Автофокус камера андроид что это

Работа с камерой в Android

Работа с камерой на телефоне всегда представляла для меня интерес. Как же это все устроено… И вот мне в руки попал телефон с Android’ом. Я не преминул возможностью попробовать разобраться в этом. Вот что получилось в итоге.

Рассмотрим небольшую программу, которая позволяет делать снимки.

Все операции проводятся с помощью класса Camera.
Необходимо завести переменную

и инициализировать ее

После завершения работы с камерой необходимо сделать

в противном случае камера останется заблокированной и недоступной для других приложений.

Для обычных приложений типа фотокамеры инициализацию лучше всего производить в onResume, а освобождение в onPause.

Обязательным условием при работе с камерой является создание окна предпросмотра (preview). Это окно должно являться объектом класса Surfaceи для отображения на экране подходит SurfaceView.
Объявим

Чтобы задать preview, необходимо вызвать метод setPreviewDisplay, параметром которого является объект класса SurfaceHolder.

Чтобы включить отображение preview, вызываем

Если этого не сделать, то камера не сможет делать снимки.

Собственно для того, чтобы сделать снимок, необходимо вызвать метод

С помощью параметров (кстати, любой из них может быть null) задаются обработчики разных событий:

• shutter — вызывается в момент получения изображения с матрицы
• raw — программе передаются для обработки raw данные (если поддерживается аппаратно)
• postview — программе передаются полностью обработанные данные (если поддерживается аппаратно)
• jpg — программе передается изображение в виде jpg. Здесь можно организовать запись изображения на карту памяти.

Вызов takePicture можно поместить непосредственно в обработчик onClick кнопки — в этом случае фотографирование произойдет сразу после нажатия на нее, но можно и воспользоваться предварительной автофокусировкой.
В этом случае задается обработчик Camera.AutoFocusCallback, в котором необходимо реализовать метод

Тогда после вызова в обработчике нажатия на кнопку camera.autoFocus(), однократно будет вызван обработчик, в котором мы уже и примем решение об удачной фокусировке и необходимости сделать снимок.

Для работы с SurfaceHolder можно задать SurfaceHolder.Callback
surfaceHolder.addCallback();

В этом случае необходимо реализовать методы

C помощью них приложению будет сообщаться о том, что Surface успешно создано, если оно изменено или то, что оно удалено.

Размер нашего preview можно менять в процессе выполнения программы:

Для приложения камеры удобнее всего сразу задать расположение экрана как
setRequestedOrientation(ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_LANDSCAPE);
В противном случае нам придется, например, в surfaceCreated проверять расположение экрана и поворачивать preview с помощью, например, camera.setDisplayOrientation(0) .
Это не очень удобно, потому что поворот экрана занимает какое-то время. В этот момент происходит вызов onPause и onResume, пересоздается Surface.

Также имеется возможность объявить обработчик Camera.PreviewCallback, с помощью которого путем реализации метода

можно получать и обрабатывать каждый кадр, отображаемый в preview.

И последний важный момент. Чаще всего получается так, что отношение сторон SurfaceView отличается от отношения сторон в preview камеры. Поэтому для того, чтобы избежать искажений изображения на экране, необходимо подкорректировать размер отображаемого окна предпросмотра.

Чуть не забыл. В манифест необходимо добавить permission

MainScreen.java

main.xml

AndroidManifest.xml

Программа отлаживалась и тестировалась на телефоне LG Optimus One P500.

При написании использовались следующие источники информации:

Источник

Как работает автофокус в смартфоне?

Как работает автофокус в смартфоне? На этот вопрос нет простого ответа. Нужно разобраться с каждой разновидностью автофокуса, изучить особенности конкретной технологии фокусировки. Только после этого можно делать хоть какие-то выводы. Поэтому сейчас мы поговорим и о разновидностях технологий автоматической фокусировки, и о достоинствах и недостатках каждой из них.

Что такое фокус и автофокус камеры

Тут все просто: линза объектива преломляет лучи и собирает весь свет в одной точке – фокусе. И если в этой точке находится сенсор матрицы, то кадр получается более детализированным и качественным. Естественно этим физическим явлением пользуются все фотографы. Они помещают «в фокус» какую-либо часть кадра, настраивают объектив вручную и акцентируют внимание зрителя на переднем или заднем плане, главном объекте или второстепенной детали. Остальная часть картинки окажется размытой.

Ну а начинающие фотографы могут воспользоваться системой автоматической фокусировки, когда автоматика захватывает «в фокус» один или несколько объектов в кадре, управляя и объективом, и матрицей. И эти объекты (или объект) получаются максимально резкими и детализированными. И никакого мастерства и чувства кадра здесь уже не нужно.

Вероятно, именно поэтому цифровая фотография стала более популярной, чем пленочно-бумажная версия искусства. Ведь автофокус в камере телефона или дешевого фотоаппарата позволяет сделать детальный снимок без лишних усилий. Весь процесс сводится к простому правилу: «наводи и щелкай».

Разновидности автофокусов и базовые принципы их работы

Линза камеры фокусирует лучи, отраженные от предмета, расположенного в пространстве перед объективом. При наведении фокуса камера ориентируется на расстояние до объекта и на интенсивность свечения, исходящего от него. На сегодня существует две разновидности режимов автоматической фокусировки:

1. Активный вариант – он базируется на измерении расстояния с помощью локатора-дальномера.
2. Пассивный вариант – он работает со световым пучком, замеряя его интенсивность.

Первый (активный) режим использует лазерное инфракрасное или ультразвуковое излучение с известной скоростью распространения волны в воздухе. Модуль-излучатель испускает направленный поток, который отражается от объекта и улавливается модулем приемником через некоторый промежуток времени. Далее вычислитель автофокуса умножает это время на известную скорость распространения волны и делит результат на два, получая точное значение расстояния. Направив излучатель на нужную область, пользователь получает оптимальную фокусировку, ориентируя внимание зрителя именно на этот участок фотографии.

Второй (пассивный) режим устроен несколько иначе. Он использует особые датчики (фотодиоды), измеряющие интенсивность свечения и специальный процессор, который определяет фокус по величине этого параметра. На практике это выглядит вот так: датчики фиксируют интенсивность свечения, далее процессор сдвигает фокус, после этого происходит повторный замер интенсивности, если плотность потока увеличилась, то фокусировка считается приемлемой. Если нет – происходит повторное смещение фокуса. И так до обнаружения максимальной интенсивности. В матрицах серьезных камер присутствует до 40-60 фотодиодов.

На основе этих принципов работают самые известные системы фокусировки: фазовая, лазерная, контрастная и dual-pixel. И далее по тексту мы каждый вариант, оценив попутно их базовые достоинства и недостатки.

Достоинства и недостатки лазерного автофокуса

В этом случае в модель камеры телефона встраивают лазерный излучатель и приемник. Первый генерирует узконаправленный луч, второй принимает отраженный сигнал. В итоге скорость наведения фокуса сокращается до тысячных долей секунды. Обычно речь идет о 250-300 миллисекундах, поскольку лазер распространяется со скоростью света.

Основное достоинство лазерного фокуса – высокая скорость реакции модуля, а основной недостаток – частые сбои. Узконаправленный лазерный излучатель иногда «стреляет» мимо цели, а отраженный сигнал легко теряется, особенно на открытых пространствах. Поэтому лазерный автофокус в камере смартфона в большинстве случаев работает в паре с фазовым или контрастным вариантом наведения.

Особенности фазовой фокусировки

Технология основана на дроблении луча, проходящего сквозь объектив на два потока. Это делается для того, чтобы замерить расстояние между потоками, проходящими сквозь противоположные края объектива. Если это расстояние укладывается в определенные величины, заданные в массиве данных, картинка считается сфокусированной. Для фиксации расстояния используются особые датчики, реагирующие на свет. Их сигналы обрабатываются процессором, который сравнивает считанные параметры с базовым массивом данных и дает сигнал сдвинуть фокус в нужную сторону.

Основное достоинство технологии – готовность поймать в фокус движущийся объект. Кроме того, этот вариант работает быстрее контрастного автофокуса. А еще эту систему можно использовать для подсчета такого параметра, как глубина резкости.

Главный минус фазовой технологии – сложная реализация. Система призм, зеркал, линз требует сверхточной физической юстировки и не менее скрупулезной программной настройки. Кроме того, точность такого фокуса зависит от светосилы объектива, а у мобильных телефонов с этим параметром бывают большие проблемы.

Плюсы и минусы контрастного фокуса

Технология не меняет ни матрицу, ни оптическую систему камеры смартфона. В качестве датчика тут используют либо весь фотосенсор, либо его часть. Процессор считывает текущую гистограмму с сенсора и оценивает контрастность кадра. А потом объективу дается команда сместить фокус, после чего происходит новое считывание гистограммы с переоценкой контрастности. И весь цикл повторяется до достижения максимального уровня контрастности в выбранной области кадра, на которую наводится фокус.

Главное достоинство технологии – это сочетание простоты реализации, дешевизны конструкции и компактных размеров. Такими автофокусами пользуются все производители бюджетных смартфонов.

Ключевой недостаток данного варианта – очень медленная скорость работы. Иногда процессор уходит в режим вечной «охоты за фокусом», которая кончается потерей редкого кадра.

Технология Dual Pixel

Такая технология фокусировки используется в дорогих зеркальных камерах. В мобильных устройствах ее пока применяют лишь во флагманских моделях Samsung, намеренно занижая разрешение фотографической матрицы с одновременным увеличением ее физических габаритов.

На эти ухищрения идет из-за желания привязать к каждому пикселю фотографического сенсора индивидуальный датчик, реагирующий на интенсивность свечения. Потом сигналы от датчиков обрабатывают и по фазовому и по контрастному алгоритму фокусировки, добиваясь не только идеально резкого, но и максимально контрастного изображения.

Если в случае с классическим фазовым фокусом на долю датчиков приходится не более 10% от общего числа пикселей в камере, то в случае с Dual Pixel они делятся в пропорции 50/50. Проще говоря, каждый пиксель является светочувствительным элементом и датчиком одновременно. Данная технология обеспечивает более точную и быструю фокусировку.

Из недостатков Dual Pixel следует отметить очень сложную реализацию подобных решений. Такими фокусами оснащают только флагманские устройства, например, аппараты из S-серии компании Самсунг (от седьмой модели и выше). Нечто подобное есть в последних iPhone (от шестой модели и выше), но у Apple эта технология фокусировки называется Focus pixels, и она ближе к обычному фазовому автофокусу, чем к Dual Pixel.

Источник

Вам стоит знать, какой автофокус стоит в вашем смартфоне

На заре камеростроения для мобильных устройств камеры не оснащались автофокусом. Это было не так плохо и позволяло фотографировать панорамы или объекты на их фоне, обладая достаточно большой глубиной резкости. Но время идет и надо вводить новые функции. Так появился основной элемент, позволяющий улучшить снимки.

При выборе телефона с хорошей камерой многие уделяют внимание количеству мегапикселей. Однако важнее и полезнее взглянуть на другие факторы, которые оказывают не менее серьезное влияние на качество фотографий. Среди них — тип автофокуса камеры смартфона. В настоящее время он имеет три основных типа.

Контрастный автофокус

Это самый распространенный тип, которым оснащены камеры смартфонов низкого и среднего ценового сегмента. Суть его работы сводится к поиску оптимального фокуса, чтобы сделать резким все изображение или какую-то его часть, выбранную пользователем. Специальный микропроцессор постоянно считывает и анализирует изображение с матрицы и перемещает объектив для нахождения зоны с наибольшим контрастом.

Последний момент связан с единственным недостатком контрастного автофокуса — его медленной работой. Поскольку поиск требует время, а сделать это можно лишь после анализа всего изображения и возвращения объектива обратно, кадр может и «уйти», пока камера поймает нужный фокус.

Данный тип автофокуса на сегодняшний день используется преимущественно в бюджетных смартфонах, таких как Samsung Galaxy J7, Huawei Honor 6A и других.

Лазерный автофокус

Более продвинутый тип автофокуса, который способен определять расстояние до объекта и подстраивать под него настройки фокуса. Работает он довольно интересно: смартфон отправляет тонкую полосу света, которая отражается от всевозможных поверхностей и возвращается обратно. После этого камера определяет производит вычисления (время лазера умножается на скорость света) и определяет расстояние до объекта, благодаря чему и удается сфокусироваться.

Вроде бы все здесь очень технологичное, но есть и минус. Лазерный автофокус работает только на небольших дистанциях и совмещается с другими системами для более полного охвата диапазона расстояний. Поэтому производители сейчас совмещают контрастный и лазерный автофокус.

Лазерным автофокусом оснащены преимущественно смартфоны LG, но есть и исключения: тот же флагман Huawei P20 Pro.

Фазовый автофокус

Для его реализации предусмотрены дополнительные датчики, которые позволяют камере получить больше данных для настройки фокуса. Он намного быстрее контрастного, камера поддерживает следящий автофокус, для него необходимо мощное «железо». Чаще всего фазовый автофокус доступен в смартфонах сегмента high-end. Среди них Honor View 10, Huawei P10 и Sony Xperia XZ.

Фазовый тип хорошо подходит для съемки объектов в движении — правда, он все равно не такой быстрый, как лазерный. Наиболее продвинутые смартфоны способны на ходу объединять работу разных способов фокусировки и даже обеспечивать непрерывную автофокусировку, подстраиваются под изменение положения объекта.

Кстати, еще один вид автофокуса не так распространен, поскольку ограничен смартфонами Samsung — это система Dual Pixel. Это существенно улучшенный фазовый автофокус — вместо 5-10 % пикселей, которые использовались для автофокусировки, используются все 100% пикселей. Поэтому он нашел себе применение в новейших смартфонах Samsung.

Очевидно, камера современного смартфона не так проста, как кажется. А автофокус делает ее чуть ли не самым сложным элементом смартфона.

Материал подготовлен при поддержке магазина SmartPrice

Новости, статьи и анонсы публикаций

Свободное общение и обсуждение материалов

Android 12 уже совсем близко и можно только порадоваться тому, что скоро пользователи относительно новых устройств получат обновление. Правда, как всегда есть небольшая ложка дегтя в огромной бочке меда. Как обычно обновление придет не сразу и не всем. Сначала обновятся телефоны одной марки, потом другой и так далее. А еще ведь и не все модели получат долгожданный номерной релиз. Связано это с тем, что не все разработчики являются по-настоящему расторопными. А иногда тут есть и маркетинговый интерес, вроде выхода новых моделей. Впрочем, это существенно более редкая причина. Давайте же разберемся, что мы имеем на данный момент. Что мы можем сказать сейчас о сроках и моделях, владельцам которых стоит ждать появления заветной кнопки ”обновить” в настройках их телефонов?

Если вы попросите меня помочь с выбором между смарт-часами и фитнес-браслетом, я однозначно проголосую за фитнес-браслет. В большинстве случаев они и дешевле, и функциональнее, и просто удобнее. Потому что до 5 тысяч рублей вы не найдёте ни одних смарт-часов, которые бы замеряли уровень кислорода в крови и позволяли оплачивать покупки бесконтактным способом. А среди фитнес-браслетов таких просто пруд пруди. Но из любого правила бывают исключения, и, кажется, Huawei готовится такое исключение представить.

Живет на нашей планете скромный на вид человек по имени Минг-Чи Куо. Его имя часто фигурирует, когда мы говорим о каких-то прогнозах им мира смартфонов. Иногда аналитик делится своим видением относительно другой электроники, но наибольшего успеха он добился в прогнозировании того, что происходит с Apple. Именно его имя чаще всего фигурирует в новостях о готовящихся гаджетах яблочной компании. Более того, учитывая, как часто его прогнозы сбываются, фанаты iPhone просто не проходят мимо его ”предсказаний”. Что это — талант аналитика, наличие инсайдеров или просто везение? Сказать сложно. Но сам факт частого подтверждения прогнозов вызывает уважение и интерес. Сейчас он высказался относительно iPhone и Huawei. Вот, что он сказал.

Интересная информация.
Верно я когда-то выбрал Самсунг, с тех пор ни разу не пожалел.

Источник