Двойная камера зачем: Зачем смартфону двойная камера

Содержание

Зачем смартфону двойная камера

Всё чаще появляются смартфоны, обладающие не одним, а сразу двумя объективами камеры. Мы имеем в виду не фронтальную и тыльную, а именно два «глазка» на тыльной стороне смартфона. Зачем это нужно? Разбираемся

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. 

Фото: www.globallookpress.com

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.  

Нашли ошибку в тексте?
Выделите ее и нажмите CTRL + ENTER

Двойная, тройная… Что дает смартфонам увеличение количества камер?

 

В этом году особенно ярко виден тренд увеличения количества камер в смартфонах. Кроме фирменных Google Pixel, уже не осталось значимых брендов, в ассортименте которых присутствуют модели лишь с «обычной» одинарной камерой.

 

И если ранее двойные камеры получали только топовые смарты, то сегодня они уже вовсю встречаются в устройствах среднего и даже начального уровней.

 

Этот год еще и примечателен появлением смартфона Huawei P20 Pro, где на задней панели уже установили не две, а три камеры!

 

К трехкамерному Huawei мы еще вернемся, а пока поговорим о распространенных двойных съемочных модулях.

 

Что дает двойная камера?

 

За счет естественного параллакса двух камер, размещенных на некотором расстоянии, удается более качественно реализовать эффект цифрового размытия фона. Во многих современных смартфонах этот режим связывают со съемкой портретов.

 

Снимаемый объект остается резким, а задний план дополнительно размывается.

 

Выделение объекта размытием (Samsung Galaxy S9+)

Обычный снимок
Применение эффекта размытия

 

Полученное изображение начинает напоминать кадры с серьезных системных камер, где подобное размытие, которое еще называют боке, достигается естественным образом за счет особенностей связки матрицы-объектива.

 

До появления двойных камер такой эффект также присутствовал среди функций в некоторых смартфонах, но, как упоминалось выше, с двойными камерами размытие удается сделать более качественным, хотя оно, конечно, все равно получается не идеальным.

 

Дополнительная (вторая) камера также может иметь другой угол обзора.

 

Если ее угол обзора шире, чем у основной камеры, то в кадр войдет более широкая съемочная зона. Такой вариант реализации встречается в смартфонах не так часто. Как пример можно привести смартфоны LG (G5, G6, LG G7 ThinQ, V20, V30).

 

В LG G5 дополнительная камера имеет более широкий угол обзора

 

Выбор между основной и дополнительной камерой с расширенным углом обзора в смартфоне LG G5 se

 

Более распространенный вариант — когда дополнительная камера имеет более узкий угол обзора. В результате реализуется функция зумирования. Как правило, эквивалентное фокусное расстояние дополнительной камеры вдвое превышает эквивалентное фокусное расстояние основной, что дает зум 2X.

 

Это встречается в смартфонах Apple iPhone, Samsung, HTC и многих других.

 

Дополнительная камера Samsung Galaxy S9+ имеет более высокое эквивалентное фокусное расстояние и обеспечивает более узкий угол обзора

 

Съемка основной и дополнительной камерой с зумом 2X (Samsung Galaxy Note8)

Основная камера
Дополнительная камера

 

Но бывают еще ситуации, когда обе камеры имеют одинаковый угол обзора. Это реализовано в топовых смартфонах Huawei, Honor. Тут используется фирменное решение, где сенсор дополнительной камеры не цветной, а черно-белый (на пикселях отсутствуют цветные светофильтры).

 

Huawei P9

 

Как заявляет производитель, полученные данные с двух сенсоров объединяются в итоговом изображении, что дает выигрыш по качеству. Кроме того, появляется возможность создания «натуральных» черно-белых снимков за счет матрицы без цветных фильтров.

 

Обычный цветной и черно-белый сенсоры камер Sony Xperia XZ2 Premium

 

Кстати, в своем первом и пока единственном смартфоне с двойной камерой Sony Xperia XZ2 Premium производитель использовал аналогичное Huawei решение с одинаковыми углами обзора и использованием дополнительной черно-белой камеры.

 

Давай больше! Появление смартфона с тремя камерами

 

Huawei отметилась в этом году очень любопытным, в плане съемки, смартфоном P20 Pro. Уникальной его особенностью является наличие уже трех камер на задней панели!

 

Тройная камера Huawei P20 Pro

 

 

Huawei P20 Pro

 

Суть в том, что к традиционной для Huawei связке двух камер с одинаковыми углами обзора (основной и дополнительной черно-белой) добавили еще одну камеру с более узким углом обзора. Примечательно, что в данном случае эквивалентное фокусное расстояние выше не в два, как обычно, а в три раза. Получается, что зум уже трехкратный (3X).

 

Подводные камни

 

Как правило дополнительные камеры далеко не так хороши, как основные. Это связано и с техническими особенностями, и с финансовыми.

 

Они, как правило, более простые, имеют меньший типоразмер сенсора, более низкую светосилу, значительно уступают основным по автофокусу, чувствительности, зачастую лишены оптической системы стабилизации, не поддерживают ряд функций и т. д.

 

Неудивительно, что в сложных условиях (ночью или при недостатке освещения), даже если выбрана дополнительная камера, съемка все равно может вестись основной (это предусмотрено разработчиками).

 

Разница между камерами может быть еще более заметной в среднем и начальном классах смартфонов, где в качестве дополнительной устанавливают совсем уж откровенный хлам.

 

Немного истории

 

Первые смартфоны с двойной камерой начали появляться уже очень давно.

 

LG Optimus 3D

 

Можно вспомнить LG Optimus 3D, вышедший в феврале 2011 года, затем ― появившийся в марте 2011 HTC EVO 3D, а спустя примерно год был анонсирован LG Optimus 3D Max.

 

Но назначение двойных камер вышеуказанных моделей было совсем иное. В то время в тренде пребывало 3D-видео (стереоскопическое), и двойные камеры необходимы были для съемки стереоскопических фото и видео, которые затем можно было просматривать с 3D-эффектом на специальных экранах данных смартфонов.

 

Первой попыткой использования двойной камеры для выделения объекта в кадре нерезкостью можно назвать HTC One (M8) (март 2014 года). Но надо сказать, что качество размытия в One (M8) было очень неважным.

 

HTC One (M8)

 

В декабре 2014 года двойной камерой для эффекта размытия фона и объединения фото отметился Honor 6 Plus.

 

А вот в LG V10 (октябрь 2015 года) двойной была не задняя, а фронтальная камера. Камеры были идентичными, но объективы имели разные фокусные расстояния. Для цифрового размытия фона они не использовались.

 

2016 год стал весьма богатым на появление очень серьезных смартфонов с двойными камерами. В феврале выходит LG G5. Ставка делается не на размытие, а на более широкий угол второй камеры.

 

Камера LG G5

 

В апреле появляется Huawei P9/P9 Plus со своим фирменным решением в виде дополнительной черно-белой камеры. Активно делается упор на функцию размытия.

 

Huawei P9

 

А уже после анонса Apple iPhone 7 Plus в сентябре того же года стало окончательно ясно, что тренд только будет только усиливаться. Тут вам и двухкратный зум, и портретный режим с размытием.

 

iPhone 7 Plus — первый из семейства iPhone получил двойную камеру

 

Samsung все это время придерживалась собственного виденья ситуации и выпускала свои флагманы с «обычными» одинарными камерами. Но к августу 2017 года поддалась и выпустила Samsung Galaxy Note8 с двойной камерой.

 

Samsung Galaxy Note8

 

Очень долго держались Sony, HTC (если не считать HTC One (M8)). Своих двухкамерных первенцев, соответственно, Sony Xperia XZ2 Premium и HTC U12+ компании выпустили только в 2018 году.

 

Sony Xperia XZ2 Premium

 

HTC U12+

 

Читайте также:

 

Тестируем камеру Samsung Galaxy S9+. Теперь с управлением диафрагмой и съемкой 960 кадр./с

Теперь двойная. Тест камеры Samsung Galaxy Note8

Изучаем качество и возможности съемки камерой Samsung Galaxy S8. Где прогресс?

Тестируем камеры Huawei P9, LG G5 se и Samsung Galaxy S7. Кто лучше снимает?

Что может камера Samsung Galaxy S7?

Несколько слов о камере Samsung Galaxy S6

Как снимает LG G4? Рассматриваем режим камеры в новом флагмане

Сравнение камер HTC One (M8) и Samsung Galaxy S5

Тест камер. LG G3 против Samsung Galaxy S5

evo
Инженер тестовой лаборатории

  

Читайте также

В чем преимущества двойной камеры смартфона

Что дает нам двойная камера в смартфоне и почему во многих современных смартфонах две камеры, не считая фронтальной? Наверняка этим вопросом задаются некоторые покупатели. Все больше новинок среди Android-смартфонов и не только оснастили двойными камерами. Для тех, кто еще не знает, мы постараемся объяснить, зачем это было сделано.

Во-первых, определимся с тем, что двойная камера – это камера с двумя сенсорами, что достаточно очевидно. Вы можете увидеть две камеры. На самом деле модуль один, но он является двойным.

О каких сенсорах идет речь? Один из них, как правило, совершенно обычный. Как и в любом другом смартфоне, это сенсор камеры, который предназначен для съемки цветного и максимально качественного изображения.

Второй сенсор служит для того, чтобы захватить те данные, для получения которых не предназначен первый. Два сенсора в двойной камере работают совершенно по-разному. Разные производители смартфонов вложили разный смысл в двойные камеры. Разница заключается именно в работе второго сенсора.

Эффект 3D

Двойные камеры могут применяться для создания эффекта 3D-изображений. Благодаря второму сенсору можно лучше анализировать информации о дистанции объектов. Это позволяет сделать их практически трехмерными. Так, двойные камеры используют в Honor 6X и Mate 9 от Huawei.

Эффект Боке

Наверняка вам нравятся портретные фото с сильно размытым фоном. Речь о так называемом эффекте Боке. В случае со смартфоном такие фото возможно снимать именно благодаря информации со второго сенсора.

Дополненная реальность

Благодаря инфракрасному излучателю и второй камере с широкоугольной линзой, можно изучать отражение света. Это помогает принести в нашу жизнь дополненную реальность. Увидеть, как это работает, можно со смартфонами Lenovo Phab 2 Pro и Asus Zenfone AR.

Улучшение детализации

В смартфонах Huawei P9, Mate 9 и Honor 8 от компании Huawei нашли еще одно интересное применение двойной камере. Второй сенсор их камеры не захватывает информации о цвете. Он видит мир в черном и белом цветах. Но именно это позволяет ему сосредоточить внимание на деталях. Цвета получает первый сенсор, а второй служит для улучшения детализации снимка.

Съемка при слабом освещении

Еще одно преимущество двойных камер – они дают возможность получить более хороший снимок при плохом свете. Свет – самое важное в фотографии. Два сенсора захватывают больше деталей, а освещаются они потом.

Увеличение с минимальной потерей качества

Оптический зум реализован в некоторых смартфонах, но далеко не каждый пожелает их купить. В угоду компактности мобильные камеры, как правило, не оснащены оптическим увеличением. Однако когда один из сенсоров двойной камеры является широкоугольным, все меняется. iPhone 7 Plus и LG G5 используют двойные камеры для того, чтобы дать пользователям возможность увеличивать снимки без ощутимой потери качества. Пользуйтесь.

По материалам Androidpit

Что дает пользователю двойная камера на смартфоне

Фотосъемка достигла такого развития, что даже в наш век, век высоких технологий, все равно приходится удивляться этому. Это касается и мобильных камер, которые, по традиции, имеют немало ограничений. Над их преодолением постоянно работают производители.

Все понимают, что разрешающая способность мобильных камер растет. Все также понимают, что от этого существенного улучшения качества ожидать не стоит. Но мы уже давно не держим ориентир лишь на пиксели. Вот почему появляются альтернативные виды съемки. Таковым видом следует считать и двойную камеру.

В чем преимущества мобильной камеры? Размер диафрагмы небольшой. Фокусное расстояние маленькое. Да и матрица невелика. Все это в итоге лишает смартфон возможности получать снимки уровня более крупного фотооборудования. Однако разработчики готовы пойти на любые ухищрения, чтобы решить данную проблему.

Далее нам предстоит разобраться в том, зачем в смартфоне двойная камера?

На что способна двойная камера


С 2017 года двойная камера – популярный тренд. Ею оснащают практически каждый флагманский смартфон. Более того, двойной камерой уже оснащены многие более доступные модели.

Все производители применяют вторую камеру в качестве вспомогательной. Однако каждая компания реализует это разными способами. И сенсоры могут не только улавливать изображение, но брать на себя выполнение специальных задач. Например, у второй камеры может быть увеличенное фокусное расстояние. Она также может иметь более широкий угол обзора.

Для того чтобы улучшить качество изображения и угол обзора, необходимо увеличивать размеры сенсора. Вот почему специалисты додумались до использования линз вспомогательного сенсора так, чтобы иметь недостающие параметры.

Хорошо, что эта пару камер можно применять для снимка одновременно – как человеческие глаза, поскольку процессор ведет обработку фотографий. И из двух снимков получается общее изображение, которое более высокого качества.

Раньше такие веяния моды можно было объяснить тем, что стало популярным домашнее 3D. Ведь двойная камера может создавать объемность изображения, когда рисует пространство в псевдо-3Д.

ВАЖНО! Сейчас двухкамерную модель применяют не столько для стереофотографии, сколько для того, чтобы улучшить детальности и контрастности фотографий и видео. У такого режима немало достоинств, про которые мы далее и поговорим.

В чем особенности двойной камеры


1. Эффект Боке. Этот эффект лучше всего подходит для портретной фотографии. Ведь при нем центральный объект съемки смотрится более четким. Что касается фона, то он, размывается, как и сторонние элементы.

Для портретной съемки он подходит лучше всего. А ведь все понимаю, что именно портреты принято считать самыми популярными фотографиями при использовании мобильных устройств.

Подчеркнем, что вторая камера здесь затрагивается минимально. Размыть фон можно и на обычной камере. Однако в конкретном случае за счет вторичного сенсора мы получаем более четкую фотографию, а само Боке — точнее.

Нужный эффект можно получить с помощью специальной программы. Например, в iPhone 7 Plus пара камер действует в режиме съемки. Обе камеры склеивают изображение в одно. Однако если съемка происходит в нетипичных условиях, то процессор способен задействовать камеры и в режимах более тонких.

2. Динамический диапазон. Если ты профессиональный фотограф, то должен знать, что правильный свет важен для того, чтобы получить лучший кадр.

ВАЖНО! Линза мобильной камеры имеет такие размеры, что невозможно уловить света столько, сколько нужно. Однако такие возможности сенсоров, как анализ расстояния до объекта, а также программное увеличение чувствительности предоставляют возможность применить вторую камеру для того, чтобы сделать лучше детализацию кадра и обработку изображения.

Понятно, что количество света, который захватывается, увеличивается прямо пропорционально увеличению количеству сенсоров;


3. Оптический зум. Существуют и такие смартфоны, у которых возможен полноценный FishEye обзор. В частности, Asus Zenfone AR.

Вторая камера предоставляет большие возможности для того, чтобы делать портреты. Но не только. Столь же велики возможности для панорамной съемки. Длиннофокусный объектив обеспечивает зум. Ему не нужно программное увеличение.

Отметим также, что в системах с двойной камерой лучшие показатели подавления шумов на фотографии. Не сравнишь с камерой на одиночных сенсорах.

4. Расширенное поле зрения и специальные эффекты. Известно о Huawei P10 с черно-белой вторичной камерой. Данная камера способна делать черно-белые снимки такие, что по качеству они будут даже лучше по сравнению со среднестатистической мыльницей.

Механическое обесцвечивание действует лучше, чем программное. При этом подчеркнем, что каждый производитель применяет разные алгоритмы для того, чтобы получить один и тот же эффект.

Когда впервые появились двойные камеры


Двойные камеры уже давно не воспринимаются в новинку. В 2011 году появились первые смартфоны, у которых были двойные камеры. В те времена второй модуль нужен был только для того, чтобы имитировать дополненную реальность. Разработала самый первый смартфон с двойной камерой компания HTC.

И теперь уже существует немало приложений для того, чтобы взаимодействовать с камерой в режиме дополненной реальности. Только здесь нужно отметить, что сейчас фокус больше идет на опциональную составляющую.

Например, в смартфонах Huawei P9 и Huawei P10 вторая камера производит черно-белую съемку. Основная же камера обеспечивает цветность картинки. И на конечном фото можно получить отличное соотношение цветности и четкости.

И поныне Samsung является лидером мобильной фотографии. Однако много лет компания не представляла смартфонов с двойными камерами. Она достаточно поздно подхватила тренд. Samsung Galaxy S8 и S9 в Plus версиях были первыми девайсами с двойной камерой от корейцев.

ВАЖНО! Также есть смартфоны, у которых двойная передняя камера. Ее преимущества используют для того, чтобы снимать селфи. Впрочем, эта технология вполне пригодна для того, чтобы разблокировать смартфон по лицу владельца.

Обособлено нужно воспринимать iPhoneX, в котором применяется продвинутый сканер FaceID, и он намного более сложный, чем ИК модуль, поскольку задействует нейросетевой компонент для того, чтобы опознавать пользователя.

ВАЖНО! В технике Apple фотографической части всегда уделяли большое внимание. Скажем, в iPhone 8 Plus вторую камеру применяют для двукратного зума. Он достигается оптическими методами, то есть не нужно увеличение фокусного расстояния. И программная обработка тоже не нужна.

В чем смысл тройного модуля


Стал привычным, что современные смартфоны снимают так хорошо, что в отпуске можно обойтись и без фотокамеры. И производители смартфонов продолжают улучшать камеры. В подтверждение тому – тройная камера в iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max.

Технология применения в смартфонах тройных камер в некоторой степени новая. В iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max у каждого фотомодуля (разрешение 12 Мп) свое назначение. Это телеобъектив, а также объектив широкоугольный и сверхширокоугольный.

Смартфон должен быть тонким и мощным. Корпус у него должен быть крепкий, а аккумулятор емкий. С учетом технического усовершенствования совмещать это довольно сложно. Для сохранения мобильности и тонкого вида девайса разработчики идут на самые разные ухищрения.

Скажем, была предпринята попытка применить в телефонах объективы, которые можно было настраивать для съемки в различных условиях. Однако такие мобильники не получили популярности. Объектив у них слишком большой. И потому смартфон становился толще. Он был похож на цифровой фотоаппарат-мыльницу.

ВАЖНО! Однажды производители решили, что будет проще устанавливать в мобильники тройные камеры. Это три отдельных модуля. И они действуют с учетом того, каковы условия съемки. В этом случае больше возможностей, чем у одной или двух фотокамер в смартфоне.

В одном девайсе – обычная съемка, приближение/удаление и панорама. В трех модулях камер применяются похожие матрицы. Однако оптика у них разная. Один объектив нужен для обычной съемки. Второй – для того, чтобы приближать объекты (длиннофокусный). Третий объектив служит для того, чтобы снимать панорамы, поскольку имеет широкий угол обзора (широкоугольный).

У тройной камеры есть оптика, у которой разные значения диафрагмы. Это делает лучше качество картинки. Она лучше приспособлена к самым разным условиям освещения. За счет такой системы на фото реже бывают пересветы или чрезмерные затемнения.

ВАЖНО! Отверстие диафрагмы в одном из модулей настолько широкое, что предоставляет возможность получать более четкие кадры. Даже тогда, когда освещения маловато.

Заключение

Вторая камера предоставляет слишком много возможностей. И потому от нее отказываться не стоит. Флагманы с двойными камерами в настоящее время есть у HTC, Huawei, LG, Apple, Asus, Lenovo и т. д.

Неизбежно скоро появятся массовые флагманы с тремя-четырьмя камерами. А, может быть, камер будет даже больше. Можно предположить, что такие смартфоны будут восприниматься как страшные насекомые. Однако нужно надеяться, что производители смогут каким-то образом спрятать множество любопытных цифровых глаз.