Зачем сдвоенная камера в смартфоне. Зачем смартфону Huawei P9 две камеры, как это работает, и чем китайцам помогла Leica

Тренд последних лет - наличие у смартфона двойной основной камеры.

Некоторые производители пошли еще дальше: одни начали оснащать телефоны двойными фронтальными камерами, другие начали использовать тройные модули и другие современные технологии. Зачем смартфону нужна двойная камера, есть ли в ней смысл, какие преимущества и функции она открывает? Постараемся разобраться в этой статье.

Принцип работы

Камера с двумя сенсорами работает по такому же принципу, как и с одним - свет проходит через линзу, попадает на матрицу, а процессор обрабатывает и считывает информацию, чтобы затем преобразовать ее в фотографию или видео. Двойная камера работает по такому же принципу, только у нее есть сразу две матрицы, которые работают независимо друг от друга. Конечный снимок «склеивается» процессором из двух изображений, поэтому итоговый результат зависит не только от фото-модулей, но и от чипсета. Чем более мощным и продвинутым будет процессор, тем качественнее получится конечный результат.

Также крайне важными для устройств с двойными камерами являются программные алгоритмы и функции вторичного модуля. Последние производитель определяет самостоятельно, но в большинстве случаев наличие двойной камеры в телефоне открывает много преимуществ и дополнительных функций.

Эффект боке

Одной из самых популярных и востребованных функций является эффект боке, благодаря которому на фотографии можно размыть задний фон. Таким образом получается создать снимок, приближенный к зеркальным фотоаппаратам. В этом случае дополнительный модуль камеры служит для определения объекта в пространстве, а размытие смартфон делает на программном уровне.

Фото с эффектом боке на Huawei P20 Lite

Улучшенная детализация

Часто производители используют двойные фото-модули, один из них имеет меньшее разрешение (количество мегапикселей), но бОльшую апертуру, второй - наоборот, оснащен меньшей светосилой, но бОльшим разрешением. Такая комбинация в конечном итоге позволяет получить снимки с более сильной и четкой детализацией.

Оптический зум

Наличие обычного и широкоугольного сенсоров дает еще одно преимущество двойным камерам. Благодаря такой комбинации можно увеличивать фотографии практически без потери качества. Дело в том, что второй модуль оснащен оптическим зумом. Если раньше для создания красивого кадра необходимо было подойти к предмету, то теперь можно просто нажать на кнопку и сделать красивый снимок. К сожалению, не все представленные на рынке устройства оборудованы данной опцией.

Смена фокуса

В арсенале некоторых производителей есть смартфоны, модули камер которых можно использовать для получения снимков со сменным фокусом. Это позволяет у уже готового снимка вручную менять точку фокусировки. Также многие гаджеты оборудованы , которая обеспечивает точную и мгновенную фокусировку.

Нужна двойная камера смартфону?

Определенно лишней ее назвать сложно. Наличие дополнительного модуля основной камеры делает устройство более привлекательным на фоне конкурентов. На подобные смартфоны можно делать замечательные и высококачественные снимки, а отличным дополнением является наличие оптического зума и других важных функций.

Как уже говорилось выше, производители не остановились на двойной камере, а пошли дальше. Не так давно Huawei представила новый флагманский смартфон, оснащенный .

На первый взгляд может показаться, что двойная камера — это просто очередная маркетинговая уловка. Но самом деле это не совсем так. В статье "Любительская фотосъёмка: выбор техники" мы уже писали, что главный недостаток смартфонов по сравнению с компактными цифровыми фотоаппаратами — отсутствие оптического увеличения или "зума". Традиционная камера в смартфоне обладает широкоугольным объективом, что, во-первых, совсем не подходит для съёмки лиц — они получаются слишком выпуклыми, с неестественной геометрией. Во-вторых, какие-то удалённые объекты получаются вообще мелкими.

Зум-объектив в фотоаппаратах — довольно сложная конструкция, но если вкратце, то линзы в нём перемещаются дальше и ближе друг к другу. Поэтому все объективы в фотоаппаратах такие выпуклые, исключение составляют разве что отдельные модели компактных камер от Sony, где объектив сделан вровень с корпусом, просто внутри под 45 градусов установлено зеркало, а линзы перемещаются вдоль корпуса.

Короче говоря, для всей этой механики и оптики в смартфоне просто слишком мало места. Можно сделать матрицу (фотосенсор) и линзы маленькими, но тогда пострадает качество изображения. Казалось бы, ситуация патовая.

Но решение оказалось очень простым — достаточно лишь установить не одну камеру, а две, с разными фокусными расстояниями объективов. Пусть один объектив имеет эквивалентное фокусное расстояние, например, 24 мм (широкий угол), а второй — 50-55 мм (нормальное фокусное расстояние). Таким образом можно выполнять оптическое увеличение в два раза, просто переключая камеры программно.

Учитывая, что в наши дни стоимость самого модуля камеры в смартфоне (даже очень качественного) не такая уж высокая, удвоение камеры практически не отразилось на цене флагманских смартфонов.

Впрочем, оптический зум — не единственное использование второй камеры. Прежде чем двукратный зум стал трендом, вторую камеру различные производители использовали и для других целей. В LG G6 дополнительный модуль обладал, напротив, ещё меньшим фокусным расстоянием, таким образом превращаясь в сверхширокоугольный объектив. А в Huawei P9 вторая камера делала только чёрно-белые снимки, но с более высокой светочувствительностью. Программное обеспечение смартфона объединяло изображение с обеих камер, достигая меньшего количества шумов и большей резкости, чем при использовании только первой камеры.

Однако поскольку моду на вторую камеру ввела, по сути, Apple в своём iPhone 6 Plus, то рано или поздно все производители пришли именно к тому решению, которое внедрила эта компания, а именно: двукратный оптический зум. Тем не менее, как мы уже видели на примере Huawei P9, информация с обоих модулей может использоваться для того, чтобы улучшать качество снимков.

Действительно, двойная камера расширяет функциональность фотосъёмки на смартфон. Например, она позволяет программному обеспечению отделять фон от объекта съёмки (объект — то, на чём сфокусировался объектив камеры). Фон потом можно размывать для создания впечатления "профессионального" портрета или вообще убрать — якобы портрет был снят в профессиональной студии.

Также практически все производители смартфонов в один голос обещают, что в любом случае при съёмке информация с обеих камер используется для фильтрации шумов и достижения большей резкости. Это, впрочем, уже как раз может оказаться и чисто маркетинговой заманухой. К примеру, если сравнить "однокамерный" iPhone 8 и "двухкамерный" iPhone 8 Plus, то окажется, что при съёмке на широкоугольную камеру заметить хоть какую-то разницу не представляется возможным. Разве что данные с широкоугольной камеры используются при съёмке на вторую камеру — это имело бы смысл. Дело в том, что, опять же, законы физики не позволяют при текущих технологиях реализовать одинаковую светосилу для широкоугольной и "нормальной" камер смартфонов, поэтому основная, широкоугольная, камера имеет большую светосилу и способна снимать с меньшим количеством шумов в потёмках, чем дополнительная.

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 .

Планирует запустить в продажу устройство, в котором будут сразу два модуля камеры, все прочие производители переполошились, ринувшись наперебой пускать в производство смартфоны, обладающие двумя камерами. Кто-то сумел сделать это достаточно удобно и качественно, кто-то – ниже приемлемого уровня, а некоторые умудрились воплотить такую идею в жизнь крайне ужасным способом.

По сути, только в этом году на конгрессе в Барселоне была запущена тенденция в развитии вселенной смартфонов, но сам замысел уже не нов. Довольно давно два модуля используются в устройствах (к примеру, HTC Evo 3D, выпущенный аж в 2011-ом году!), но именно в наступившем году производители пришли к массовому выпуску подобного рода телефонов.

Но какими именно преимуществами обладает двойная камера? Как она работает, какие удобства и функции предоставляет обыкновенному человеку и что же в итоге выбрать – устройство с двумя или же с одним модулем?

Принцип, по которому работает двойная камера

Принцип работы ничем не отличается от одинарной камеры. Проходящий сквозь линзу свет угождает прямиком на матрицу, и затем с этого сенсора процессором считывается поступившая информация, которая в дальнейшем трансформирует ее либо в видео, либо в фотографию.

Двойная камера работает точно так же, только матриц не одна, а две. И работают они друг от друга полностью автономно. Следовательно, любая склейка сигналов и их обработка осуществляется процессором. И от продвинутости его зависит конечное качество фотоснимка.

Применение двойной камеры в смартфонах

Здесь достаточно много сценариев использования.

Что касаемо оптического зума

Одна из камер, что встроена в iPhone 7 Plus, нацелена именно на оптический зум. Один из модулей обладает широкоугольным типом объектива, а второй из объективов дает возможность получения фотографий с зумом, качество которых не падает.

Когда зум был только лишь цифровым, иными словами – смартфон осуществлял съемку в 16 МП, обрезая процессором нужный фрагмент, и итоговое фото было на 8 МП, – как итог, падало и качество. Теперь, когда один из модулей обладает возможностью оптического зума, появляется возможность сохранения высокого качества фотографий.

Динамический диапазон

Не все из производителей смартфонов стали использовать второй модуль для получения оптического зума. К примеру, двойная камера, которой оснащен Huawei P10, предназначена для повышения динамического диапазона. В ней отсутствует возможность оптического зуммирования. Один из модулей в этой модели осуществляет съемку лишь в монохромном виде. Как утверждают сами разработчики, это повышает уровень детализации теней, а как результат – гораздо более хорошее качество снимков.

Повышение детализации

Порой производители в каждый из модулей вставляют разные матрицы. Один из них обладает меньшим значением мегапикселей, но светосила в этом случае выше. А у другого уровень светосилы ниже, но значение мегапикселей гораздо выше. И после того, как два сигнала с каждого из модулей объединяются, картинка получается в более детализированной. Все дело в том, что один из снимков предоставляет информацию о цветовом наполнении композиции, а второй – непосредственно о деталях изображения.

Смена при фокусе

Некоторыми из производителей второй модуль используется для того, чтобы можно было получить фотоснимки, в которых будет возможность изменить фокус уже после того, как вы сделали и сохранили фотографию.

Размытый фон

Ну и, безусловно, любой из смартфонов, обладающий сейчас двойной камерой, «обучен» создавать эффект, называемый глубина резкости, то есть размытие объектов на заднем фоне.

По сути, в действительности, это программный процесс. Вторая камера в данном случае необходима лишь для того, чтобы максимально точно обозначить положение фокусируемого объекта в пространстве. Производятся снимки на каждую из камер, оба изображения процессором сопоставляются, и в итоге определяется то, какой именно из объектов вы пожелали видеть на переднем плане. Затем, в режиме реального времени, на изображение накладывается определенный фильтр, благодаря чему фон и размывается. Также, зачастую, есть возможность самостоятельно указать для снимка уровень такой размытости. Это понятие носит название – программная диафрагма. И чем более открытой она будет, тем больше будет уровень размытости заднего фона. Но в таком случае с изображения пропадет больше необходимых и, даже вероятно важных, деталей.

Программный алгоритм съемки

Программные алгоритмы крайне важны в случаях, когда в ход вступает двойная камера. Они необходимы для обработки изображения. Если процесс работы алгоритмов безошибочен, тогда эффект глубины резкости будет достаточно точным. Необходимые и важные объекты не сотрутся, а края объекта на переднем плане будут четкими, конкретными и ровными.

Но на сегодняшний день пока что нет такого рода камеры, которая могла бы в любом случае и со стопроцентной точностью определить, где именно начинается граница заднего фона, и где заканчиваются контуры объекта.

Муляжи в качестве двойных камер

В погоне за прибылью, на рынок смартфонов «выплыли» некоторые модели, в которых фактически присутствует двойная камера, но один из модулей – муляж. Так как обыкновенному пользователю сложно определить – работают ли обе камеры, и как именно они работают, то недобросовестные производители решили сыграть на этом. Также подобной линии придерживались и подпольные организации, выпускающие подделки известных смартфонов по низким ценам.

В некоторых моделях одна из двух камер вовсе не осуществляет съемку. Смартфон визуально имеет две камеры, но работает лишь одна. В других моделях оба объектива равны по характеристикам, либо съемка ведется на оба, но программно процесса обработки не происходит.

Ввиду того, что внешне порой сложно отличить любителю снимок на обычную камеру от фотографии, которая была сделана с помощью двойной камеры, это позволило многим недобросовестным производителям неплохо нажиться на трендовой тенденции нынешнего года.

Безусловно, в числе лучших находится iPhone 7 Plus, который был представлен публике в прошлом году. Еще лучше в этом плане дела обстоят у iPhone 8 Plus, который только-только вышел на рынок. Сюда же отнесем iPhone X, который в продажу поступит в конце осени.

IPhone 7 Plus обладает двумя камерами, каждая разрешением в 12 МП. Один из объективов является широкоугольным, а второй – телескопическим. Широкоугольный объектив дает возможность получить больше информации про свет на изображении, а второй позволяет реализовать оптический зум.

Также достаточно мощной моделью с двумя камерами явился новый Huawei Mate 9 Pro. В него встроена черно-белая камера разрешением в 12 мегапикселей, и цветная камера – 20 МП. Камера, снимающая в монохромных цветах, делает снимок, получив большой объем информации про световое наполнение изображения, а цветной снимок дает возможность окрасить картинку, получив изображение в высоком качестве.

И, наконец, Samsung тоже отличилась, представив фаблет . Это первый подобный опыт корейской компании, но уже сейчас новинку признают одной из самых лучших для фотосъемки. Galaxy Note 8 оснащен парой 12-мегапиксельных сенсоров, один из которых имеет апертуру f/1.7.

Цена смартфонов с двойной камерой

Все вышеперечисленное, вне всяческого сомнения, превосходно. Но тут же возникает вопрос – какова же будет цена за смартфон, обладающий двойным модулем? Ведь элементов стало больше, соответственно процесс сборки усложнился. К тому же, программное обеспечение также необходимо улучшать, иначе не удастся адекватно и необходимым образом использовать второй из модулей. И это все влечет за собою, казалось бы, лишние расходы.

Но в действительности, нет существенной разницы в цене между аппаратами с одинарной и аппаратами с двойной камерой.

Нужна ли двойная камера в смартфоне?

Определив все достоинства и недостатки смартфонов с двойным модулем, запросто удастся сделать вывод о том, что в общем и целом двойная камера является скорее плюсом, нежели минусом. По сути, если это не влияет кардинально на стоимость, и влечет за собой лишь преимущества, то ничего в этом плохого и нет!

Одним из самых оправданных методов применения второго модуля является возможность улучшенного оптического зума. Привычным было то, что смартфон обладает неизменным углом обзора, и для крупного снимка какого-либо объекта необходимо было к нему подойти поближе, иначе качество бы резко снижалось. Благодаря телескопическому объективу ситуация изменилась. Достаточно одного нажатия, чтобы приблизить красивый объект, и – отличный снимок готов.