Как в смартфонах появилось несколько камер и к чему это привело
Александр Щербаков
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.
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:
robinwong.blogspot.com
robinwong.blogspot.com
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.
Тут нельзя не вспомнить про Nokia 9 с хитрой системой из пяти камер, которые на деле оказались не так хороши
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.
Попробуйте с первого раза понять, какую камеру вы получите / скриншот сайта Apple
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?
Источник
Почему даже 10 камер пойдут смартфону на пользу
Во-первых, это дёшево
Прежде всего, стоит отметить, что количество камер сегодня можно наращивать практически бесконечно. Прошло то время, когда камера была чуть ли не самой дорогой деталью смартфона. Как и то, когда лучшими камерофонами были строго дорогие флагманы. Сегодня камера – вполне обыденный и довольно дешёвый компонент. Даже если речь о качественном модуле.
Камера как дополнительный аксессуар для телефона среднего класса Siemens C62 (2003 г.)
Так что, можно не беспокоиться что много камер нормального качества экстремально удорожают смартфон, поэтому его можно фаршировать камерами и сохранять нормальную цену. Но нужно ли?
Первый смартфон Nokia с селфи-камерой — Nokia 6681 (2005 г.)
Окончательная победа над «мыльницами»
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сравнить смартфоны с обычными цифровыми фотоаппаратами-мыльницами. Да, мы в курсе, что такие фотоаппараты уже почти никто не покупает – и в этом виноваты смартфоны. Качество съёмки на мобильник сегодня не хуже, а то и лучше, чем у мыльниц. При этом, телефон – это, считай, «обязательный» гаджет, а фотоаппарат – дополнительный. А это и дополнительные деньги, и дополнительное место в ручной клади.
Но всегда оставалась одна деталь, в которой смартфоны всё-таки проигрывали «мыльницам». И это – оптический зум. Да, широкоугольного объектива, типичного для смартфонов, хватает в большинстве случаев. Только вот для портретов он уже не очень годится, а иногда нужно банально приблизить изображение. И что делать?
В разное время производители телефонов пробовали разные методы. Это и цифровой зум – актуальный, впрочем, и до сих пор, при котором картинка «кропается» (вырезается по центру) и потом растягивается до исходного разрешения с использованием разных хитрых алгоритмов. Это и попытки встроить громоздкую оптику в сам смартфон. И навесные объективы для мобильников.
Компактная (относительно) камера в ASUS ZenFone Zoom с 3-кратным оптическим увеличением
Но все эти методы можно считать лишь «костылями», а не адекватным решением проблемы. Цифровой зум, как ни крути, портит изображение. Даже если нейросети научатся адекватно увеличивать разрешение картинки, всё равно полноразмерные снимки будут выглядеть лучше – те же нейросети смогут обработать качественные фото в очень качественные и повысить их резкость до уровня дорогого объектива на полнокадровом профессиональном фотоаппарате.
Оптический зум в смартфоне нежелателен по другой причине – габариты. То есть, либо нужно делать смартфон существенно толще (или чтобы объектив сильно выступал – как у Galaxy Camera), либо качество оптической системы будет низким.
Samsung Galaxy S4 Zoom (2013 г.) — последняя радикальная попытка скрестить смартфон с фотоаппаратом
Впрочем, хуже всего всё равно остаются навесные объективы. Во-первых, оптические схемы смартфонов изначально не рассчитаны, что там снаружи ещё что-то будет приставлено. Во-вторых, приличный объектив должен быть дорогим, но кто ж его тогда купит? В-третьих, навесные объективы убивают всю суть мобилографии – с ними постоянная возня (надеть-снять), они делают смартфоны огромными и неудобными в использовании. И вот получается, что качество снимков – крайне низкое (страдают резкость, цветопередача, геометрия, появляются хроматические аберрации и виньетирование), а выигрыша в моментальной съёмке «прям везде» уже нет, и потому проще уж взять фотоаппарат.
Больше камер
Так что, выход остаётся один – и он прост как всё гениальное. Надо просто сделать смартфон с несколькими камерами, и у объектива каждой камеры будет своё назначение, своё фокусное расстояние. Но какое?
Возьмём довольно популярный до сих пор iPhone 7 Plus. У него есть обычная широкоугольная камера, и вторая – фокусное расстояние которой примерно в два раза больше. Получается что-то вроде портретного объектива.
Размытие с двойной камерой iPhone 7 Plus
А вот у LG G5 хотя тоже две камеры, однако дополнительная камера, напротив, имеет ещё более широкий угол – для сверхширокоугольных снимков. И, ведь, действительно крутые снимки получаются! Вот только в LG G5 не хватало «портретника», а в айфоне – сверхширика. Вывод? Нужны три камеры!
Стандартная и широкоформатная камеры в LG G5
А что если ещё и макро сделать? Настоящее макро, а не просто близкую съёмку? Даёшь четыре камеры. А телевик с фокусным расстоянием побольше – чтобы прям зум? Пять камер.
5-кратный зум в Huawei P20 Pro с тремя тыловыми камерами
Впрочем, различные фокусные расстояния – не единственная причина появления нескольких модулей. Габариты смартфонов накладывают ограничения не только на механику внутри (необходимую для зума), но и на физический размер сенсора (матрицы). А чем меньше сенсор – тем меньше света он получает, тем хуже снимки при плохом освещении. При этом, сегодня от смартфонов требуют идеально снимать ночью с рук, тогда как даже для профессиональной техники ещё несколько лет назад это было невыполнимо. Штатив, длинная выдержка – только так. Но на смартфонах не до этой возни.
Что если несколько камер будут «помогать» друг другу избавляться от лишних шумов? Например, сделаем одну камеру чёрно-белой – пусть она, подобно палочкам в наших глазах, лучше ловит свет, но не цвет. А другая камера будет обычной, цветной. Совмещая снимки с обеих получим цветную фотографию с высокой резкостью и минимумом шумов – так сделала Huawei в модели P9.
Чёрно-белая камера помогает «вытягивать» качество ночного фото в Huawei P9 в сравнении с iPhone 6s
Где ещё пригодится несколько камер? Например, для увеличения разрешения (количества точек) фотографии. Для создания классной цветопередачи в HDR с максимально короткой выдержкой (чтобы не получить смазы на фото). В конце концов, для получения объёма – и тут дело не только в 3D, в которое все уже наигрались и забыли (поначалу двойные камеры появились именно ради создания 3D-снимков), а в том же отделении фона от объекта с последующим размытием фона. Или для распознавания объектов, для нужд дополненной реальности (AR). Короче, много для чего.
Четыре камеры в Samsung Galaxy A9 (2018)
Это не исключает того, что некоторые производители, намекая на всё вышеперечисленное, будут просто делать смартфоны с кучей камер только ради их количества. При этом, да, в отдельно взятых случаях смартфон с меньшим количеством камер или вообще с одной, но дорогущей, может выполнять, в том числе, описанные выше эффекты даже с большим качеством, чем дешёвый смартфон с несколькими камерами.
Тем не менее, и об этом, как мы уже сказали выше, беспокоиться не стоит – больше камер не делают смартфон существенно дороже. Камеры нынче стоят буквально копейки, и вся основная магия уже давно происходит внутри самого смартфона на уровне прошивки и алгоритмов. Поэтому, кстати, смартфоны Sony по сравнению с конкурентами на тех же матрицах (производства, как ни странно, именно Sony) показывают качество фото хуже. Просто программисты мобильного подразделения Sony не очень ладят с обработкой фото. Что тоже странно, ведь, фотоаппараты у Sony одни из лучших, а про видео мы вообще молчим.
В грядущей флагманской Nokia 9 ожидаем сразу 5 тыловых камер
Селфи
Ну а что же с фронтальными камерами, спросит читатель? Там, конечно, много камер не нужно, но две-три — пригодятся. Две — для создания реалистичного размытия. Впрочем, тут стоит оговориться, что на самом деле широкоугольные объективы даже на профессиональных полнокадровых камерах не очень-то хорошо размывают задний фон — у них ГРИП (глубина резкости изображаемого пространства) выше. Так что, часто все эти размытия на фронталку какого-нибудь iPhone X выглядят не столько «профессионально», сколько неестественно. Однако в умелых руках и это может сработать.
Ну и ещё пригодится сверхширокоугольный объектив — для «группи» (групповое селфи). В качестве постоянной камеры его использовать не очень удобно (см. выше), а вот в качестве дополнения пригодится.
Широкоугольные селфи-камеры в смартфонах LG
Да и для нужд распознавания по лицу несколько камер на фронтальной панели пригодятся. Но не больше трёх, пожалуй.
Источник
