Что такое двойная камера – Для чего нужна двойная камера смартфону: возможности и преимущества
Основные преимущества двойной камеры смартфона
Все больше новинок производители оснащают двумя камерами, не считая фронтальной. В чем же их преимущество? Двойная камера – это камера с одним модулем, но двумя сенсорами.
О каких именно сенсорах идет речь? Один сенсор совершенно простой. Это сенсор камеры для съемки максимально качественного цветного изображения. Второй сенсор захватывает данные, которые упускаются первым. Принцип работы этих двух сенсоров абсолютно разный. Производители вкладывают разнообразные смыслы в работу второго сенсора.
Эффект 3D
При помощи двойной камеры возможно создать 3D-изображение. Второй сенсор позволяет лучше анализировать информацию о расстояние до объектов. Что делает их практически трехмерными. Именно для достижения 3D-эффекта компания Huawei оснастила Honor 6X и Mate 9 двойными камерами.
Эффект Боке
Фотографы часто используют этот эффект при портретной съемке. Он заключается в сильной размытости фона. На смартфонах достичь такого эффекта позволяет именно информация, которая поступает со второго сенсора.
Дополнительная реальность
Инфракрасный излучатель и вторая камера с широкоугольной линзой помогут привнести в нашу жизнь дополнительную реальность, за счет изучения отражения света. Это работает в смартфонах Lenovo Phab 2 Pro и Asus Zenfone AR.
Улучшение детализации
Второй сенсор в Huawei P9, Mate 9 и Honor 8 видит мир в черно-белом цвете. Это позволяет ему сосредотачивать внимание на мелких деталях. Первый сенсор наполняет изображение цветом, а второй улучшает детализацию.
Съемка при слабом освещении
Свет играет важную роль в получение идеального снимка. Двум сенсорам удается захватить больше деталей, а освещение они получают потом. В результате становится возможным получить отличный снимок даже при слабом освещении.
Минимальная потеря качества при увеличении
Компактные мобильные камеры не имеют оптического зума. И не каждый себе его купит. Но второй широкоугольный сенсор позволяет увеличивать снимки без потери качества. Эта функция реализована в iPhone 7 Plus и LG G5.
Что дает пользователю двойная камера на смартфоне
Фотосъемка достигла такого развития, что даже в наш век, век высоких технологий, все равно приходится удивляться этому. Это касается и мобильных камер, которые, по традиции, имеют немало ограничений. Над их преодолением постоянно работают производители.В чем преимущества мобильной камеры? Размер диафрагмы небольшой. Фокусное расстояние маленькое. Да и матрица невелика. Все это в итоге лишает смартфон возможности получать снимки уровня более крупного фотооборудования. Однако разработчики готовы пойти на любые ухищрения, чтобы решить данную проблему.
Далее нам предстоит разобраться в том, зачем в смартфоне двойная камера?
На что способна двойная камера
С 2017 года двойная камера – популярный тренд. Ею оснащают практически каждый флагманский смартфон. Более того, двойной камерой уже оснащены многие более доступные модели.Все производители применяют вторую камеру в качестве вспомогательной. Однако каждая компания реализует это разными способами. И сенсоры могут не только улавливать изображение, но брать на себя выполнение специальных задач. Например, у второй камеры может быть увеличенное фокусное расстояние. Она также может иметь более широкий угол обзора.
Для того чтобы улучшить качество изображения и угол обзора, необходимо увеличивать размеры сенсора. Вот почему специалисты додумались до использования линз вспомогательного сенсора так, чтобы иметь недостающие параметры.
Хорошо, что эта пару камер можно применять для снимка одновременно – как человеческие глаза, поскольку процессор ведет обработку фотографий. И из двух снимков получается общее изображение, которое более высокого качества.
Раньше такие веяния моды можно было объяснить тем, что стало популярным домашнее 3D. Ведь двойная камера может создавать объемность изображения, когда рисует пространство в псевдо-3Д.
ВАЖНО! Сейчас двухкамерную модель применяют не столько для стереофотографии, сколько для того, чтобы улучшить детальности и контрастности фотографий и видео. У такого режима немало достоинств, про которые мы далее и поговорим.
В чем особенности двойной камеры
1. Эффект Боке. Этот эффект лучше всего подходит для портретной фотографии. Ведь при нем центральный объект съемки смотрится более четким. Что касается фона, то он, размывается, как и сторонние элементы.Для портретной съемки он подходит лучше всего. А ведь все понимаю, что именно портреты принято считать самыми популярными фотографиями при использовании мобильных устройств.
Подчеркнем, что вторая камера здесь затрагивается минимально. Размыть фон можно и на обычной камере. Однако в конкретном случае за счет вторичного сенсора мы получаем более четкую фотографию, а само Боке — точнее.
Нужный эффект можно получить с помощью специальной программы. Например, в iPhone 7 Plus пара камер действует в режиме съемки. Обе камеры склеивают изображение в одно. Однако если съемка происходит в нетипичных условиях, то процессор способен задействовать камеры и в режимах более тонких.
2. Динамический диапазон. Если ты профессиональный фотограф, то должен знать, что правильный свет важен для того, чтобы получить лучший кадр.
ВАЖНО! Линза мобильной камеры имеет такие размеры, что невозможно уловить света столько, сколько нужно. Однако такие возможности сенсоров, как анализ расстояния до объекта, а также программное увеличение чувствительности предоставляют возможность применить вторую камеру для того, чтобы сделать лучше детализацию кадра и обработку изображения.
Понятно, что количество света, который захватывается, увеличивается прямо пропорционально увеличению количеству сенсоров;
3. Оптический зум. Существуют и такие смартфоны, у которых возможен полноценный FishEye обзор. В частности, Asus Zenfone AR.Вторая камера предоставляет большие возможности для того, чтобы делать портреты. Но не только. Столь же велики возможности для панорамной съемки. Длиннофокусный объектив обеспечивает зум. Ему не нужно программное увеличение.
Отметим также, что в системах с двойной камерой лучшие показатели подавления шумов на фотографии. Не сравнишь с камерой на одиночных сенсорах.
4. Расширенное поле зрения и специальные эффекты. Известно о Huawei P10 с черно-белой вторичной камерой. Данная камера способна делать черно-белые снимки такие, что по качеству они будут даже лучше по сравнению со среднестатистической мыльницей.
Механическое обесцвечивание действует лучше, чем программное. При этом подчеркнем, что каждый производитель применяет разные алгоритмы для того, чтобы получить один и тот же эффект.
Когда впервые появились двойные камеры
Двойные камеры уже давно не воспринимаются в новинку. В 2011 году появились первые смартфоны, у которых были двойные камеры. В те времена второй модуль нужен был только для того, чтобы имитировать дополненную реальность. Разработала самый первый смартфон с двойной камерой компания HTC. И теперь уже существует немало приложений для того, чтобы взаимодействовать с камерой в режиме дополненной реальности. Только здесь нужно отметить, что сейчас фокус больше идет на опциональную составляющую.Например, в смартфонах Huawei P9 и Huawei P10 вторая камера производит черно-белую съемку. Основная же камера обеспечивает цветность картинки. И на конечном фото можно получить отличное соотношение цветности и четкости.
И поныне Samsung является лидером мобильной фотографии. Однако много лет компания не представляла смартфонов с двойными камерами. Она достаточно поздно подхватила тренд. Samsung Galaxy S8 и S9 в Plus версиях были первыми девайсами с двойной камерой от корейцев.
ВАЖНО! Также есть смартфоны, у которых двойная передняя камера. Ее преимущества используют для того, чтобы снимать селфи. Впрочем, эта технология вполне пригодна для того, чтобы разблокировать смартфон по лицу владельца.
Обособлено нужно воспринимать iPhoneX, в котором применяется продвинутый сканер FaceID, и он намного более сложный, чем ИК модуль, поскольку задействует нейросетевой компонент для того, чтобы опознавать пользователя.
ВАЖНО! В технике Apple фотографической части всегда уделяли большое внимание. Скажем, в iPhone 8 Plus вторую камеру применяют для двукратного зума. Он достигается оптическими методами, то есть не нужно увеличение фокусного расстояния. И программная обработка тоже не нужна.
В чем смысл тройного модуля
Стал привычным, что современные смартфоны снимают так хорошо, что в отпуске можно обойтись и без фотокамеры. И производители смартфонов продолжают улучшать камеры. В подтверждение тому – тройная камера в iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max.Технология применения в смартфонах тройных камер в некоторой степени новая. В iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max у каждого фотомодуля (разрешение 12 Мп) свое назначение. Это телеобъектив, а также объектив широкоугольный и сверхширокоугольный.
Смартфон должен быть тонким и мощным. Корпус у него должен быть крепкий, а аккумулятор емкий. С учетом технического усовершенствования совмещать это довольно сложно. Для сохранения мобильности и тонкого вида девайса разработчики идут на самые разные ухищрения.
Скажем, была предпринята попытка применить в телефонах объективы, которые можно было настраивать для съемки в различных условиях. Однако такие мобильники не получили популярности. Объектив у них слишком большой. И потому смартфон становился толще. Он был похож на цифровой фотоаппарат-мыльницу.
ВАЖНО! Однажды производители решили, что будет проще устанавливать в мобильники тройные камеры. Это три отдельных модуля. И они действуют с учетом того, каковы условия съемки. В этом случае больше возможностей, чем у одной или двух фотокамер в смартфоне.
В одном девайсе – обычная съемка, приближение/удаление и панорама. В трех модулях камер применяются похожие матрицы. Однако оптика у них разная. Один объектив нужен для обычной съемки. Второй – для того, чтобы приближать объекты (длиннофокусный). Третий объектив служит для того, чтобы снимать панорамы, поскольку имеет широкий угол обзора (широкоугольный).
У тройной камеры есть оптика, у которой разные значения диафрагмы. Это делает лучше качество картинки. Она лучше приспособлена к самым разным условиям освещения. За счет такой системы на фото реже бывают пересветы или чрезмерные затемнения.
ВАЖНО! Отверстие диафрагмы в одном из модулей настолько широкое, что предоставляет возможность получать более четкие кадры. Даже тогда, когда освещения маловато.
Заключение
Вторая камера предоставляет слишком много возможностей. И потому от нее отказываться не стоит. Флагманы с двойными камерами в настоящее время есть у HTC, Huawei, LG, Apple, Asus, Lenovo и т. д.
Неизбежно скоро появятся массовые флагманы с тремя-четырьмя камерами. А, может быть, камер будет даже больше. Можно предположить, что такие смартфоны будут восприниматься как страшные насекомые. Однако нужно надеяться, что производители смогут каким-то образом спрятать множество любопытных цифровых глаз.
новый тренд в айфонно-смартфонном мире
Камеры смартфонов долго наращивали число мегапикселей, но уже давно стало ясно, что от циферок проку мало. Однако развиваться куда-то надо! Новое веяние — сдвоенные модули камер. Реальные примеры уже есть, в частности, Huawei Honor 6 Plus и Qiku 360. И встречались раньше. Например, нашумевшая (но по факту не ставшая популярной) модель HTC Evo 3D — смартфон с «безочковым» 3D-экраном и двумя камерами. А также не особенно успешный флагман 2014 года HTC One M8 со вспомогательной камерой вдобавок к основной и его последователь HTC One M9+. А еще можно упомянуть Lenovo Vibe S1 и LG V10 с двумя «фронталками» для лучших селфи. Но все же между понятиями «две камеры» и «сдвоенная камера» есть некоторая разница.
Huawei Honor 6 Plus, фото — Androidauthority
Скажем прямо: примеры от Huawei и тем более Qiku мало кого вдохновляют. Все ждут нововведений от именитых вендоров. И, по слухам, дождутся. Недавно широко обсуждалось, что сдвоенную камеру будут иметь iPhone 7 plus, LG G5, а также грядущий флагман от Sony. Sony, как известно, — не только производитель смартфонов и прочей техники, а ведущий поставщик комплектующих, в частности, камер. И на днях финансовый директор компании Кеничиро Йошида заявил, что в ближайшее время флагманы крупнейших игроков мобильного рынка будут иметь модули камер со сдвоенной оптикой. А пробные образцы уже отправлены производителям. Бум смартфонов с двумя основными объективами Йошида прогнозирует на 2017 год.Что же дает двойная камера в телефоне? Во-первых, усовершенствованный зум. Во-вторых, улучшенное качество съемки при слабом освещении. В-третьих, возможность перефокусировки фото. И прочие забавные эффекты, например, возможность убрать случайного человека из кадра.
Две камеры и Apple
Рендер айфона с двойной камерой
По слухам, сдвоенную камеру будет иметь только 5,5-дюймовый iPhone 7 Plus, а 4,7-дюймовый iPhone 7 оснастят обычным модулем. При этом довольно много сообщений о том, что обладать новой камерой будут только некоторые версии iPhone 7 Plus. Это логично, ведь «плюсовая» версия шестерки тоже отличается камерой — имеет оптическую стабилизацию. Однако мало шансов, что Apple выпустит две версии одного смартфона. Предположу, что двойную камеру получит iPhone 7s Plus в 2017 году.О том, что слухи в принципе не беспочвенны, нам говорит небольшая предыстория. В феврале 2015 года Apple приобрела компанию LinX Imaging за 20 миллионов долларов. LinX специализируется на создании алгоритмов для камер с двумя и большим количеством объективов. Большая часть сотрудников компании сейчас трудятся в Apple. А в апреле 2015 года появилась информация о том, что Apple еще в 2013 году запатентовала сдвоенную камеру. Ну а с начала 2016 года слухи уже покатились лавиной.
Модули LinX
Итак, чем хороши разработки LinX?1. Двойная камера состоит из одного широкоугольного (как в большинстве современных смартфонов) и одного телескопического объективов. Это позволяет осуществлять 2-3-кратный оптический зум без потери качества. Вероятно, вы сможете переключаться между объективами. Кстати, похожую технологию пару лет назад демонстрировали Qualcomm и Corephotonics.
2. Создатели LinX Imaging Зив Аттар и Андрей Товчигречко имеют огромный опыт в области обработки цифрового фото. Их мульти-модули камер позволяют значительно улучшать изображение в условиях слабого освещения, а также позволяют камере быстрее настраиваться и снимать в обычной обстановке. Ведется речь и о разных дополнительных опциях, например, автоматической подмене фона, эффекте Боке, объединении нескольких кадров, снятых с разных позиций, и т.д.
3. Возможность съемки в 3D.
4. Во время записи видео можно делать фото в максимальном качестве и разрешении. Также можно одновременно снимать видео в обычном и замедленном режиме, делать обычные и зуммированные кадры.
Что ж, технологии создания двойных камер существуют уже определенное время. Но, возможно, Apple по традиции изобретет их заново? В LinX утверждают, что мобильная съемка уже достигла своего пика и необходимо развиваться в новом русле.
Остается единственный вопрос — почему Apple (вероятно) отдает предпочтение своему «лопато-смартфону», планируя встроить туда новую «киллер-фичу»? Ведь наверняка будет немало людей, кто хочет использовать смартфон меньшего размера и иметь при этом улучшенные возможности фотосъемки.
А что же у Samsung и других производителей?Как уже говорилось выше, на рынке уже сейчас доступен Huawei Honor 6 Plus с двумя 8-Мп сенсорами. Он хорошо снимает при слабом освещении, позволяет менять фокус после съемки. И раз уж о технологии сейчас так широко заговорили, то мы не удивимся, если она появится в грядущих флагманах Samsung, LG, Sony. Может быть, даже до айфона в целях опережения. А уж после — точно. Хотя я тоже полагаю, что особое распространение двойные камеры получат в следующем году, а не в этом. Впрочем, скоро откроется крупнейшая мобильная выставка MWC и мы с вами все увидим!
А вас вдохновляет перспектива появления большего числа «двухкамерных» смартфонов?
Двойные камеры в смартфонах: виды и их описание
Двойные камеры являются одним из трендов для современных смартфонов, равно как и безрамочные дисплеи формата 18:9. Но существует более чем один вид двойной камеры, а тип вашего смартфона зависит от целей производителя. Мы рассмотрим различные виды систем двойных камер и выясним важные отличия между ними.
Как и многие современные модные тренды, двойная камера на смартфонах появилась раньше, чем вы думаете. Еще в 2011 году компания HTC выпустила модель EVO 3D с двумя камерами. Затем, в 2014 году, состоялся дебют еще одного смартфона с двойной камерой – HTC One M8. У Apple двойная камера была замечена в модели iPhone 7 Plus лишь в 2016 году, после того, как LG G5 уже вовсю красовался с ней.
Камера с сенсором глубины
Это один из простейших сенсоров и, следовательно, один из наименее используемых. Как следует из самого названия, этот сенсор предназначен для выделения глубины фотографии. Да, мы говорим о знаменитом (но малоиспользуемом) портретном режиме или боке (вы знаете кого-то, кто на самом деле использует этот режим?).
В данном случае, один из сенсоров выполняет трехмерное чтение снимаемой сцены, определяя, что находится впереди и что находится сзади. Второй сенсор подтверждает информацию, а вместе они могут создавать изображения с размытым фоном. К слову, такой эффект могут без проблем создавать и хорошие объективы зеркальных камер, благодаря набору линз, из которых состоят такие объективы.
На смартфоне подобный комплект моделируется, и, хотя у нас есть две камеры, они не совсем точно захватывают трехмерные объекты, поэтому мы часто видим фотографии в таком режиме боке, когда у человека (или группы людей) уши, волосы и очки выглядят размытыми. Этот эффект боке также не слишком точен, поскольку он размывает фон изображения в одинаковой мере, а этого не бывает в случае использования объективов «зеркалок».
Будучи сенсором, который делает именно это и ничего более, этот элемент камеры практически не используется в смартфонах, за исключением более простых моделей. Другие сенсоры, более мощные, могут не только эмулировать глубину, но также обладать другими функциями.
Камера с черно-белым сенсором
Черно-белый сенсор уже давно облюбовал себе пристанище в смартфонах от Motorola. Модели Moto Z2 Force и Moto G5S Plus включают в себя обычный, цветной и монохромный фотосенсоры. Такой сенсор часто идентичен эквиваленту цвета, с теми же характеристиками, что апертура и мегапиксели.
Основное отличие заключается в отсутствии цветного фильтра RGB в этом сенсоре, что приводит к потере любой информацию о цвете. С другой стороны, монохромный сенсор имеет меньший объем фильтрующего слоя, а, благодаря этому, данный сенсор может воспринимать больше света. Таким образом, черно-белый сенсор ограничивается двумя аспектами: более качественные черно-белые фотографии (так называемые истинные черно-белые, поскольку вам не нужно иметь цветную фотографию и удалять цвет в цифровом виде), а также фотографии с более высокой детализацией и уровнем освещенности.
Помимо прочего, монохромный сенсор можно использовать для создания портретного режима, как это делают вышеупомянутые телефоны от Motorola, хотя его также можно использовать для получения дополнительных преимуществ. Один из лучших примеров применения этого сенсоров – Huawei P9, благодаря наличию линз Leica.
Широкоугольная (или сверхширокая) камера
[the_ad_placement id=”web-mobile-inline”]
Когда вы смотрите на заднюю часть смартфона, а каждая камера выглядит как-то по-особенному, то одна из них, вероятно, будет широкоугольной. Именно с этим типом двойной камеры вы сможете получить самые необычные фотографии, так как она способна захватывать больше изображения, чем обычная камера.
Двойная камера, присутствующая в LG G5, имеет широкий угол (или супер широкий угол, как ее иногда называют). Один из фотосенсоров является 16-мегапиксельным, диаметром 29 мм, с апертурой f / 1.8, второй – совершенно иной: 8 мегапикселей, апертура – f / 2.4, диаметр – 12 мм. Этот второй сенсор, хоть и имеет более худшие показатели, но в действительности способен давать более открытый угол.
Как правило, камеры позволяют делать как обычный, так и широкоугольные снимки одним нажатием на экранную клавишу. Камера G5 была одной из первых прототипов и имела множество искажений, но новейшие образцы таких широкоугольных камер уже отлично справляются со своей работой, включая и аналогичную камеру в LG G6.
Другие примеры включают модели Moto X4 и Zenfone 4, обе с широкоугольными фотосенсорами (с телефото, но это мы разъясним позже), и снова мы видим образец в виде основной, более совершенной камеры и второй вспомогательной камеры, часто с фокусом, который делает фотографии широкоугольными. Вы можете сделать очень интересные фотографии с таким комплектом.
Телефотокамера
Это то, что мы склонны находить в современных смартфонах. Новые iPhone, Galaxy Note 8, Galaxy S8 + и S9 + имеют такой комплект, который работает противоположным образом, по сравнению с широким углом, обеспечивая лучшее масштабирование.
Но не только при масштабировании телефотокамеры проявляют свои преимущества, и именно поэтому двойные камеры с телефотосенсором является самым универсальным и наиболее приемлемым вариантом для продвинутых телефонов. Прежде всего, такие камеры повышают качество масштабирования (зума), которое обычно не превышает 2-кратного значения. 2-кратный оптический зум намного лучше, чем одинарный цифровой, и даже если камера работает с цифровым зумом, она будет делать это через 2x-оптику, улучшая качество изображения в целом.
Во-вторых, двойная камера указанного выше типа способна улучшать портретный режим. Телефотокамера, совмещенная с основной камерой, которая в этом случае также действует как сенсор глубины, может обеспечить более удовлетворительные результаты от размытости фона (как мы видим на примере телефонов Google Pixel, вполне возможно сделать одно и то же с одной камерой, но в любом случае …).
В некоторых случаях, как и в Moto X4, Samsung Galaxy Note 8, OnePlus 5T, Zenfone 3 Zoom, Xiaomi Mi A1 и других, двойная камера представляет собой комбинацию из двух элементов – телефотокамеры и широкоугольной камеры, что предоставляет дополнительные возможности. Однако в данном широкий угол не такой хороший, как в тех случаях, когда имеется только одна обычная и одна широкоугольная камера.
Вероятно, в такой гибридный комплект производители будут инвестировать немалые средства для улучшения функций и качества камеры. По-прежнему существует проблема с таким видом двойных камер, так как телефотокамера хуже основной, что приводит к большим различиям изображения на одном девайсе, хотя ситуация постепенно улучшается. Это хорошо видно на примере Galaxy Note 8 и iPhone X, у которых вторичная камера подтянула позиции по всем параметрам.
Есть ли будущее у двойных камер? Трудно сказать прямо сейчас. В настоящее время в лабораториях исследования и развития многих производителей есть планы по выпуску тех или иных моделей смартфонов на ближайшие два-три года, но ни вы, ни мы не знаем, будут ли в них системы двойных камер. Просто знайте о том, что у Huawei P20 Pro есть три задние камеры, и есть надежда, что на этом все и закончится.
А вы используете телефон с двумя камерами? Что вы думаете о двойных камерах?
двойная камера с оптическим зумом в смартфоне — android.mobile-review.com
27 июня 2017
Константин Иванов
Вконтакте
Google+
По материалам androidauthority.com
Технологию двойной камеры в смартфоне уже нельзя назвать новой. Но теперь мы наблюдаем новый тренд, появившийся у производителей, предлагающих «оптический зум» в своих аппаратах. Таков, например, Apple’s iPhone 7 Plus, а среди устройств на Android – OnePlus 5. Все ли пользователи знают, как работает эта технология? Попробуем разобраться…
Проблема зума в смартфоне
Прежде чем погрузиться в тонкости работы технологии, стоит объяснить, почему производители почувствовали необходимость добавить оптический зум в свои смартфоны. В отличие от зеркальных объективов с различным фокусным расстоянием или камер с зум-объективами, работающих по принципу «навел и снял», камеры в смартфонах имеют маленькие объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Это означает, что у вас остается одна-единственная возможность: использовать цифровое увеличение, чтобы приблизить ту или иную деталь изображения.
Но цифровой зум имеет очень ограниченное применение – он не имеет смысла, кроме как в случаях с небольшим увеличением. Мы связаны ограничениями в разрешении и полем зрения, в котором есть отдаленные и близкие объекты. То есть, на расстоянии пиксель может передать лишь ограниченное количество информации. Именно эти ограничения дают нам распадающуюся на пиксели картинку, когда мы пользуемся зумом – получается, что это то же самое, что просто увеличить уже готовый кадр из галереи.
Этот макроснимок позволяет сравнить 3x цифровой и 3x оптический зум (с 18 мм до 55 мм) на снимке одной и той же камерой с одними и теми же настройками
3x цифровой зум: обратите внимание на увеличившееся количество шумов и потерю детализации обложки
3x оптический зум: не только сохранена детализация, но и баланс белого улучшен за счет фокусировки на объекте
Разнообразные объективы, которые входят в комплект к зеркальным фотоаппаратам, позволяют настраивать фокусное расстояние и, соответственно, также и поле зрения. Большее фокусное расстояние сужает поле зрения камеры, но это означает, что тот же сенсор с ограниченным разрешением передает информацию с меньшего участка, то есть каждый пиксель передает меньшую точку на нем. Поэтому оптический зум не связан с проблемами пикселизации, как это происходит в случае с зумом цифровым.
Для того, чтобы оценить зум камеры или объектива, мы должны его с чем-то сравнить, найти какую-то отправную точку. Чтобы определить степень увеличения, мы делим имеющееся фокусное расстояние на минимально возможное. Итак, увеличение с 25 мм до 50 мм будет равно двукратному зуму, как и увеличение с 18 мм до 36 мм. Увеличение – понятие относительное, но оно обозначает прямую зависимость между двумя значениями фокусного расстояния.
Двойной объектив – гибридное решение
Когда речь идет о смартфонах с двойной камерой, имеющих «телефото» объектив, мы имеем в виду два сенсора и пару фиксированных объективов, но с различным фокусным расстоянием. К примеру, у одного будет фокусное расстояние 24 мм, у другого – 36 мм, что потенциально дает нам 1.5x оптический зум. У разных сенсоров могут варьироваться размеры, размер пикселя и апертура, что, конечно, в свою очередь влияет на качество фотографий, сделанных той или иной камерой.
Например, посмотрим на iPhone 7 Plus, в Apple оснастили его одним 28 мм и одним 56 мм объективом, то есть аппарат имеет потенциально двукратный зум. Это означает, что мы можем делать снимки с близкого расстояния с 28 мм 1x увеличением, а затем просто переключаться на 56 мм объектив с 2x увеличением и снимать на большем расстоянии без всякой потери в качестве итогового кадра.
И это еще не все. Вторая камера также улучшает качество снимков, сделанных на 4x и большем увеличении. Поскольку исходно у нас уже есть двукратное увеличение в полноценном разрешении, а не цифровое увеличение с 1x, мы теряем только половину информации там, где на увеличении 4x мы в обычной ситуации потеряли бы три четверти. Другими словами, поскольку для передачи удаленных объектов у нас имеется большее разрешение, мы не получим тех же жутких, распадающихся на пиксели изображений.
1х увеличение на OnePlus 5
2х увеличение на OnePlus 5
В случае с аппаратом OnePlus 5 происходит та же самая история, он дает нам возможность 1.6x оптического увеличения на втором объективе перед тем, как обрезать изображение до 20 МП для достижения 2x зума и дальнейшей обработки программными средствами. В OnePlus говорят, что это часть работы функции Smart Capture, которая собирает нужную информацию с различных кадров и затем «склеивает» наиболее удачные части вместе. Очевидно, это не самый оптимальный подход, но такое гибридное решение как минимум интересно. И даже несмотря на то, что камера теряет часть данных, чтобы достичь двукратного увеличения, качество в любом случае будет выше, чем если бы использовался старый метод цифрового зума.
Эта двойная камера не только позволяет получить лучшую детализацию снимка на расстоянии. Она также дает возможность продвинутой HDR обработки, как и в случае с другими решениями с более чем одной камерой. Даже конкретные детали изображения, которые не были переданы в финальной картинке, а также дополнительная информация о свете и тенях, могут быть использованы для расширения динамического диапазона. В результате получится фотография, которая смотрится лучше безотносительно значения примененного увеличения.
Несовершенство результата
Наверняка вы понимаете, что описанное решение все еще далеко от совершенства. Нам требуется цифровое увеличение, если мы хотим выйти за пределы максимального фокусного расстояния, но что происходит, если мы хотим использовать промежуточный уровень увеличения, такой как 1.2, 1.3 или 1.5x?
Очевидным кажется самое простое решение – использовать цифровой зум для этих более низких значений увеличения, поскольку потери в качестве в большинстве условий будут не такими заметными. В итоге можно будет переключиться на фиксированное значение оптического увеличения второй камеры, но у такого подхода есть и минус – уровень увеличения ниже того, на который мы переключаемся, даст худшее качество изображения.
Так, к примеру, от 1.1x до 1.6x может быть цифровым увеличением с дальнейшим переключением на вторую камеру на значении 1.7x или больше. Это может служить объяснением тому, почему компании предлагают только скромные расстояния зума, система по-прежнему зависит от цифрового зума, и слишком большое расстояние между линзами вызовет слишком заметную потерю в качестве.
Для более умной реализации этой технологии требуется, чтобы не было четко заложенного уровня, при котором происходит переключение. Процессор, обрабатывающий изображение, может определять уровень шума для каждой камеры и то, следует ли переключаться на дополнительную камеру – то есть даст ли это лучший результат. По всей видимости, и iPhone 7 Plus, и OnePlus 5 используют нечто подобное.
Метод Smart Capture на OnePlus, который представляет собой комбинирование данных с множества изображений более высокого разрешения – это еще один шаг вперед. Используя несколько кадров с более высоким разрешением, можно свести уровень шума к среднему, задействуя промежуточные значения увеличения, такие как 1.2 и 1.8x. Впрочем, технически это возможно при помощи камеры всего с одним объективом.
Простое переключение между камерами не является идеальным решением, результат далек от того, что обещают, рекламируя смартфоны и указывая среди их преимуществ «оптический зум». Возможно, имеет смысл прибегнуть к более мощным алгоритмам анализа изображения, чтобы совмещать кадры, сделанные обеими камерами. К сожалению, и тут есть недостатки, сравнимые с теми, что есть в настоящих объективах с оптическим зумом: усредненная и склеенная картинка редко так же хороша, как то, что мы фотографируем.
Современные топовые процессоры способны объединять данные с камер с различным фокусным расстоянием. Это уже делается для продвинутых технологий HDR обработки, а еще дальше идею развили в камере Light L16 с несколькими объективами. Этот технический принцип позволяет брать элемент с высоким разрешением с объектива с большим увеличением, вырезать и вклеивать в центр изображения, которое подверглось более сильному увеличению. Так, на 1.5x увеличении центр картинки будет содержать больше информации, а края будут увеличены программно по сравнению с изначальным результатом съемки на обычный 1x объектив. Результат будет далек от совершенства, но объект съемки в кадре будет выглядеть резче и сохранит большую детализацию по сравнению с тем, как бы он выглядел на фото, сделанных обычной камерой смартфона с одним объективом.
При условии хорошего освещения и сильного уменьшения шума разница между однократным и двукратным увеличением на OnePlus 5 невелика
В условиях недостаточного освещения обе камеры очевидно делают очень шумные кадры, и пользы от двойной камеры как таковой нет
В теории все это звучит достаточно просто, но на деле этот алгоритм требует задействовать значительные ресурсы процессора, а это значит, что между щелчком затвора и финальным результатом на экране пройдет гораздо больше времени. А это плохо подходит для съемки быстро движущихся объектов или режимов непрерывной съемки.
Хуже того, этот тип обработки изображений дальше может только усложниться за счет различного размера пикселей в сенсорах и различной апертуры в двойной камере, что изменит возможности использования света. Поскольку камера с зумом не собирает достаточно света, так как обычно у нее меньшие пиксели, кадры с нее будут более шумными, поэтому склейка изображений будет попросту бессмысленной.
Судя по тем результатам, которые мы можем наблюдать в настоящее время, непохоже, чтобы производителям смартфонов удавалось достичь такого уровня сложности. Ближайшая технология из существующих – это, возможно, то, что сделали в Huawei – Hybrid Zoom, который берет точные данные о деталях с 20 МП камеры и раскрашивает их, используя данные RGB с 12 МП сенсора, что позволяет применять больший 2x цифровой зум.
В итоге потенциал двойной камеры значительно превосходит тот, что виден на первый взгляд, и он требует различных сложных технологий обработки. Не говоря уже о том, что итоговый результат в конечном счете все равно будет зависеть от условий съемки.
Заключение
Несмотря на то, что двойная камера – это значительный шаг вперед в мобильной фотографии, здесь по-прежнему существуют весьма заметные подводные камни. Первая проблема в том, что даже двойные камеры все еще ограничены фиксированным фокусным расстоянием, а значит, не способны предложить те же возможности, что настоящий оптический зум – что бы там ни говорили нам маркетологи.
У данной технологии есть заметные преимущества в сравнении с традиционным цифровым зумом, включая получение фотографий лучшего качества при съемке с увеличением на большом расстоянии. Также вам доступен более широкий спектр возможностей постобработки снимка, включая цифровое боке и продвинутую HDR-обработку. Не будем забывать и о том, что описанные возможности предлагают энтузиастам фотографии большую свободу творчества.
Технология по-прежнему пребывает в «детской» стадии, и мы без сомнения увидим заметные улучшения в качестве камер и функциональности зума, когда на рынке появится второе поколение устройств, оснащенных двойной камерой.
Интересно было бы узнать ваше мнение, уважаемые читатели. Что вы думаете о технологии двойной камеры в ее нынешнем состоянии и о перспективах ее развития? Смотрите ли вы вообще на наличие двойной камеры при выборе смартфона?