Зачем в смартфонах несколько камер?
И какая за что отвечает?
Времена смартфонов с одной фронтальной камерой ушли в прошлое: даже бюджетные модели оснащены минимум двумя камерами, а более совершенные модели — тремя–четырьмя. Разбираемся, в чем смысл.
Если совсем коротко, блок из нескольких камер позволяет делать качественные снимки в разных условиях. Одной камерой невозможно одинаково хорошо сфотографировать городскую панораму, аппетитные сырники в кафе, котика на другой стороне улицы и лунную дорожку на поверхности воды. Поэтому для профессиональных фотоаппаратов выпускают сменные объективы, а разработчики смартфонов оснащают устройства блоками из нескольких камер с разными характеристиками.
При этом съемка в разных условиях — не единственное назначение камер в телефоне. Они также собирают визуальную информацию, которую обрабатывают алгоритмы. Искусственный интеллект, основываясь на данные с камер, определяет, где находится основной объект съемки, на каком расстоянии расположены остальные объекты и автоматически улучшает итоговый снимок: например, делает его четче и ярче, убирает зерно и шум, размывает фон, увеличивает резкость.
Иными словами, блок камер — сложный аппаратно-программный комплекс, выверенная инженерная система, которая помогает смартфону лучше «видеть» окружающий мир, подстраиваться под внешние условия и, в итоге, делать красивые, яркие и четкие снимки.
Основная камера: сердце мобильной съемки
Чтобы понять, за что отвечает главная камера, разберем ее основные характеристики:
Размер (или разрешение) матрицы. Измеряется в мегапикселях: чем их больше, тем детализированнее получаются снимки. Для качественных снимков разрешение основной камеры должно быть не меньше 32 МП. У флагманских моделей смартфонов, таких как Galaxy S21 Ultra, размер матрицы достигает 108 МП. При таком разрешении получается настолько детализированная картинка, что четко видны даже мельчайшие элементы, такие как крупицы песка на пляже. Кадры настолько качественные, что одну фотографию можно разделить на несколько или сильно обрезать без ущерба четкости. И даже «вытащить» снимок из видеоролика.
Объектив. Набор линз, которые преломляют падающий свет и проецируют его на матрицу. Она, в свою очередь, под воздействием фотонов света генерирует электрический заряд. Через преобразователь заряд подается в процессор — и после обработки получается привычное нам цифровое изображение. Объективы имеют разные углы обзора: чем шире угол, тем больше объектов попадает в кадр. Стандарт основного объектива — 80-90 градусов, но дополнительные сверхширокоугольные камеры на флагманских Galaxy наделены углом обзора до 120 градусов.
Зум. Способность приближать изображение. У доступных камер он цифровой, то есть картинку приближают и обрезают программные алгоритмы. В более дорогих моделях устанавливают камеры еще и с оптическим зумом, которые приближают объекты с помощью линз: так изображение получается четче.
Разрешение видео и частота кадров. От этих параметров во многом зависит детализация изображения, плавность движения и эффективность системы стабилизации. Чем выше разрешение видео, тем сложнее процессору обрабатывать кадры, поэтому с ростом разрешения частота кадров обычно падает: например, видео формата 4К (от 8 до 12 мегапикселей) может быть снято с частотой 60 кадров в секунду, а в сверхчетком качестве 8К (это около 33 мегапикселей) — уже 24 кадра в секунду. При этом флагманы с мощными процессорами могут снимать 8К-видео и с большей частотой.
Фокусное расстояние. Измеряется в миллиметрах и определяет, как далеко от объектива находится точка фокусировки. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше объектов попадает в кадр, и наоборот.
Апертура (или диафрагма). Показывает, как широко открывается шторка камеры и, как следствие, сколько света попадает на матрицу. От этого зависит глубина резкости и общая освещенность на снимке. Апертура обозначается так: f/1,8, ƒ/2,4, ƒ/4,9. Чем больше значение, тем меньше отверстие камеры.
У стандартной камеры смартфона все эти показатели, кроме разрешения матрицы, находятся в среднем диапазоне. Хорошие снимки получаются, если есть хорошее освещение, объект съемки находится не очень далеко и нет необходимости захватить в кадр широкий обзор. При этом основной камерой сложно снять что-то с большого расстояния, сфотографировать группу людей, запечатлеть объект ночью или в сумерках.
Тут-то и приходят на помощь вторая, третья и четвертая камеры. Они могут работать как самостоятельно, так и совместно с основной: в этом случае процессор объединяет полученные с двух матриц данные в один кадр.
Вторая камера: чтобы «видеть» больше
Вторая камера чаще всего — широкоугольная. У нее увеличенный угол обзора, который позволяет захватить в кадр больше объектов по бокам. Идеально, чтобы сфотографироваться с друзьями, сделать снимок интерьера, снять панорамный пейзаж или общий вид масштабной достопримечательности.
У широкоугольной камеры короткое фокусное расстояние: объекты в отдалении получатся размытыми. Также она может немного искажать картинку по краям кадра, однако многие смартфоны автоматически корректируют искажение во время постобработки.
Система цифровой стабилизации видео тоже использует широкоугольную камеру. Стабилизированный ролик — это кроп с нее: процессор «выравнивает» кадры и обрезает лишнее.
Третья камера: для съемки отдаленных объектов
Третья камера, как правило, оснащена телеобъективом. В отличие от широкоугольной, она имеет небольшой угол обзора, но хорошо «видит» вдаль. С ее помощью хорошо снимать объекты, к которым нельзя подойти близко: птицу на дереве, артиста на сцене, замок в горах или корабль на горизонте. «Телевики» оснащены зумом: чаще — цифровым, реже — оптическим или комбинацией обоих. Оптический зум небольшой, обычно двух-трехкратный: от миниатюрной камеры сложно добиться большего. А вот цифровое приближение может быть гораздо мощнее: например, 30-кратным, как у Galaxy S21 или даже 100-кратным, как у Samsung Galaxy S21 Ultra. Здесь на первый план выходят размеры и качество матрицы, от которого напрямую зависит детализация зумированных снимков.
Помимо съемки, телеобъектив помогает программным алгоритмам разобраться, как расположены объекты в кадре друг относительно друга: что находится ближе, а что — дальше. Это нужно, например, для корректной настройки эффекта боке — размытия фона, который часто используют для портретных фото.
Четвертая камера: привилегия флагманов для максимально качественных кадров
Четвертая камера имеет разные функции в зависимости от модели смартфона. Например, в Galaxy A72 она используется для макросъемки мелких объектов с близкого расстояния, у Galaxy S21 Ultra это второй «телевик» с 10-кратным оптическим зумом, а у Galaxy A52 — дополнительный датчик глубины для дальнейшей постобработки. А в некоторых устройствах четвертая камера — монохромная: она позволяет получать четкие и красивые ночные снимки.
Снимайте на максимум
Galaxy S21 Ultra
*Гэлэкси Эс21 Ультра
Читайте также
Многие люди в шутку говорят производителям: “С таким успехом вы могли бы создать смартфон с десятью камерами!”. Можно шутить сколько угодно, но мы не удивимся, если в скором будущем так и будет.
Но зачем телефону так много модулей? Наличие нескольких камер на телефоне говорит об улучшенном качестве фотографий и делает смартфоны более похожими на профессиональные камеры.
Количество камер
В наше время телефоны с одним модулем камеры почти не выпускают. У наличия нескольких модулей на смартфонах есть свои плюсы. К примеру, можно снимать с разными объективами, выбирая между различными режимами: панорамой, зумом и обычным фокусным расстоянием.
Есть шесть видов камер, которые производители обычно устанавливают в смартфоны:
- Портретный объектив
- Широкоугольный объектив
- Телеобъектив
- Монохромная камера
- Инфракрасная камера
- Датчик для ночной съемки — позволяет создавать четкие снимки в темноте и при слабом освещении;
- Фронтальный объектив
Расскажем об их предназначении, а также о том, какую роль они выполняют.
1. Портретный объектив
Это первая камера, которая начала появляться даже в самых недорогих телефонах – например, у Xiaomi Redmi Note 5. По задумке создателей, модуль должен просчитывать расстояние для объекта и эффективнее размывать задний план при портретной съёмке. На деле модуль бесполезен, поскольку в создании таких фотографий первостепенную роль выполняет основная камера и программные алгоритмы.
Apple была первой компанией, представившей «Портретный режим» почти три года назад в своем флагмане iPhone 7 Plus. Затем присоединились другие производители, поэтому сейчас почти каждый флагманский телефон имеет собственный портретный режим.
2. Широкоугольный объектив
Модуль создан для съёмки с расширенным углом захвата. Сам сенсор может находиться не только сзади, но и спереди, выступая частью двойной фронтальной камеры. Во многих современных смартфонах основной объектив является широкоугольным, а дополнительный объектив становится сверхширокоугольным, позволяя захватить в кадр больше объектов.
Такая камера полезна для панорамной съемки или для больших компаний.
Впервые широкоугольную камеру использовали для группового селфи на смартфон LG V10, выпущенном еще в 2015 году. Однако тогда пользователи отмечали низкое качество изображения с широким углом обзора и сильное искажение сцены по углам.
На этот модуль можно создавать видео, ничем не отличающееся от съемки на GoPro. Допустим, в телефоне One Action от компании Motorola модуль имеет собственную стабилизацию, записывая видео в горизонтальном формате даже тогда, когда телефон находится в вертикальном положении.
Широкоугольная камера присутствует почти во всех смартфонах средней стоимости (15 тысяч и выше).
3. Телеобъектив
Телеобъективы есть у топовых флагманов от Apple, Samsung, Huawei и не только. Его используют для съёмок с большим фокусным расстоянием без потери качества.
Стандартная широкоугольная линза имеет фокусное расстояние длиной 28 мм, благодаря чему вмещает в кадр больше деталей. Однако при близкой съемке людей, предметов и животных при помощи этой камеры, на снимках появляются искажения, а объекты растягиваются.
Телеобъектив отлично подходит для создания портретов, обеспечивая минимальное искажение и более сглаженные объекты, чем широкоугольный объектив. Большинство производителей добавляют к нему эффект размытости фона, чтобы портретные кадры с этой комбинацией были выведены на уровень, сравнимый с качеством «зеркальных» фотоаппаратов.
Впервые технологию представила компания OPPO представила в 2017 году и до сих пор использует в смартфонах поздних поколений. Apple обратила внимание на телефотокамеру как вторую камеру для своих смартфонов, начиная с iPhone 7 Plus, который стал первой моделью с двойной камерой.
Модуль с телеобъективом крайне редко можно встретить в смартфонах до 20 тысяч рублей. Мощные телеобъективы находятся в таких флагманах как Realme X3 SuperZoom или Samsung Galaxy S21 Ultra.
Минус телеобъектива на смартфонах заключается в том, что они не захватывают промежуточные значения.
4. Монохромная камера
На монохромную камеру можно делать исключительно черно-белые фотографии. Интересно, что цветной модуль не может обеспечить такого высокого качества изображения даже после применения ЧБ-эффекта, как черно-белый сенсор.
Такая камера позволяет создавать снимки с большей резкостью, получая при этом более глубокие тени и яркие блики на кадрах.
Монохромный датчик ввиду отсутствия цветного RGB-фильтра, не может фиксировать информацию о цвете, однако может захватывать больше света, чем обычная камера.
Одним из первых смартфонов с дополнительной монохромной камерой можно назвать флагман Huawei P9. До сих пор китайская компания продолжает улучшать свою двойную камеру и сегодня у нее лучшая система с монохромным датчиком. К их разработке Huawei привлекла известного немецкого производителя фотокамер и линз — Leica.
5. Инфракрасная камера
Несмотря на то, что такие камеры встречаются редко, они имеют главное преимущество над другими модулями, потому что могут снимать в полной темноте. Инфракрасный объектив встречается в некоторых защищённых смартфонах, а также в аппаратах, обладающих продвинутой системой разблокировки по лицу: Xiaomi Mi 8, Huawei Mate 20 Pro и другие.
6. Датчик для ночной съемки
Модуль позволяет создавать четкие снимки в темноте и при слабом освещении. Дополнительная камера, находящаяся в основном на задней панели телефона, захватывает гораздо больше света. Благодаря этому фотографии при низкой освещенности становятся более детализированными и красочными. Камеры на устройствах Apple последнего поколения добились отличных успехов в этой области.
7. Селфи (или фронтальная камера)
В этом случае много камер не нужно, двух-трех будет достаточно. Два необходимы для создания реалистичного размытия. Однако даже на профессиональных полнокадровых камерах широкоугольные объективы не очень хорошо размывают фон, так как у них больше DOF (глубина резкости).
Зачастую размытые эффекты на фронтальных камерах, как на iPhone X, выглядят не совсем “профессионально”, а скорее, неестественно. Однако в правильных руках это определенно может сработать.
Сейчас камеры смартфонов могут не просто делать кадры, а идентифицировать и предоставлять дополнительную информацию обо всем, на что мы их направляем. Они позволяют собирать визуальные данные и видеть объекты дополненной реальности, размещенные в реальном мире. Фронтальные камеры могут повысить безопасность за счет системы распознавания лиц. Таким образом, в наше время камеры находятся в центре смены парадигмы, которая меняет человеческое взаимодействие с окружающим миром.
Сейчас найти в продаже более-менее дорогой смартфон с одной камерой на задней панели — задача практически невыполнимая. Почему? Потому что несколько фотосенсоров позволяют делать то, на что один-единственный сенсор не способен. И подходов к реализации этой идеи много.
В этой статье мы расскажем о том. зачем в абсолютном большинстве топовых и многих среднебюджетных смартфонах устанавливают по две, три и даже четыре камеры. С каждым месяцем производители выпускают все более дешевые мобильники с этой «фишкой», так что разобраться в ее смысле лишним не будет.
Подход «Две (три, четыре) лучше одной»
Разные фотомодули и объективы могут исполнять разные роли. Объектив с низкой апертурой и широким углом обзора отлично справится с детальным захватом объекта, который находится вблизи, но плохо покажет себя во время съемки движущейся цели. Длинный объектив позволит снять что-нибудь на удалении, но пропускает на сенсор меньше света.
Дело тут еще и в том, что смартфоны — штуки по сравнению с полноценными камерами очень миниатюрные. Фотомодуль не может иметь толщину больше нескольких миллиметров, что накладывает на инженеров серьезные ограничения. Добавление нескольких камер — отличный способ эти ограничения обойти.
Основная камера Galaxy S9 использует два одинаковых сенсора, но два разных объектива.
Кроме того, очень важно помнить о роли постобработки картинки. Производители смартфонов соперничают не только в том, сколько камер и какие объективы устанавливаются в их девайсы, но и в эффективности работы сверхсложных алгоритмов, которые отвечают за удачное и корректное комбинирование всей информации, полученной с разных сенсоров. У Google, Sony, Samsung и других они абсолютно разные.
В итоге изображение, полученное с использованием нескольких камер, просто объективно становится лучше обычного — благодаря постобработке в нем совмещаются преимущества сразу нескольких фото, а минусы разных объективов и сенсоров нивелируются. Именно так, к примеру, работает технология HDR — несколько фотографий делаются с разными настройками уровня экспозиции, а результатом становится HDR-картинка с широким цветовым диапазоном.
Благодаря нескольким сенсорам улучшаются все параметры фото (и видео, но там используются другие, менее качественные и более быстрые алгоритмы) — и детальность, и уровень шумов, и степень размытости, и баланс цветов. Стоит лишь помнить о том, что наличие двух и более камер совсем не гарантирует приятный глазу результат — правильно настроенные алгоритмы постобработки важны даже больше.
Один из примеров работы таких алгоритмов — эффект «боке», который в большинстве случаев работает совсем не так, как на традиционных зеркальных камерах. Камеры смартфонов просто «умно» размывают фон изображения — с переменным успехом. Иногда это приводит к поразительным результатам, а иногда — к появлению странных артефактов (например, iPhone на одной из старых версий прошивки могли добавить маленьие зубы на зубы улыбающегося человека).
Примеры такого подхода: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30; Huawei Mate 20 Pro
Подход «Оптический зум»
Камеры смартфонов способны на многое, но с одним они справляются откровенно плохо — с приближением картинки. Из-за своих размеров объективы мобильников просто не в состоянии менять фокус и захватывать достаточно информации. Исключением можно считать разве что странные решения вроде того, которое использовали в Samsung Galaxy S4 Zoom, а они попросту не прижились.
via GIPHY
Что ж, использование двух и более фотосенсоров позволяет решить и этот вопрос, как минимум в какой-то мере. Вспомогательный объектив современных смартфонов часто предназначен именно для этого. Результат не сможет посрамить профессиональную цифровую камеру с полноразмерным объективом, но он все равно гораздо лучше, чем результат, полученный с использованием обычного цифрового зума (а он просто увеличивает картинку с использованием сравнительно примитивных алгоритмов).
К примеру, Apple называет основную камеру топовых iPhone «широкоугольной», а вспомогательную — «телефото». Именно вспомогательная помогает приближать изображение примерно вдвое без особой потери качества.
Обычно вторичный (или один из трех-четырех) сенсоров имеет отличный от основного показатель светопропускания — соотношение апертуры и диаметра объектива. Здесь в дело тоже вступают алгоритмы, без которых комбинация двух картинок была бы просто невозможной. Разные производители добавляют к этому всему свои «фишки» — к примеру, Samsung позволяет «дополнить» приближенную картинку отсутствующими участками, которые сняты основным модулем и обработаны отдельным алгоритмом, чтобы лучше соответствовать изображению со вторичного.
Примеры такого подхода: iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max; Samsung Galaxy Note 9, Galaxy S9; LG V30
Подход «Волшебник страны Оз»
Окей, «Волшебник страны Оз» — не совсем технический термин. Просто так мы бы предложили назвать подход, при котором одновременно используются цветные и монохромные (черно-белые) фотосенсоры.
Обычные настройки фото в таких смартфонах позволяют получить фотографию с более высоким уровнем деталей — опять-таки, пресловутые алгоритмы берут информацию с монохромного снимка и добавляют ее в цветной, в итоге заметно его улучшая.
Изображения, полученные монохромным сенсором и цветным сенсором Essential Phone.
Опять-таки, здесь очень много зависит именно от реализации алгоритмов. Помимо повышения уровня детальности картинки монохромный сенсор еще и позволяет быстрее работать системе автофокуса, а также даже показывать пользователю результат работы нескольких объективов в реальном времени.
Некоторые компании — например, Huawei со своим P20 Pro — используют сразу несколько описанных нами подходов. У P20 Pro три сенсора — 20-мегапиксельный основной, вспомогательный с тройным зумом и монохромный, который улучшает четкость финального изображения.
А в Samsung Galaxy A9 (2018) и вовсе установлено сразу четыре камеры. Все они имеют разные характеристики — фокусное расстояние, светопропускаемость и так далее. Этот девайс, несмотря на свою относительную «бюджетность», благодаря обилию возможностей позволит «разгуляться» даже фотографу-энтузиасту.
Примеры такого подхода: Huawei P20, P20 Pro, Honor 10
Подход Google Pixel и будущее индустрии
А что же Google с ее флагманскими Pixel 3 и Pixel 3 XL? Эти модели числятся топовыми и используют всего одну камеру на задней панели — почему? Что ж, здесь все предельно просто.
Google — компания, которая, пожалуй, в ходе своей деятельности собрала больше информации, чем любая другая организация, когда-либо существовавшая на нашей планете. В ее распоряжении — тысячи, миллионы и миллиарды фотографий и видео, на которых с помощью мощных серверов тренируют ИИ-алгоритмы.
Понимаете, к чему это все? Google считает (и вполне обоснованно — просто взгляните на рейтинг DxOMark), что алгоритмы — вообще всему голова, и им достаточно всего одной картинки, чтобы творить чудеса. И получается! Достаточно посмотреть на необыкновенные результаты работы «ночного режима» камеры Pixel 3 или ее портретные снимки. В общем, этот подход тоже пока имеет право на существование. Получится ли у этих алгоритмов еще более впечатляющий результат, если Pixel 4 будет иметь два или три фотомодуля? Все зависит от инженеров Google и ее желания идти на риск. Ну а пока что ее девайсы и так находятся чуть ли не впереди всех конкурентов.
Что дальше? А дальше все станет еще интереснее. HMD Global, к примеру, на выставку Mobile World Congress 2019 в Барселоне привезет новый флагманский смартфон Nokia 9 PureView, который получит целых пять камер. Для чего они все будут нужны? Пока не ясно. А еще в 2019 в смартфонах начнут использовать специальные сенсоры типа 3D Time-of-flight, которые с помощью измерения скорости движения света к объекту и обратно позволяют вычислить глубину его расположения в кадре. Эти сенсоры в сочетании с традиционными должны сделать фото еще более реалистичными и детальными.
Как же выбрать смартфон, который снимает фото и видео лучше остальных? Раньше основным советом было «не ведитесь на количество мегапикселей», а теперь к нему добавляется еще и «не ведитесь на количество камер». Главное — результат, так что просто оцените его по обзорам специалистов. Например, той же лаборатории DxOMark.
Количество камер в смартфонах растет с такой скоростью, что от некоторых моделей уже можно заработать триптофобию. Мы уважительно говорим: двойная камера, тройная камера, и по умолчанию считаем, что такие телефоны лучше фотографируют (и это действительно так). Разберемся, почему же для хорошего снимка смартфону нужно именно несколько камер.
Слишком мало места!
Главная трагедия печальной жизни конструкторов мобильных телефонов заключается в нехватке места. Толщина современного смартфона уже давно не превышает десятка миллиметров, и в такое узкое пространство просто невозможно «впихнуть невпихуемое» — а конкретно, нормальный объектив фотокамеры.
Нормальный — это с несколькими стеклянными линзами разных размеров, которые могут «раздвигаться», чтобы собрать как можно больше света и обеспечить максимальное приближение кадра (зум). На заре камерофонов были попытки сделать смартфон с полноценным выдвижным объективом. Но выглядело это, мягко говоря, как гибрид бульдога с носорогом. К примеру, вот такой Samsung Galaxy K-Zoom:
Вот что получается, если делать качественный объектив из стекла — определенно, такой гаджет не выглядит сильно мобильным, не правда ли? Можно было бы, конечно, попробовать выточить линзы из другого материала, но вот беда — не существует на земле такого, который бы преломлял свет лучше, чем обычное стекло. И вот что делать?
Что делать? Вторую камеру приделать!
Вот тут и появилась гениальная идея. Если в телефоне нельзя сделать один большой объектив с несколькими линзами, то почему бы не поставить два маленьких с одной? Причем с разным фокусным расстоянием: одна будет делать широкоугольные снимки, а вторая будет «телеобъективом» — с узким полем зрения, но большим увеличением.
На обе камеры синхронно делаем снимки, а затем совмещаем их при помощи программного обеспечения для пост-обработки. Это, конечно, сложно, но в сложности софта нас никто не ограничивает — в отличие от размера объектива. Так мы соберем вдвое больше света, получим два снимка с разной глубиной резкости, а также сможем одинаково четко снимать и самые темные, и самые светлые детали.
Сказано — сделано. Так в смартфонах появились двойные камеры. Пионерами направления стали LG и Huawei, а популяризовала технологию, разумеется Apple. На картинке показано, как работает двойная камера iPhone 7.
А зачем третья?
А третья камера в смартфоне (и все последующие), на самом деле, в большинстве случаев и не камера вовсе. Нет, это может быть и дополнительный объектив с еще одним вариантом фокусного расстояния. Вот у такого телефона Light L16 таких вариантов целых 16:
Но часто под третьим (и всеми последующими) кружками скрывается датчик, который используется для дополнительного улучшения изображения. В целом, существует пять вариантов того, чем может быть третья «камера» в смартфоне:
- Телеобъектив — еще один объектив с узким полем зрения для съемки с увеличением;
- Широкоугольный объектив — дополнительный объектив для создания широких снимков;
- Черно-белый сенсор — позволяет снимать с большей резкостью, получать более глубокие тени и яркие блики;
- Датчик для ночной съемки — позволяет создавать четкие снимки в темноте и при слабом освещении;
- Сенсор для анализа глубины — помогает двум основным объективам создавать снимки с правильной глубиной резкости.
Все это позволяет мобильным телефонам снимать лучше, ярче и резче, при этом не увеличивая габариты смартфона. Вот зачем смартфону несколько камер — и чем их больше, тем лучше. Возможно, устройства нового поколения будут сплошь и рядом покрыты «глазками» объективов. Но мы чешемся уже от Nokia 9 c пятью камерами — надеемся, что до безумия дело не дойдет!
А вот еще о многокамерных смартфонах:
- «Глазастые» смартфоны: гаджеты с 4 и 5 камерами
- Топ-5 смарфтонов с двойными камерами
- Лучшие камерофоны: сводный тест 30 камер смартфонов
Фото: Samsung, Apple, Light
15 октября 2020
Как в смартфонах появилось несколько камер и к чему это привело
Продолжаем разбирать спорные идеи, которые нам пытаются навязать производители. Мы уже обсудили складные смартфоны с двумя экранами и прозрачные телефоны, теперь хочу поговорить о том, как в смартфонах появилось две-три и больше основных камер, и почему это не всегда удачное решение.
Под телефонами с двойной камерой мы не будем рассматривать модели, у которых есть одна основная и одна фронтальная камеры — тут все просто. Речь идет о двух или нескольких объективах, расположенных рядом.
Первые телефоны с «настоящей» двойной камерой использовали для 3D. Первым таким был Samsung SCH-B710 в далеком 2007 году — он продавался только в Корее, поэтому про него многие даже не слышали.
У этого телефона был экран, который передавал 3D-эффект без специальных очков. Объемных игр или видео в то время не было, поэтому в него добавили две камеры, чтобы владелец такого устройства мог хотя бы разглядывать свои объемные фотографии. Правда, это были камеры посредственного качества с разрешением 1,3 Мп, поэтому сами можете представить, какое там было 3D.
После этого экспериментального телефона на рынке было еще несколько смартфонов с 3D-экраном и двойной камерой для съемки фото и видео со стереоэффектом — из более популярных можно вспомнить LG Optimus 3D и HTC Evo 3D, но на самом деле их намного больше. Даже у той же LG было несколько смартфонов с двойной камерой для съемки 3D, а еще есть вариации от Sharp, ZTE и множества других компаний.
3D в телефонах так и не взлетело, как и в телевизорах, а для других задач никто не видел необходимости в двух камерах. Только в 2014 году HTC придумала, что в смартфоне One M8 будет стоять двойная камера — основной модуль на 4 Мп и вспомогательный на 2 Мп. Вторая камера нужна была только для двух функций — программного размытия фона или изменения точки фокусировки на готовом снимке.
Правда, эти дополнительные функции работали далеко не идеально. Да и большие пиксели основной камеры усугубляли ситуацию — из-за низкого разрешения страдала детализация на снимках. Так что маркетинговый трюк с двойной камерой от HTC не взлетел.
В том же 2014 году Huawei представила Honor 6 Plus с двумя камерами на 8 Мп. Посыл тот же самый — можно управлять точкой фокусировки на снимках и даже имитировать разную глубину резкости. На практике это работало не очень — точно не лучше, чем в смартфонах, которые пытались делать то же самое с одной камерой.
Вот примеры:
Поэтому возникает вопрос — стоит ли эти сомнительные функции того, чтобы ради них ставить вторую камеру в смартфон. Но, похоже, у производителей смартфонов такой вопрос не возник, поэтому 2014 год можно обозначить началом моды на смартфоны с несколькими камерами.
В 2015 году LG представила V10 — только двойной у него была не основная камера, а фронтальная. Специально для селфи к обычной камере добавили широкоугольную, чтобы в кадр попадало больше людей. Такой вариант выглядит даже разумнее, чем все предыдущие варианты двойных камер в смартфонах.
Самой LG этот вариант тоже понравился, поэтому во флагмане G5 появилась уже основная камера с дополнительным широкоугольным модулем. Но с этим смартфоном было много других проблем, так что пойдем дальше.
Другую реализацию двойной камеры придумала Huawei вместе с Leica. Во флагман P9 тоже поставили вторую камеру, только не обычную, а монохромную. По словам производителя, она помогала расширять динамический диапазон и получать больше света. Как на самом деле это работало — знают только инженеры компании.
Зато монохромная камера Huawei позволяла делать красивые черно-белые снимки:
Apple в 2016 году предложила другой вариант исполнения двойной камеры — в iPhone 7 Plus появилась камера-телевик. При переключении между двумя объективами получается 2-кратный оптический зум — оптимально для портретов или предметной фотографии. Сейчас такая схема используется повсеместно, потому что габариты смартфонов не позволяют вместить объектив с изменяемым фокусным расстоянием, как в больших камерах.
Но у iPhone 7 Plus была одна проблема — длиннофокусные объективы требуют больше света. У второй камеры не было стабилизации, поэтому светосилы объектива было недостачно. В итоге смартфон для 2-кратного зума при плохом освещении использовал не дополнительную камеру, а кропал изображение с основной камеры — это уже программный, а не оптический зум. Честное увеличение работало только днем при хорошем свете.
Ситуация улучшилась только в iPhone X, когда ко второй камере добавили оптическую стабилизацию.
К чему мы пришли
Последние три года идет настоящая гонка — кто больше. Так, например, появился Samsung Galaxy A9 с четырьмя камерами, из которых нормально снимала только основная, а широкоугольная и «телевик» давали картинку намного хуже. Этот набор дополнили так называемым датчиком глубины — специальной камерой для программного размытия фона. Тут стоит вспомнить HTC One M8.
Сейчас смартфон с двумя-тремя или даже большим количеством камер — это норма. Только если в дорогие флагманы ставят хорошие сенсоры с качественными объективами, как в iPhone 11 Pro или Galaxy S20, то в бюджетные и средние модели ставят что попало — в лучшем случае не очень качественный широкоугольный модуль, но чаще всего дают бесполезный датчик глубины или макро-камеру на 2 Мп.
Поэтому мне в этом плане больше нравится подход Apple — компания пытается выжать из всего максимальную прибыль, но при этом сохраняет базовую рациональность. Так в условно-недорогом iPhone SE (2020) есть только одна хорошая камера без отдельных модулей для боке или макро. Если вам нужен широкоугольный объектив или оптический зум, то есть более дорогие iPhone 11 и 11 Pro.
Хотя Apple тоже любит хитрить с камерами. Например, компания рассказывает, что в новом iPhone 12 Pro Max есть пятикратный зум, но это не совсем так. Компания считает оптический зум от самого широкоугольного модуля до телефото-объектива — там действительно получается увеличение в 5 раз. Только обычно принято считать зум от основного модуля к телевику — поэтому на самом деле в 12 Pro Max увеличение только 2,5-кратное, а не 5-кратное.
Предлагаю обсудить в комментариях, нужны ли смартфонам двойные или тройные камеры, особенно в бюджетных смартфонах. Как часто в жизни вам нужен «телевик» или широкоугольная камера, если вы не увлекаетесь фотографией?
Современный телефон перестал быть просто телефоном, он приобрёл массу полезных функций и качеств, включая возможность работы в сети Интернет, отчего его гордо нарекли смартфоном. Все мы привыкли к такому понятию как смартфон, но очень редко задумываемся о том, что же это значит. Если говорить о буквальном понятии, то смартфон это самый настоящий умный телефон. Как мы уже сказали, умным его считают благодаря возможности его работы в интернете посредством Wi-Fi или мобильной сети LTE. Но если немного углубиться во все доступные возможности смартфонов, то можно понять более чётко и обоснованно, почему же он является именно умным телефоном, а не каким-то ещё. Всё дело в том, что он может быть сложной вычислительной техникой, игрушкой или даже фотоаппаратом.
Именно фотокамера смартфона в последние несколько лет получила едва ли не наибольший толчок развития. Разработчики самых технологичных и популярных девайсов, например, таких как Samsung Galaxy S9+, Huawei P20 Pro или iPhone Xs Max, уделяют огромное внимание именно камерам своих устройств. Результатом этому стало то, что мало кто из нас сейчас может задуматься о покупке отдельного фотоаппарата, если в кармане один из подобных смартфонов. Самое интересное, что камеры в смартфоне становятся не только качественнее и лучше, но и их количество растёт. Если совсем недавно мы могли воспользоваться лишь двумя камерами – одной для селфи или видеозвонка на фронтальной части, а второй для создания фотографий или видеороликов на тыльной стороне, то сейчас количество камер может достигать трёх, четырёх и даже больше модулей.
Зачем смартфону нужна камера?
На заре развития смартфонов мы могли искренне удивиться тому, что наш мобильный телефон получил возможность создавать фотоснимки и видеоролики. Иногда даже возникал вопрос о практической пользе встроенной фотокамеры в наш смартфон. Но, как показало время, камера в смартфоне является одним из основных элементов и именно на неё мы обращаем своё первостепенное внимание при покупке нового девайса. Давайте несколько детальнее разберёмся в том, зачем же необходима камера в нашем смартфоне.
Селфи. Мода на селфи или, как ещё называют подобный вид фотографий – «себяшки», получила очень стремительное развитие, а следом за этим развитием последовало и скорое совершенствование фронтальных камер наших девайсов. Они начали «обрастать» мегапикселями, а их светосила стала куда лучше прежней. В некоторых моделях качество и разрешение фронтальной камеры стало превосходить основную.
Видеосвязь. Иногда случается так, что наши близкие друзья или родственники находятся очень далеко от нас, и мы не можем навестить их или просто увидеть. В этом нам помогает наш умный телефон со своей встроенной камерой. Чаще всего для видеосвязи используется фронтальная камера и специальная программа-мессенджер. Взяв смартфон в руку, на экране мы увидим своего собеседника, а благодаря камере, наш собеседник увидит нас, и мы сможем ощаться с близкими подобным образом.
Фотографии. В нашей жизни нередко происходят приятные моменты, которые мы хотим запечатлеть в виде фотографии. Это может быть просто приятное событие или праздник, а может быть путешествие в незнакомую страну со множеством достопримечательностей и красот. Имея под рукой современный смартфон, мы легко сделаем качественное фото, которое в дальнейшем сможем пересматривать и вспоминать о приятных пережитых моментах и эмоциях.
Видеоролики. Основная камера нашего смартфона способна создавать вовсе не только фотографии, но и качественные видео. Таким образом, пересматривая видеоролик, отснятый когда-то давно, мы легко вспомним то хорошее настроение, с которым он создавался. Согласитесь, иногда очень интересно пересмотреть подзабытые видео и вспомнить отличные времена, чтобы подзарядиться положительными эмоциями и впечатлениями на будущее.
Основные параметры камеры
Если мы рассматриваем самые популярные и функциональные смартфоны, то мы можем быть уверены не только относительно качества самого устройства, но и относительно высоких возможностей его камер. А вот что если мы решили приобрести для себя смартфон, который не относится к категории флагманов, и возможности камер понравившейся нам модели мы не знаем. Исходя из этого, необходимо детально разбираться в характеристиках камеры заблаговременно. Вот самые основные параметры камеры смартфона, которые могут свидетельствовать о её качестве и выдающемся результате готовой фотографии.
Разрешение. Когда мы пытаемся выяснить, насколько качественна камера в смартфоне, первым на что мы обращаем внимание, становится разрешение фотокамеры основной и фронтальной. Проявляется этот показатель в мегапикселях, но, не смотря на то, что нам кажется подобный параметр едва ли не наиболее важным, высокое разрешение фотокамеры смартфона далеко не всегда свидетельствует о наилучшем качестве готовой фотографии. При более высоком разрешении мы лишь получаем большее количество точек (пикселей) в фото. Но стоит задуматься о необходимости камер с разрешением 20 Мп или больше, ведь разрешение экрана телевизора в 4К обладает всего 8,3 Мп.
Диафрагма и светосила. Подобный показатель свидетельствует о том, какое количество света может пропускать линза камеры. Чем этот показатель лучше, тем лучше оказываются наши фотографии в слабоосвещённом помещении или вечером без солнечных лучей. Другими словами в неблагоприятных условиях камера с лучшей диафрагмой покажет более качественные результаты. Данный параметр обозначается символом f, а далее указывается числовой показатель. Например, f/1.7. Интересно, что чем меньше данный числовой показатель, тем это лучше. Некоторые самые современные смартфоны обладают адаптивной светосилой, например, Samsung Galaxy S9+, камера которого может автоматически подстраиваться под освещение окружающей среды, будь это яркий солнечный день или поздний вечер.
Размер пикселей. Это именно тот показатель, на который мы не просто очень редко обращаем внимание, а даже вовсе не учитываем его при выборе смартфона с качественной камерой. Измеряется он в микрометрах, например, 1,4 µm. Чем больше размер пикселя, тем лучше. Поэтому стоит понимать, что при увеличении разрешения камеры, размеры пикселей могут уменьшаться, что не ведёт к благоприятному результату.
Стабилизация изображения. Данный показатель будет полезен в случае съёмки видеороликов с помощью камеры нашего смартфона. Благодаря наличию стабилизации, камера компенсирует естественное дрожание рук, например, при ходьбе и отснятое видео не выглядит «дрожащим». Стабилизация может быть оптической или электронной. Первая более качественно избавляет нас от подобного «дрожания», вторая выступает больше вспомогательным параметром. Поэтому, крайне желательно, чтобы камера смартфона обладала хоть какой-то возможностью стабилизации изображения.
Дополнительные возможности. Не лишним будет так же обратить своё внимание на дополнительные возможности, которыми может обладать камера нового смартфона. Например, камера может обладать оптическим или цифровым зумом, что позволит ей более или менее качественно приближать удалённые от нас объекты в кадре. Камера может обладать возможностью создания замедленного видео, благодаря чему мы сможем рассмотреть на видео самые мельчайшие подробности произошедшего в кадре. А ещё смартфон может обладать несколькими модулями (линзами) камер, но зачем они необходимы, знают далеко не все.
Зачем смартфону две камеры?
Ещё совсем недавно всё было предельно просто. Смартфоны обладали фронтальной камерой для, так называемых «себяшек», и основной камерой для создания фото и видеороликов. Но, относительно недавно, мы могли заметить, что количество линз камер на наших смартфонах количественно начинает увеличиваться. Таким образом, у всех нас мог возникнуть вопрос относительно того, а зачем же в нашем смартфоне необходимо сразу две основные камеры? Неужели одна лучше другой? На самом деле мы, как и прежде, обладаем лишь одной основной камерой, а второй модуль с дополнительной линзой становится вспомогательным. На ранних стадиях развития двойной основной камеры, вспомогательный модуль был просто монохромным, якобы для лучшего восприятия проходящего света через линзу камеры. Это позволяло создавать более качественные и детализированные фотографии. А ещё мы можем делать чёрно-белые фотографии без применения фильтров.
Но вот сегодня второй модуль камеры больше помогает нам использовать возможности смартфона для создания, так называемого, эффекта Боке. Суть данного эффекта заключается в том, чтобы вторая вспомогательная камера имела возможность определить задний фон и качественно его «размыть», оставляя чётким при этом сам объект фокусировки. Основная камера обычно обладает высоким разрешением, дабы смартфон создавал снимки хорошего качества. Но вот вспомогательная вторая линза может обладать разрешением 2 Мп или чуть-чуть выше, что вовсе не ставит под сомнение окончательное качество фотографии. Некоторые разработчики стараются укомплектовать двойной линзой фронтальные камеры, ведь таким образом мы сможем сделать не только фото с эффектом Боке, но и селфи!
Зачем смартфону три камеры?
Лишь только мы привыкли к тому, что основная (или даже фронтальная) камера смартфона может состоять сразу из двух линз, как тут же получили смартфоны с тремя линзами. Зачем необходимы две линзы фотокамеры, мы уже разобрали, поэтому интерес относительно тройной камеры может быть не удовлетворён. Наиболее яркими примерами применения сразу трёх основных камер в своих смартфонах являются Huawei P20 Pro и Samsung Galaxy A7 2018. Если рассматривать Huawei P20 Pro, то в данной модели применяется не только камера, которая способна определять задний фон, но и монохромная, которая позволяет пропускать больше света для создания наиболее качественного фотоснимка.
В случае смартфона от Samsung мы можем понимать, что основная камера является главной, дополнительная определяет задний фон, а третья камера необходима для создания широкоугольного фото. Помните, как ещё совсем недавно мы создавали панорамное фото, делая сразу несколько фотоснимков поочерёдно? Благодаря третьей камере в Samsung Galaxy A7 2018 этого делать не нужно, ведь этот смартфон обладает линзой с возможностью создания снимка с углом в 120 градусов. Так мы сможем сделать снимок лишь одним щелчком с очень большим охватом. Но стоит понимать, что каждый из трёх модулей основной камеры обладает собственной диафрагмой, поэтому конечный результат фотографии дополнительные модули камеры не улучшат, а лишь дополнят её новыми возможностями.
Зачем смартфону четыре камеры?
Наиболее современная тенденция развития фотокамеры в смартфоне – наличие сразу четырёх модулей камеры. Создаётся такое впечатление, что вся тыловая часть корпуса нашего гаджета скоро будет покрыта по всему периметру множеством камер, которые будут отвечать за какие-то свои функции. Если же говорить серьёзно, то наибольшее количество линз наблюдается в модели Samsung Galaxy A9, которая обладает сразу четырьмя линзами основной камеры. Но зачем же их необходимо прям аж столько? Зачем сразу четыре? Мы уже затрагивали вопрос о том, что камера смартфона может обладать возможностью качественного приближения удалённых объектов. В современных условиях подобными свойствами обладают профессиональные фотокамеры, а камеры, которые встроены в наши смартфоны, могут лишь производить похожий эффект.
Ситуация может кардинально измениться с появлением четвёртого модуля в нашей камере, который, по аналогии с Samsung Galaxy A9, может отвечать за оптический зум – 2-х или 3-х кратный. Благодаря этому мы сможем приближать в кадре удалённые объекты без потери качества, как это есть в зеркальных фотоаппаратах. Таким образом, мы можем понимать, что добавляя дополнительные модули камеры в своих устройствах многие разработчики лишь пытаются наделить их какими-то новыми возможностями, ведь если создать одну линзу со всеми параметрами четырёх, то мы вновь получим огромный объектив зеркальной фотокамеры, вместо компактных параметров современного смартфона.
Подведём итог
Чаще всего мы просто делаем фотоснимки с помощью своего смартфона. Наличие дополнительных модулей камеры очень редко влияет на конечный результат фотографии. Но, дополнительные камеры и линзы очень часто предоставляют нам дополнительные возможности, которые позволяют использовать эффект Боке с размытием заднего фона, мы получаем возможность оптического зума с качественным приближением удалённых объектов. Так же мы получаем дополнительные возможности в момент редактирования фотографии, ведь дополнительный модуль камеры распознаёт задний фон, и благодаря этому мы можем изменять фокусировку в уже готовом фотоснимке.
Увеличиваться количество фотокамер в наших смартфонах до бесконечности не будет и шутки по поводу расположения камер по всему периметру тыльного корпуса смартфона должны остаться лишь шутками. Вероятнее всего, что более четырёх или, может быть, пяти их не будет, ведь наиболее активные разработчики и производители наверняка работают над одним компактным объективом, который сможет объединить в себе возможности всех двух, трёх или четырёх модулей камер наших смартфонов.