В наш век технологии фотосъемки достигли небывалого развития, это касается и мобильных камер, традиционно имеющих ряд существенных ограничений. Понятное дело, что рост разрешающей способности не приведет к заметному улучшению качества, мы уже давно не ориентируемся только на пиксели. Поэтому появляются альтернативные виды съемки - например, двойная камера. Зачем двойная камера в смартфоне? Давайте разберемся.
Что умеет двойная камера
Какие преимущества дает мобильная камера? Маленький размер диафрагмы, маленькое фокусное расстояние и физически небольшая матрица не дают возможность смартфону делать снимки уровня более крупного фотооборудования. Для этого производители смартфонов используют различные ухищрения. В 2017 году популярным трендом стала двойная камера, и ею оснастили почти каждый флагманский смартфон, а также огромное количество более доступных моделей.
Каждая фирма использует вторую камеру как вспомогательную, однако все реализовывают это разными способами. Каждый из сенсоров может как улавливать изображение, так и выполнять специальные задачи - так, вторая камера может иметь увеличенное фокусное расстоянее или более широкий угол обзора. По той причине, что для улучшения качества изображения и угла обзора пришлось бы увеличивать размеры сенсора, специалисты придумали использовать линзы вспомогательного сенсора так, чтобы получить недостающие параметры. Радует то, что обе камеры можно использовать для снимка одновременно, как глаза - фотографии обрабатываются процессором и из двух снимков делается общее, более качественное изображение. 
Раньше веяния моды были продиктованы популярностью домашнего 3D,
потому что двойная камера создавала объемность изображения, рисуя пространство в псевдо-3Д. А теперь двухкамерная модель используется не столько для стереофотографии, но в большей степени для улучшения детальности и контрастности фотографий и видео. У такого режима есть ряд преимуществ, каждое из которых мы подробно разберем.
Особенности двойной камеры
Что интересно, двойные камеры это далеко не новшество - уже в 2011 были представлены первые смартфоны с двойными камерами, хотя тогда второй модуль
c
лужил исключительно для имитации дополненной реальности. Самый первый смартфон с двойной камерой придумала фирма
HTC.
Сейчас есть много приложений для взаимодействия с камерой в режиме дополненной реальности, хотя теперь фокус больше идет на опциональную составляющую. Так, в смартфонах
Huawei P9
и
Huawei P10
вторая камера снимает в монохромном режиме, а основная обеспечивает цветность изображения, и на конечной фотографии получается идеальное соотношение цветности и качества
.
По сей день
Samsung
остается лидером мобильной фотографии, но долгое время фирма не представляла смартфонов с двойными камерами, позже с опозданием подхватив тренд.
Samsung Galaxy S8 и S9 в Plus версиях стали первыми устройства с двойной камерой от корейцев.
Также существуют смартфоны с двойной передней камерой, преимущества которой используются для съемки селфи. Однако данная технология может применяться и для разблокировки смартфона по лицу владельца. Особняком тут стоит
iPhoneX, где
используется продвинутый сканер
FaceID,
который гораздо сложнее ИК модуля, так как задействует для опознания нейросетевой компонент. В технике Apple фотографической части традиционно уделяются огромное в нимание, к примеру в
iPhone 8 Plus
вторая камера используется для двукратного зума, который достигается оптическими методами без увеличения фокусного расстояния и программной обработки.
Заключение
Действительно, вторая камера дает слишком много преимуществ, чтобы отказываться от такого решения. Флагманы с двойными камерами сегодня есть у таких гигантов, как HTC, Huawei, LG, Apple, Asus, Lenovo и других. Следует ожидать, что в ближайшем будущем появятся флагманы с тремя-четырьмя, а то и большим количеством камер. Скорее всего, выглядеть такие смартфоны будут как страшные насекомые, но здесь справедлив принцип больше - лучше, и, может, в ближайшем будущем компании придумают способ, как замаскировать множество любопытных цифровых глаз.
Если Вы это читаете, значит Вам было интересно, поэтому пожалуйста подпишитесь на наш канал на , ну и за одно поставьте лайк (палец вверх) за труды. Спасибо!
Подписывайтесь на наш Телеграм @mxsmart .
В феврале прошлого года я уже писала в блоге о том, что двойные камеры . Так, собственно, и произошло (я не ведущий аналитик, если что, просто и так очевидно было:)). В конце концов, мобильную фотографию надо куда-то развивать, просто наращивать мегапиксели неэффективно. А раз физически небольшие размеры сенсоров телефонных камер и ограничения на оптику не позволяют «развернуться», приходиться искать альтернативные решения.
Сегодня флагманы со сдвоенными камерами есть у HTC, LG, Huawei, Xiaomi, ASUS, ZTE, Lenovo и, конечно, же Apple (конечно, не только у них). Пожалуй, лишь в Samsung этот тренд почему-то проигнорировали. Возможно, из-за технических проблем. Ведь недавно «пробегала» о том, что ранний прототип Galaxy S8 все же имел двойной модуль.
Нельзя не отметить, что сама по себе технология не нова. Если помните, в 2010-2011 годах наблюдался бум домашнего 3D. И это коснулось не только телевизоров, но и смартфонов. Модели HTC Evo 3D и LG Optimus 3D оснащались сдвоенными модулями камер для съемки трехмерного видео, а их экраны отображали «безочковый» 3D-контент. На рынке это веяние даже по части телевизоров. А уж телефоны вовсе выдавали «вырвиглазное» изображение и никому не понравились. Двойные камеры в них использовались только для создания стереофото и видео. Но пользы от технологии на самом деле больше.
Чем же хороши две основные камеры?
Во-первых, две камеры расширяют «поле зрения». Если модуль один, то он универсальный - подходит для и для пейзажной съемки, и для макро. А вот второй модуль можно установить с широким углом обзора и снимать классные панорамы без «софтовой» склейки.
Во-вторых, двойной модуль повышает четкость и контрастность фотографий. Каждая камера может снимать немного по-разному, делая акцент на разных деталях. Затем два кадра объединяются для получения идеальной картинки.
В-третьих - оптический зум. При желании его можно установить и для одного модуля камеры, но это увеличит габариты смартфона, что не на руку производителю. Когда объектива два, то один может быть широкоугольным (захватывает в кадр больше), а второй - длиннофокусным («видит» дальше). Таким образом можно получить 2-3-кратный зум без ухудшения качества изображения.
Ну и четвертое - красивое боке (размытие заднего плана). В принципе и смартфоны с одним модулем могут делать что-то подобное, но у двойных камер эффект гораздо круче. Все потому что, что первая камера фокусируется на выбранном объекте, а вторая эффектно размывает фон. Затем снимки склеиваются.
Вот и все основные преимущества сдвоенных модулей. Тем не менее, каждый производитель реализует технологию по-своему, так что давайте углубимся в особенности.
Подход Apple
Как известно, двойной камерой «одарен» только старший айфон - 7 plus. В первую очередь этим шагом Apple решила важную проблему мобильного мира - сложность использования полноценного оптического зума. Как уже описывалось выше, вторая камера имеет длиннофокусный объектив и, по сравнению с первой, обеспечивает зум без цифрового приближения. Все работает очень четко, спасибо ПО.
От того, что две камеры имеют разное фокусное расстояние, выиграла и опция съемки портретов. Опять же выше уже писала про эту «фичу» - изображения с двух камер соединяются, в итоге снимаемый объект максимально четкий, а фон художественно размыт. Может быть, порой эффект кажется слишком «искусственным», но все равно две камеры реализуют его гораздо лучше, чем чисто программные решения.
Есть у Apple и подражатели. Новая модель ASUS Zenfone 3 Zoom (была представлена в начале этого года) тоже имеет двойную камеру. И в отличие от своего предшественника ZenFone Zoom (в нем использовалась система из нескольких линз) дает 2-кратный зум чисто за счет разного фокусного расстояния. Модель тоже поддерживает съемку портретов в «боке», а еще выделяется супершустрым фазовым автофокусом.
LG
Задолго до того, как свет увидел седьмой айфон, был представлен модульный флагман LG G5 со сдвоенной камерой. Правда, мало кто об этом факте вообще вспомнит, так как телефон почти не был замечен на рынке. G6 постарались сделать совсем другим, но вот две основные камеры у него остались.
Любопытно, что LG используют «двухкамерность» иначе, чем другие производители. Второй объектив тут не длиннофокусный, а наоборот широкоугольный - с углом обзора аж 125 градусов. Аналога оптического зума нет, зато можно снимать шикарные панорамы - в кадр умещается ОЧЕНЬ много! Правда, края могут быть «замылены», но не для всех это критично.
Huawei
Этот бренд стал одним из первых, «возродивших» двойную камеру в смартфоне. Модель Honor 6 Plus вышла в продажу еще в начале 2015 года. С тех пор флагманы Huawei всегда выходили с двойными модулями. В том числе и популярный P9, и новейший P10. И здесь есть очень интересная особенность: одна камера снимает исключительно монохромное изображение. Это означает, что она улавливает больше света, выдает лучшую резкость, а еще идеально снимает в условиях слабого освещения. В итоге изображение с двух камер объединяется в качественную картинку.
«Побочный» плюс - можно снимать черно-белые фото в отличном качестве (то есть лучше, чем программно «обесцвеченные» обычные).
Впрочем, не только Huawei использует такую технологию. Прошлой осенью «железный» гигант Qualcomm анонсировал платформу Clear Sight - еще одно воплощение той же идеи с монохромными фото. Камеры поставляются в готовом «чипе», использовать без труда его могут любые производители смартфонов. В частности, технологией Clear Sight может похвастаться Xiaomi Mi 5s Plus.
Прошлое, настоящее и будущее двойных камер
Как уже упоминалось во вступлении, нынешний бум двойных камер не первый в своем роде. Когда-то пионерами по части технологии выступили корейцы - еще в 2007 году была представлена модель Samsung SCH-B710 для внутреннего рынка. Она оснащалась двумя камерами (по 1 МП), а дисплей мог воспроизводить стереофоническое изображение. Видимо, популярным телефон не стал, раз продолжения не было.
В 2011 году продавались «тридэшные» LG Optimus 3D Max и HTC Evo 3D. Внимания покупателей нишевые модели почти не привлекли. А так как две основные камеры использовались исключительно для съемки не ставшего популярным 3D, то и развивать идею не стали.
В 2014 году HTC в тщетных попытках вернуть интерес к своей продукции опять вспомнила про технологию двух камер. Флагман HTC One M8 оснащался основной и вспомогательной камерами (4 МП UltraPixel + 2 МП). Вторая была годна лишь для размытия заднего плана. И то делалось это опционально - после съемки в галерее.
Ту же технологию тогда же использовали ZTE в серии Axon и фаблете Grand X Max 2, Xiaomi в Redmi Pro. Плюс еще несколько китайских производителей. Актуальна она и сегодня. У Huawei есть подобная реализация «двухкамерности» в бюджетной модели Honor 6X. Один модуль полноценный 12-Мп, второй - вспомогательный 2 Мп (полезен разве что для "боке", но все равно интересная «фича» для выделения среди конкурентов).
Иногда две камеры устанавливаются и на передней панели смартфона. Здесь актуальна функция «зума» - можно делать обычные и групповые селфи без труда. Такая реализация встречается в LG V10/V20, Vivo X9.
О нынешних флагманах выше уже говорилось - iPhone 7+, LG G6, Huawei P9/P10.
Что же ждет двойные камеры в будущем? Интересную технологию в начале этого года представила компания Oppo. Она называется 5X Precision Optical Zoom - как несложно понять, речь про 5-кратный оптический зум. Тут тоже используется два фото-сенсора, но на корпусе смартфона нет двух объективов. Один из сенсоров спрятан внутрь корпуса, использована подвижная система линз, расположенная под углом 90 градусов. Благодаря этому удается сохранить предельно тонкий корпус смартфона. В целом конструкция напоминает перископ (свет на сенсор попадает через специальную призму и стеклянное окошко).
Конечно же, при таком увеличении любое дрожание рук размажет кадр. Поэтому в OPPO также разработали продвинутую систему оптической стабилизации как для фотосенсора, так и для призмы: коррекция ведется с шагом 0,0025 градусов. Пока еще не выпущены смартфоны с поддержкой суперзума OPPO, ждем.
Еще одна технология, использующая несколько камер в смартфонах, была разработана в недрах проекта Google Tango. Речь здесь дополненной реальности. Правда, камер требуется больше - три или более. И все они используются для сбора информации о происходящем вокруг и моделирования виртуальной реальности. К слову, смартфоны на платформе Tango уже существуют, например, Asus ZenFone AR. Думаю, идея вполне может «взлететь», не зря же ей Google занимается.
В любом случае использование нескольких основных камер в смартфонах - тема интересная и многообещающая. А вы также считаете? Хотели бы смартфон с двойной камерой? Или баловство все это?..
Максимально открытая диафрагма
Выходит, смартфон обрабатывает фотографию разными алгоритмами, и она получается не такой, как на самом деле?
Смиритесь, это уже давно реальность. Даже самые первые цифровые фотоаппараты умели автоматически устанавливать баланс белого - а ведь это уже обработка. Любая камера «подтягивает» резкость и контрастность и посильно убирает шум. И именно в алгоритмах лежит причина того, что смартфоны Sony снимают в большинстве ситуаций хуже конкурентов , хотя те же самые фотомодули (опять-таки Sony) стоят в доброй половине флагманских смартфонов.
Что именно сделала Leica для Huawei? Смартфон в самом деле будет снимать, как эти дорогущие камеры?
Это знают только Huawei и Leica. Leica как-то поучаствовала. Это не значит, что немцы конструировали объективы или матрицы, как не значит и о, что они создавали алгоритмы обработки снимков для P9. Явный след можно найти только в интерфейсе приложения камеры - там используются фирменные шрифты из камер Leica - и в двух режимах стилизации картинки: «Блеклая плёнка» и «Яркая плёнка». Всё остальное - просто «возможно». Возможно, всё это - целиком чисто маркетинговый шаг и торговля брендом.
Какой в Huawei P9 автофокус?
Три разных. Вблизи работает лазерная фокусировка - смартфон испускает лучи (спокойно, они невидимые и безопасные), ловит отражение от предметов и делает выводы об удалённости тех. Это не такая уж инновация, лазерный автофокус уже был, например, в аппаратах LG G4 и в Google Nexus 6P (его тоже делала Huawei).
Если лазер не срабатывает, смартфон прибегает к плюсам своего бинокулярного зрения, вычисляя расстояние до объектов в кадре. Наконец, есть запасной вариант - контрастный метод, самый медленный.
Что можно настроить в ручном режиме съёмки?
- режим замера экспозиции (оценочный, центрально-взвешенный и точечный)
- чувствительность (от ISO 50 до 3200)
- выдержку (от 1/4000 до 30 секунд)
- поправку экспозиции (от –4 до +4)
- режим автофокуса (ручной, AF-C, AF-S)
- баланс белого (автоматический, несколько предустановок, ручная установка цветовой температуры)
Двойная камера – отличительная особенность флагманского смартфона в 2017 году (привет, Samsung). Так ли это важно для пользователя? Давайте выясним.
Прежде всего, что такое двойная камера? Такая формулировка подразумевает два сенсора вместо одного. Смартфоны с этой технологией имеют два отдельных объектива, но они могут работать вместе.
Главный сенсор выполняет больше или меньше задач, захватывая максимальную площадь, а вторая камера помогает детализировать картинку и увеличить угол обзора или даёт достойное двукратное увеличение для портретных снимков. Но помимо функции “разделения” на два вида съёмки, обе камеры могут работать в тандеме. Два снимка с обеих камер сливаются в один в приложении камеры.
Каждый производитель имеет собственные алгоритмы обработки двух изображений, пытаясь найти новые применения. Давайте сравним существующие сценарии использования двойной камеры.
В чем преимущество?
Одно из преимуществ двух сенсоров — это безграничные перспективы. Например, смартфоны Huawei не позволяют использовать вторую камеру как самостоятельное решение, но благодаря двум камерам лучше анализируют расстояние до объекта. Качество снимка получается близким к «идеальному».
Эффект Боке
Снимок со второй камеры повышает чёткость конечной фотографии. Помимо этого в смартфонах HTC (One M8) внедрена даже функция изменения цвета переднего и заднего планов.
Интересно то, что можно размыть фон и элементы вне фокуса. То есть вы можете регулировать этот эффект уже после съёмки.
Сейчас «боке» в смартфонах получается программным путём, оптические возможности камеры смартфона тут задействованы минимально. Посмотрите, как это делает Samsung Galaxy S8.
Портреты
Самые популярные фотографии – это фотографии людей. До недавнего времени сделать портрет на смартфон с “правильными” пропорциями лица было невозможно без использования сторонних объективов. Спасибо Apple, теперь это сделать можно. Именно эта возможность реализована в iPhone 7 Plus, отчасти именно она является основополагающим фактором при выборе между iPhone 7 и iPhone 7 plus.
Но хочу отметить, что портретная камера в iPhone полезна не только для съемки людей. Для фотографий архитектуры она тоже подходит. Apple ещё предстоит улучшить многое в своей двойной камере, но уже сейчас она дает больше возможностей при ежедневной съемке.
Дополненная реальность
Такие устройства, как Lenovo Phab 2 Pro и Asus Zenfone AR, имеют еще и fish-eye объектив. Идея проста: весь свет перехватывает встроенный лазер, исходя из этих данных создается виртуальное изображение.
Причина заинтересованности Google в дополненной реальности и проекте Tango — большое число сценариев использования. Вот увидите, это следующий тренд. Уже сейчас есть множество приложений и игр на обычные смартфоны, которые частично имитируют эффект дополненной реальности. Мой сын постоянно забирает iPhone у жены, чтобы бегать по квартире и при помощи смартфона раскидывать какие-то виртуальные предметы по квартире. Эта опция точно “зайдет”.
Лучшая детализация и расширенный динамический диапазон
Вторые сенсоры у смартфонов Huawei не воспринимают цвета, кроме белого и чёрного, но способны распознать детали. Цвет добавляется позже программной начинкой.
Таким образом, вторая камера помогает больше детализировать снимок. У этих смартфонов лучший показатель динамического диапазона. На фотографиях с резкими перепадами света детали на светлых и тёмных участках видно отчётливее.
Главный аспект при создании хорошей фотографии — идеальный свет. Любитель может не учесть этого и детализация снимка пострадает. Вторая камера поможет захватить больше света и решить проблему. От сюда может возникнуть ложное убеждение, что решают всё “руки”, а не камера. Отчасти это так, но представьте себе как расширяются творческие горизонты умельца, который будет использовать подобные решения.
Две камеры это максимум?
Сейчас вам может показаться, мол куда ещё больше? Я убеждён, что вскоре количество камер в смартфонах увеличится. Больше захватываемого света, больше оптических возможностей, всё это ведёт к тому, что в смартфонах будет больше камер.
Останется решить только одну проблему – эстетическую. Придётся выделять больше места на корпусе смартфона, чтобы “кучно” расположить камеры рядом друг с другом и спрятать их под единое защитное стекло, чтобы смартфон не выглядел как трёх- или четырёхглазое чудовище.
Сдвоенная фотокамера - это тренд 2016 года в смартфоностроении, хотя первые попытки расположить сзади мобильного устройства два модуля для фото, предпринимались куда раньше. Учитывая, что двойной камерой оборудован iPhone 7 Plus, а другие (особенно китайцы) любят подражать Apple – традиция оснащать свои детища парой фотокамер продолжается и в 2017. Зачем смартфону двойная камера – попробуем разобраться.
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.
Пример смартфона, в котором вторая камера используется для съемки панорам и пейзажей - LG G5. У таких гаджетов основная матрица универсальная, и имеет углы обзора 70-90 градусов. Вторая более узкоспециализированная, с расширенным до 100-120 и более градусов полем зрения. Это позволяет делать панорамы в один миг, без использования склейки и перемещений смартфона, неизбежно приводящих к возникновению графических дефектов на картинке.
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
Цифровая камера лучше всего передает на картинке объект, на который производилась фокусировка. Побочные детали будут переданным менее качественно. Учитывая, что две камеры и света уловят больше, и фокусироваться могут по разным точкам независимо, то смогут обеспечить более четкую передачу деталей. Две фотографии, соединяемые по принципу HDR воедино, объединяют достоинства обоих камер. К примеру, если одна фокусируется на ярком летнем небе, а вторая - на предметах в тени, то в кадре и небо будет таким же ярким, и затененные объекты не окажутся в темноте.
Применение двойного модуля с камерами, одна из которых цветная, а вторая - монохромная (как у Huawei), повышает четкость и детализацию. Черно-белый сенсор не нуждается в четкой передаче оттенка (он передает его просто одной из градаций серого), благодаря чему он “сосредоточен” на контурах, а не цвете. Именно по этой причине ночные камеры наблюдения делают монохромными. Цветная матрица занимается фиксацией цветов, черно-белая - лучше регистрирует мелкие детали, а вместе - они дают и яркую, и детальную картинку.
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:
Для эффекта боке и детализации предмета съемки двойная матрица используется еще в смартфонах Xiaomi (Mi5S Plus, Redmi Pro). Не всегда очень успешно, но в среднем - эффект получается немного лучше, чем при использовании чисто программных методов размытия фоновой обстановки.
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.
