. В результате фотография получается глубокой и детализированной. А настройки фокуса можно изменить уже на готовом снимке.
Здесь работу камеры можно сравнивать с профессиональной фотографией в RAW, но такие функции глубокой настройки нужны далеко не всем.
Так сколько нужно камер для счастья?
Если не впадать в крайности, то смартфон с тремя камерами сможет и «объять необъятное» в кадре и качественно приблизить «журавля в небе». При этом даже «разнопиксельные» конфигурации сенсоров дадут неплохой результат.
Если нравится фотографировать людей и играть с перспективой, а пейзажи и архитектура не вызывают трепета — модели с двумя камерами выдадут неплохие портреты с размытием фона и обеспечат качественное приближение картинки.
Когда нет желания возиться с настройками, режимами и эффектами, однокамерные модели предпочтительнее.
Зачем в смартфоне нужна двойная камера сзади. Основные преимущества сдвоенной камеры телефона перед обычной
Всем привет. Рынок мобильных устройств развивается не медленнее платформ полноценных, с каждым годом предлагая все больше трендов и интересных нововведений. Одним из таких нововведения является установка 2 камер сзади, ставшая весомым аргументом во время выбора современного мобильного телефона. Поэтому сегодня мы разберемся, зачем в смартфоне двойная камера и в чем ее преимущество между одиночной.
Для чего производители ее устанавливают?
Технология двойной камеры способна значительно улучшить качество снимков. Для этого в устройство устанавливается сразу две матрицы: основная и вспомогательная. Как правило, вторая предлагает меньшее качество, поэтому основную задачу выполняет только первая.
Для этого производители используют дорогостоящую матрицу, чтобы фиксировать изображение с наилучшими показателями цветопередачи. В том числе она отвечает за контрастность и ширину динамического диапазона.
В качестве вспомогательной камеры применяется более экономная матрица, дополняющая возможности первой несколькими интересными преимуществами. Ее задача – улучшение детализации изображения. Кроме этого она позволяет правильно определить дистанцию до объекта, улучшает качество зума, а также добавляет некоторые дополнительные функции.
Обе матрицы работают независимо, создавая тот же снимок с двух немного разных ракурсов. Обработка, склейка и наложение результатов производится уже процессором, уменьшая таким образом количество фоновых шумов.
Почему двойная камера лучше обычной – ее основные преимущества
Можно отметить сразу несколько весомых преимуществ в сравнении с классической моделью, а именно:
Какие функции могут предложить 2 камеры сзади?
Не обошлось и без дополнительных возможностей разной степени интересности. Среди них присутствует использование 3D-эффекта за счет комбинирования двух ракурсов. Для обычного пользователя данная технология не предложит ничего столь заманчивого, а вот вторая уже лучше.
Эффект размытия фона позволит делать красивые портретные фотографии без пост-обработки. Наконец, присутствует функция дополнительной реальности. Основная камера будет отвечать за отображение «реального мира», в то время как дополнительная займется правильным отображением виртуальных объектов.
Почему тренд так популярен?
Во многом мода на использование технологии появилась благодаря производителям. Она не является новой, но не использовалась в смартфонах по ряду технических ограничений. Некоторые крупные бренды начали применять ее в связи с конкуренцией, другие, менее дорогостоящие линейки, в том числе бюджетные лишь повторили идею создавая тренд. На данный момент потенциал задумки так до конца и не раскрыт, однако с новыми моделями смартфонов все может измениться.
Сдвоенная камера в бюджетных и дорогих смартфонах – соперники?
Нет, несмотря на использование той же технологии на идентичное качество рассчитывать не стоит по целому списку причин.
Снимок, сделанный на элитный смартфон будет лучше того, что может предложить бюджетное устройство. Тем не менее фотографии такой модели превзойдут качество бюджетника классического.
Но это вовсе не значит, что на бюджетных моделях смартфонов камера оставляет желать лучшего. Фотоаппарат на таких телефонах как Honor, Xiaomi, Asus Zenfone за 15-20 тысяч рублей вполне себя оправдывает и снимки получаются довольно качественные.
Лучшие смартфоны с двойной камерой
Конечно, для многих важно, чтобы снимки на их телефонах получались офигенными. Например, если вы ведете инстаграм блог или часто путешествуете, то лучше для таких целей использовать самые лучшие модели телефонов с двойными камерами, которые могут выжать все по максимуму.
Конечно, тут выбор очевиден. Нужно брать исключительно флагманские модели смартфонов, например:
Стоимость таких смартфонов варьируется от 25000 до 100000 рублей в зависимости от производителя и характеристик. Поэтому, даже флагманские аппарату с хорошей двойной камерой могут быть по карману простым гражданам.
Естественно, стоит учесть, что данные модели актуальны на момент написания статьи. Через год все будет горазо круче.
Так ли это необходимо?
Для тех, кто не понимает, зачем в телефоне 2 камеры сзади для среднестатистического человека и так ли ему он нужна разъясняю. Нет, двойная камера не является техническим прорывом. Впрочем, дополнительные возможности и преимущества придутся кстати тем, кто регулярно делает снимки на свой телефон.
Самый востребованный способ применения данной технологии – оптический зум. Разумеется, с профессиональным фотоаппаратом ему не потягаться, но на фоне возможностей обычного смартфона в этом плане прогресс будет ощутим. Резкость и четкость увеличивается, но если вы лишь изредка используете свое устройство для создания фотографий – для вас эти преимущества будут не так уж и важны.
Иными словами, рассматривать двойную камеру в смартфоне нужно как приятный бонус, а не главный аргумент во время покупки мобильного телефона. Я, например, до сих пор придерживаюсь мнения, что если ты хочешь делать реально крутые снимки, то нужно покупать именно фотоаппарат, который специально для этого создан, а не телефон с двумя камерами сзади. Пусть это даже будет последний айфон.
На этом у меня все. Надеюсь, что теперь вы имеете представление о сдвоенной камере в телефонах и будете учитывать данный параметр при покупке. Не забывайте подписываться на мой блог и группу в социальных сетях. Удачи вам. Пока-пока!
Зачем смартфону две основные камеры
Съемка в стерео (3D)
Один из способов использования двойной камеры – съемка стереофото, предназначенных для просмотра на 3D мониторе. Для этого смартфон оборудуют парой модулей, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Объектив каждого из них имеет немного другое поле зрения, подобно тому, как левый глаз видит все из немного другого ракурса, чем правый. За счет разделения картинок с камер (обычно анаглифного, с помощью красного и синего светофильтров) – при использовании специальных очков такие фото кажутся объемными, трехмерными.
Первыми смартфонами с двойной 3D камерой были LG Optimus 3D Max и HTC Evo 3D. Однако технология не лишена недостатков, в первую очередь, из-за того, что расстояние между объективами отличается от расстояния между глазами. Смартфоны с камерами, снимающими в стереоформате, не стали популярными. 
Расширение поля зрения
Второй способ использования двойного модуля в смартфоне – расширение поля зрения объектива. Обычая (универсальная) оптика рассчитана на съемку как в макро, так и пейзажей. Из-за этого ее угол обзора довольно ограничен: чтобы все попало в фокус, придется использовать сильно выгнутые линзы с эффектом рыбьего глаза, или делать нестандартные широкоформатные фотосенсоры (например, с пропорциями 2:1). Дополнительный модуль, оснащенный наиболее подходящими для фото пейзажей и панорам компонентами, спасает ситуацию.
Снимок при помощи LG G5
Оптическое приближение
Одним из недостатков камер смартфонов является отсутствие оптического зума. При приближении объекта съемки система просто берет кусок изображения и “растягивает” его до нужного размера, но детализация от этого не улучшается. Встроить полноценный механизм зума пытались еще в 2005-2006 годах (например, в Nokia N93). Однако он сложен, крупноват (чтобы убедиться, достаточно взглянуть на “мыльницы” с телескопическим объективом) и дорог, потому не подходит. А вот если просто поставить две одинаковых камеры, одна из которых имеет стандартную оптику, а вторая телескопическую, то переключаясь между модулями – можно приближать объект съемки.
Двойной модуль, использующийся для оптического зуммирования, имеет Apple iPhone 7 Plus. Обе матрицы в нем одинаковы, но одна оснащена светосильной оптикой со стандартными параметрами, а вторая с ограниченным углом обзора, но с дальним обзором.
Оптическое приближение в iPhone 7 Plus
Повышение четкости, детальности и контрастности фото
Акцент на объекте съемки, эффект боке
Фишкой ближнеплановых объективов, используемых совместно с профессиональными камерами (беззеркалками, зеркалками) является естественный “эффект боке” – замыление фона, при необычайной четкости предметов в фокусе. Универсальный объектив (коим оборудована матрица среднестатистического смартфона) так не может в принципе – оптические параметры не те. А вот если сделать два модуля, один из которых будет фокусироваться на объекте съемки, а второй зафиксирует то, что нужно замылить – склейка кадров с них позволит добиться должного эффекта. Это размытие достигается программным способом. Эталонным в съемке кадров с эффектом боке считается iPhone 7 Plus. Пример эффекта «боке» при помощи iPhone 7 Plus:
Другие эффекты
Существуют и иные цели, для которых может применяться двойная камера в смартфоне, но они не столь распространены. К примеру, в Xiaomi с двойной матрицей можно делать фото со сменным фокусом, но эта возможность фактически является производной от уже упомянутой функции повышения четкости. Также можно сделать две камеры с разным полем зрения, из снимков которых будет склеиваться бесшовная широкоугольная панорама, но такая функция тоже пока не востребована. В принципе, использовать двойной модуль можно многими способами, все ограничивается лишь фантазиями разработчиков. Так что в 2017 году можно ожидать и новые варианты применения.