Почему некоторые смартфоны используют несколько камер?

Многие высококлассные смартфоны добавили несколько модулей камеры и объективов к задней части своих конструкций. Но почему? Дело в том, что они делают разные вещи для разных телефонов, поэтому мы здесь, чтобы разбить все это для вас.

Несколько задних камер являются роскошной функцией в настоящее время, встречающейся только на самых дорогих телефонах, таких как iPhone X, но малоподвижный характер мобильных технологий означает, что мы скоро увидим их и на менее дорогих моделях, так что это хорошо познакомиться с тем, как все это работает.

Подход «Двое лучше одного»

Различные модули камеры и объективы лучше справляются с разными задачами. Широкоугольный объектив с низкой диафрагмой отлично подходит для сбора резких деталей вблизи, но не настолько хорош, когда объект находится в движении. Более длинный объектив может «взрывать» изображения от удаленных объектов, но пропускает меньше света.

Galaxy S9 использует идентичные датчики, но разные объективы на двух своих камерах.

С обычной камерой снимать две фотографии двумя разными объективами не так уж и полезно - вы просто получите два посредственных изображения. Но с помощью специализированной обработки изображений, программного обеспечения, на котором работают цифровые камеры, вы можете сочетать сильные стороны как объективов, так и процессоров изображений, одновременно устраняя недостатки. В результате получается одно изображение, которое будет ярче, четче и четче, чем любая из камер, способная достичь.

Объединение нескольких изображений не новая техника. Вот как работает HDR-фотография: фотографы снимают несколько изображений на разных уровнях экспозиции, чтобы выделить разные цветные части изображения, а затем объединяют их для «Высокого динамического диапазона». Обработка камеры телефона просто автоматизирует этот вид процесса и применяет его почти мгновенно предоставлять пользователям более привлекательные фотографии, особенно при слабом освещении.

Теперь обработка изображений также делает много других вещей, некоторые из которых на самом деле не столько помогают изображению, сколько возятся с ним. Хороший пример - портретный эффект «боке»: большинство телефонных камер просто искусственно размывают часть изображения, чтобы добиться того же эффекта, что и низкая глубина резкости на объективе обычной камеры. Но в целом, высококачественные телефоны с двойными линзами и расширенной обработкой изображений могут работать лучше, чем их аналоги с одной линзой.

Примеры: iPhone 7 Plus, 8 Plus и X; Samsung Galaxy Note 8, Galaxy S9, Huawei Honor 8, LG V20 и V30

Подход «Двойной зум»

Телефонные камеры получают удивительные возможности, но одна вещь, с которой они не очень хорошо справляются, это масштабирование. Корпуса телефонов просто слишком малы и тонки, чтобы в них помещалась миниатюрная электроника и оптика, необходимые для настоящей съемки с увеличением, за исключением диковинных дизайнов, таких как Samsung Galaxy S4 Zoom. (Вы заметите, что эта краткая тенденция дизайна исчезла довольно быстро).

Но использование нескольких модулей камеры и объективов может облегчить эти проблемы, по крайней мере, до некоторой степени. Дополнительный объектив в высококлассных телефонах может быть установлен на несколько больший уровень масштабирования, обычно выражаемый как «2x». Результаты не побьют DSLR или даже приличную функцию «наводи и снимай» с полным зум-объективом, но если Ваш телефон - единственная камера, которую вы используете, это лучше, чем цифровой зум (который просто взрывает изображение). Например, iPhone использует то, что он называет основной «широкоугольной» и дополнительной «телеобъективной» камерой, причем последняя примерно в два раза больше, чем предыдущая..

Вторая линза также обычно устанавливается на другое значение F-Stop, отношение диафрагмы к диаметру линзы. Это физическое свойство модуля камеры; это означает, что объектив с большим увеличением работает с меньшим количеством света, чем стандартный объектив, и, следовательно, делает более темные и менее четкие фотографии. Опять же, обработка изображений, объединяющая несколько изображений, может помочь облегчить это. Также включены некоторые более интересные программные приемы, такие как способность Samsung делать две фотографии и «добавлять» части изображения, которые «отсутствуют» в увеличенном снимке..

Примеры: iPhone 7 Plus, 8 Plus и X; Samsung Galaxy Note 8, Galaxy S9, LG G4, G5, G6, V20 и V30

Подход «Волшебник страны Оз»

Wizard of Oz не является техническим термином. Скорее, это способ для вас вспомнить еще один пример настройки двойной камеры: цветной и черно-белый. В некоторых моделях два разных модуля камеры предназначены для получения цветных и монохромных изображений. Это приводит не к двум фотографиям (по крайней мере, с настройками по умолчанию), а к одной фотографии, которая использует информацию о цвете от одной, чтобы увеличить четкие детали другой.

Одновременные изображения с монохромных и цветных датчиков Essential Phone.

Еще раз, эта двойная настройка зависит от программного обеспечения обработки изображений телефона, чтобы работать большую часть его волшебства, и компенсировать ограничения размера телефона для больших модулей камеры. Различные свойства монохромной камеры также позволяют телефону быстрее фокусироваться или настраивать предварительный просмотр, чтобы более точно показать, как будет выглядеть окончательное изображение..

По крайней мере, есть один новый премиум-телефон, который сочетает в себе все вышеперечисленные методы для массивной установки с тремя камерами: Huawei P20 Pro. Этот телефон включает в себя три задние камеры: одну камеру с 3-кратным зумом для съемки на большие расстояния, основную 20-мегапиксельную камеру для цветных изображений и портретов и третью монохромную камеру для сбора более четких деталей изображения. Вероятно, это будет не последний телефон, который попробует эту технику - уже ходят слухи о предстоящем iPhone с тремя камерами.

Примеры: Essential Phone, Huawei P9, P10, P20 и P20 Pro, Honor 8 и 9, Mate 10,

Другие настройки двойной камеры

Существуют и другие системы с двумя камерами, которые не вписываются в вышеперечисленные категории, хотя в основном эти проекты были исключены или просто заброшены. Примеры включают в себя:

Настройка HTC «Ultrapixel»: один датчик высокой плотности и объектив с низким F-стопом в сочетании с более обычной камерой. HTC отказалась от дизайна двух камер, теперь предпочитая более гибкий одиночный модуль «Ultrapixel».

В старых моделях, таких как HTC Evo 3D, для 3D-видео использовались две камеры.

Старые телефоны с 3D камерой: некоторые модели Android использовали два идентичных модуля камеры со значительным промежутком между ними для съемки фотографий и видео с эффектом «3D». Эти дизайны обычно сочетались с линзовым 3D-экраном, и интерес к этой функции исчез вместе с краткой категорией продуктов для 3D-телевидения..

Дополненная реальность: специализированные телефоны, такие как Lenovo Phab 2 Pro, используют двойные линзы и модули для точного измерения и картирования физического пространства вокруг них.

Изображение предоставлено: Essential, Apple, Samsung, Huawei