Чем больше, тем лучше? Зачем телефону три камеры. Задняя камера телефона


Что такое фронтальная камера в телефоне?

chto-takoe-frontalnaya-kamera-v-smartfone-ili-planshete

Если вы возьмете практически любой современный смартфон, телефон или даже планшет, то на задней стороне корпуса обнаружите глазок камеры. Может, именно эта камера называется фронтальной в мобильных устройствах?

Отнюдь. На самом деле фронтальную именуют ту камеру, которая находится на передней панели и позволяет делать автопортреты (в том числе селфи). Практически все смартфоны оснащены фронтальной камерой, но зачастую заметить ее трудно, так как глазок небольшой, например:

Хотя некоторые производители делают глазок камеры нарочито заметным, особенно на так называемых селфифонах:

Фронтальная камера необходима не только для создания автопортретов, она также используется для видеозвонков, которые в последние годы становятся все более популярными. И хотя еще некоторое время назад производители фронтальным камерам не уделяли много внимания, сейчас все изменилось — фронтальные камеры по качеству съемки вполне могут поспорить с основными камерами.

Кстати, сейчас даже для фронтальных камер стали использовать вспышку. Такие модели пока не так часто встречаются в продаже, но все может измениться.

Как было написано выше, существуют так называемые селфифоны, которые позволяют получать качественные автопортреты. К таким моделям можно отнести:

Sony Xperia C5 Ultra Dual

Или OPPO N3

androidnik.ru

Зачем смартфону двойная камера?

Смартфон с двойной камерой

Многие гики уже не могут представить смартфон без двойной камеры. Но на сколько она действительно нужна и что дает обычному пользователю?

Как только в прошлом году пошли слухи, что Apple хочет сделать смартфон, где будут сразу два модуля, производители не на шутку всполошились и начали на перебой делать двуглазые смартфоны.

Смартфоны с двойной камерой

У кого-то получилось хорошо, у кого-то плохо, а у некоторых просто отвратно. Но какие реально преимущества на самом деле есть у двойной камеры? Как она работает, что дает и что же лучше – смартфон с одним или двумя модулями?

Принцип работы

Работает двойная камера точно так же как и одинарная. Свет проходит через линзу попадает на матрицу, процессор считывает информацию с сенсора и преобразовывает ее в фото или видео.

Смартфоны с двойной камерой

С двойными камерами все тоже самое, только вместо одной матрицы здесь две, которые работают независимо друг от друга, а значит вся обработка и склейка снимков происходит именно в процессоре и чем более продвинутым он будет, тем качественнее получатся снимки.

Для качественных фото также важны программные алгоритмы, а какие функции имеет второй модуль зависит от того что заложит производитель.

Оптический зум

Например, вторая камера в iPhone 7 Plus предназначена для оптического зума. Первый модуль снимает широкоугольным объективом, а второй телеобъектив позволяет получить зуммированные фотографии без потери качества.

Раньше зум в смартфонах был по большей части цифровой, то есть смартфон делал большую фотографию на 16 Мп и обрезал необходимый фрагмент программно (например, в 2 раза) и получалась фотография уже не 16 Мп, а всего 8 Мп, соответственно терялось и качество. Теперь же второй модуль обладает оптическим зумом, то есть фото, увеличенное в 2 раза получается без потерь качества. Но не все производители пошли по такому пути.

Увеличение динамического диапазона

Некоторые используют второй модуль для иных целей. Как, например, двойная камера в Huawei P10. Она создана не для зума, а для увеличения динамического диапазона и на зум она не способна. Один модуль у нее обычный, а второй монохромный и снимает только в черно-белом виде. По словам разработчиков это дает больше деталей в тенях, а сами снимки получаются лучше по качеству, хотя разницу способен увидеть только профессионал.

Улучшение детализации

Производители не всегда вставляют одинаковые матрицы в оба модуля. Чаще один модуль делают с меньшим количеством мегапикселей, но при этом с большей светосилой. А второй с большим количеством мегапикселей, но менее светосильным.

Смартфоны с двойной камерой

Объединяя два таких фотоснимка можно получить более детализированную картинку. Потому как из первого снимка берется информация о цветах, а у второго о деталях.

Смена фокуса

Также некоторые производители используют второй модуль для получения снимков со сменным фокусом. То есть сперва вы сделали фотографию, а потом уже в галерее поменяли точку фокусировки, если это необходимо.

Размытие фона

Ну и наконец, любой смартфон с двойной камерой умеет размывать задний фон, вернее создавать эффект глубины резкости (боке).

Эффект боке

На самом деле размытие происходит программно. Вторая камера нужна для более точного определения объекта в пространстве. Процессор делает два снимка на обе камеры, сопоставляет их и определяет какой именно объект вы хотели разместить на передний план, после чего накладывает фильтр в реальном времени и как бы размывает фон. При этом часто можно самостоятельно задавать снимку степень размытия фона. Это называется программной диафрагмой. Чем сильнее открыта диафрагма, тем сильнее будет размыт задний фон, но скорее всего больше важных деталей пропадет со снимка и наоборот.

Программные алгоритмы

Имея дело с двойной камерой очень важны программные алгоритмы, которые обрабатывают снимок. Если алгоритмы правильные и работают без ошибок, то размытие заднего фона происходит верно – не стираются нужные объекты, а края выходят ровными.

Размытие фона

На данный момент не существует такой камеры, которая всегда и безошибочно определяет где заканчивается объект и начинается задний фон.

Лучшие смартфоны с двойной камерой

Вот несколько моделей смартфонов, которые фотографируют на свою двойную камеру лучше всех.

OnePlus 5Смартфон OnePlus 5

Xiaomi Mi6Смартфон Xiaomi Mi 6 4GB / 64GB

Huawei P10Смартфон Huawei P10 Dual sim 4/64GB

ZTE Nubia Z17Смартфон ZTE Nubia Z17s 128GB

Снимки на них получаются максимально качественные. Но последнюю модель из списка покупать пока не стоит, так как там еще сырая прошивка, нужно подождать до осени. Также известно, что iPhone 7 Plus неплохо размывает фон.

Бюджетные смартфоны с двойной камерой

В наш обзор попали в основном дорогие модели, есть и более дешевые варианты с двумя камерами – Doogee Shoot 2, Leagoo M8 Pro.

Бюджетные смартфоны с двойной камерой

Но ожидать качественных снимков от смартфонов стоимостью около 100$ не стоит, они не определяют положение объекта, а просто «мылят» все что можно и нельзя.

Размытие фото

Получить корректный снимок на такой смартфон вряд ли удастся. Как показывает практика бюджетные смартфоны с ценой менее 150$ не умеют нормально работать с двойной камерой и брать их только ради этого не стоит.

Стоимость смартфонов с двойной камерой

Все это конечно хорошо, но как наличие двойного модуля влияет на стоимость смартфона? Естественно компонентов становится больше, сборка усложняется, да и производителю нужно улучшать софт, чтобы адекватно использовать второй модуль. И для всего этого нужны дополнительные расходы. Однако фактически аппараты с двойной камерой и одинарной в цене почти не отличаются. Так что скорее всего добавление дополнительного модуля мало сказывается на себестоимости продукта и цена изменяется незначительно.

Нужна ли двойная камера

Взвесив все за и против можно сказать, что наличие двойной камеры скорее плюс, чем недостаток. Объективно, если это не сказывается на цене и приносит дополнительные преимущества, то почему бы и нет?

Самый адекватный вариант применения второй камеры – это оптический зум. Все мы привыкли, что у смартфона фиксированный угол обзора и для того, чтобы увеличить объект без потери качества, нужно сначала к нему подойти. Второй телеобъектив решает эту проблему – увидел красивый кадр, нажал на кнопку, приблизил и получил хороший снимок. Вот что облегчает жизнь мобильному фотографу.

К тому же, если не перебарщивать с открытием программной диафрагмы, можно получать отличные кадры, добавляя художественности вашим снимкам. Именно поэтому, выбирая смартфон сегодня, мы отдаем предпочтение аппарату с двумя камерами, чем с одной. Потому что, если не хочешь, вторым модулем можно не пользоваться, а в момент, когда понадобится зум он всегда будет под рукой.

Чего ждать в будущем

Как же будет развиваться индустрия дальше, куда пойдут тренды и как в будущем мы сможем модифицировать камеры? Какое еще применение двойному модулю можно будет найти? На наш взгляд прогресс не остановится только на двух модулях, уже есть смартфоны с тремя камерами.

Смартфон с тремя камерами

Возможно, четыре модуля с разрешением 16 Мп, соединенные в один конгломерат, помогут в будущем получать качественные 40-мегапиксельные снимки. Каждая камера будет делать снимок своей области, после чего процессор будет «склеивать» их в одно большое полотно. Сейчас для этого используется панорамный режим в смартфонах, но делать большие снимки все еще не так просто.

Смартфон OnePlus 5Смартфон Huawei P10 Dual sim 4/64GBСмартфон Xiaomi Mi 6 4GB / 64GB

ironfriends.ru

Зачем смартфону две основные камеры

Сдвоенная фотокамера - это тренд 2016 года в смартфоностроении, хотя первые попытки расположить сзади мобильного устройства два модуля для фото, предпринимались куда раньше. Учитывая, что двойной камерой оборудован iPhone 7 Plus, а другие (особенно китайцы) любят подражать Apple – традиция оснащать свои детища парой фотокамер продолжается и в 2017. Зачем смартфону двойная камера – попробуем разобраться.

Съемка в стерео (3D)

Один из способов использования двойной камеры – съемка стереофото, предназначенных для просмотра на 3D мониторе. Для этого смартфон оборудуют парой модулей, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Объектив каждого из них имеет немного другое поле зрения, подобно тому, как левый глаз видит все из немного другого ракурса, чем правый. За счет разделения картинок с камер (обычно анаглифного, с помощью красного и синего светофильтров) – при использовании специальных очков такие фото кажутся объемными, трехмерными.

Первыми смартфонами с двойной 3D камерой были LG Optimus 3D Max и HTC Evo 3D. Однако технология не лишена недостатков, в первую очередь, из-за того, что расстояние между объективами отличается от расстояния между глазами. Смартфоны с камерами, снимающими в стереоформате, не стали популярными.LG Optimus 3D Max и HTC Evo 3D

Расширение поля зрения

Второй способ использования двойного модуля в смартфоне – расширение поля зрения объектива. Обычая (универсальная) оптика рассчитана на съемку как в макро, так и пейзажей. Из-за этого ее угол обзора довольно ограничен: чтобы все попало в фокус, придется использовать сильно выгнутые линзы с эффектом рыбьего глаза, или делать нестандартные широкоформатные фотосенсоры (например, с пропорциями 2:1). Дополнительный модуль, оснащенный наиболее подходящими для фото пейзажей и панорам компонентами, спасает ситуацию.

Пример смартфона, в котором вторая камера используется для съемки панорам и пейзажей - LG G5. У таких гаджетов основная матрица универсальная, и имеет углы обзора 70-90 градусов. Вторая более узкоспециализированная, с расширенным до 100-120 и более градусов полем зрения. Это позволяет делать панорамы в один миг, без использования склейки и перемещений смартфона, неизбежно приводящих к возникновению графических дефектов на картинке.

Снимок при помощи LG G5

Оптическое приближение

Одним из недостатков камер смартфонов является отсутствие оптического зума. При приближении объекта съемки система просто берет кусок изображения и “растягивает” его до нужного размера, но детализация от этого не улучшается. Встроить полноценный механизм зума пытались еще в 2005-2006 годах (например, в Nokia N93). Однако он сложен, крупноват (чтобы убедиться, достаточно взглянуть на “мыльницы” с телескопическим объективом) и дорог, потому не подходит. А вот если просто поставить две одинаковых камеры, одна из которых имеет стандартную оптику, а вторая телескопическую, то переключаясь между модулями – можно приближать объект съемки.

Двойной модуль, использующийся для оптического зуммирования, имеет Apple iPhone 7 Plus. Обе матрицы в нем одинаковы, но одна оснащена светосильной оптикой со стандартными параметрами, а вторая с ограниченным углом обзора, но с дальним обзором.

Оптическое приближение в iPhone 7 Plus

Повышение четкости, детальности и контрастности фото

Цифровая камера лучше всего передает на картинке объект, на который производилась фокусировка. Побочные детали будут переданным менее качественно. Учитывая, что две камеры и света уловят больше, и фокусироваться могут по разным точкам независимо, то смогут обеспечить более четкую передачу деталей. Две фотографии, соединяемые по принципу HDR воедино, объединяют достоинства обоих камер. К примеру, если одна фокусируется на ярком летнем небе, а вторая - на предметах в тени, то в кадре и небо будет таким же ярким, и затененные объекты не окажутся в темноте.

Применение двойного модуля с камерами, одна из которых цветная, а вторая - монохромная (как у Huawei), повышает четкость и детализацию. Черно-белый сенсор не нуждается в четкой передаче оттенка (он передает его просто одной из градаций серого), благодаря чему он “сосредоточен” на контурах, а не цвете. Именно по этой причине ночные камеры наблюдения делают монохромными. Цветная матрица занимается фиксацией цветов, черно-белая - лучше регистрирует мелкие детали, а вместе - они дают и яркую, и детальную картинку.

Акцент на объекте съемки, эффект боке

Фишкой ближнеплановых объективов, используемых совместно с профессиональными камерами (беззеркалками, зеркалками) является естественный “эффект боке” – замыление фона, при необычайной четкости предметов в фокусе. Универсальный объектив (коим оборудована матрица среднестатистического смартфона) так не может в принципе – оптические параметры не те. А вот если сделать два модуля, один из которых будет фокусироваться на объекте съемки, а второй зафиксирует то, что нужно замылить – склейка кадров с них позволит добиться должного эффекта. Это размытие достигается программным способом. Эталонным в съемке кадров с эффектом боке считается iPhone 7 Plus. Пример эффекта "боке" при помощи iPhone 7 Plus:

Для эффекта боке и детализации предмета съемки двойная матрица используется еще в смартфонах Xiaomi (Mi5S Plus, Redmi Pro). Не всегда очень успешно, но в среднем - эффект получается немного лучше, чем при использовании чисто программных методов размытия фоновой обстановки.

Другие эффекты

Существуют и иные цели, для которых может применяться двойная камера в смартфоне, но они не столь распространены. К примеру, в Xiaomi с двойной матрицей можно делать фото со сменным фокусом, но эта возможность фактически является производной от уже упомянутой функции повышения четкости. Также можно сделать две камеры с разным полем зрения, из снимков которых будет склеиваться бесшовная широкоугольная панорама, но такая функция тоже пока не востребована. В принципе, использовать двойной модуль можно многими способами, все ограничивается лишь фантазиями разработчиков. Так что в 2017 году можно ожидать и новые варианты применения.

mobcompany.info

Зачем в смартфонах две задние камеры? Что это дает?

Первые смартфоны с двумя камерами появились достаточно давно. Еще HTC Evo 3D, который был представлен в 2011 году, имел два тыловых модуля. Однако предназначались они для съемки любительского 3D-контента. Телефон не стал популярным и канул в «Лету».

Первым смартфоном, который стал использовать две камеры для получения более высокого качества фото, был Honor 6 Plus. Он появился на рынке еще в 2014 году. Внедрение двухмодульной тыловой камеры действительно показало хорошие результаты. В частности, телефон позволял получать качественные снимки с хорошей цветопередачей, детализацией. И хотя идея была интересной, инженеры компании так и не смогли разработать качественный алгоритм совмещения фотографий с двух камер, из-за чего часто бывали сбои.

Однако оставим историю этой технологии. Большинство пользователей услышали о двухкамерном смартфоне в момент появления всем известного флагмана iPhone 7 Plus. До него никого особо не впечатляло наличие одновременно двух тыловых модулей.

Зачем Айфону две камеры?

Известно, что в iPhone 7 Plus (а ныне в iPhone 8 Plus и iPhone X) используется двойная камера с разными объективами: один из них является широкоугольным (диафрагма f/1.8), другой – телеобъективом (f/2.8).

Использование сразу двух объективов позволило реализовать сразу две функции:

Двухкратное оптическое увеличение без потери качества. Достаточно приятная функции. Ранее увеличение изображения могло быть только цифровым, что предполагало потерю качества и появление шумов на фото. Вот пример оптического зума:

Портретный режим (известный как эффект Боке), при котором в фокус берется лишь основной объект съемки, а пространство за ним искусственно размывается и становится нечетким. Вот простой пример фотографии на iPhone 7 Plus в портретном режиме:

Фотография слева была сделана на данный флагман в режиме «Портретный».

Именно эти две функции теперь доступны в новом флагмане. Однако это еще не все. Благодаря сразу двум объективам матрицы «ловят» гораздо больше света, что позволяет сделать снимки более детализированными и менее шумными даже при плохом освещении. Физические ограничения не позволяют увеличить размер диафрагмы, поэтому добавить еще одну камеру выглядит вполне логичным вариантом. В будущем, может быть, станет возможно совмещение режимов съемки: обычное фото, с зумом, либо съемка видео с замедленном режиме или без него. В теории наличие двух сенсоров позволяет сделать что-то подобное, но пока что таких технологий ни у кого нет.

Так что использование двух камер – это революционная идея, которая активно приживается. В след за Apple другие производители также стали прибегать к такому варианту.

2 камеры в Samsung Galaxy Note 8

Совершенно новый флагман южнокорейского гиганта получил две тыловые камеры. Оба сенсоры с разрешением 12 Мп имеют разные размер: слева установлена матрица размером 1/2.55 дюйма, справа – 1/3.6 дюйма. Также применяется широкоугольный объектив со светосилой f/1.7 и телеобъектив (f/2.4). Именно последний объектив дает возможность увеличивать изображение без потери качества (прямо как в iPhone 7 Plus).

Отметим, что Samsung совершенно не внесли ничего нового в идею внедрения двух камер. Здесь принцип их работы просто скопирован у Apple: телефон получил возможность делать двухкратный оптический зум и создавать размытие заднего плана (эффект Боке). Эта функция здесь более доработана, так как пользователь может задавать степень размытия заднего плана. Но в целом идея осталась та же.

Однако самое интересное предлагает компания Huawei, которая представила революционную технологию двухкамерной съемки.

Продвинутые камеры Huawei

В отличие от Apple и Samsung компания Huawei совместно с легендарным брендом Leica (разрабатывала объективы и программное обеспечение для смартфонов Huawei) реализовала две камеры не для размытия заднего плана  (не только для этого), а для по-настоящему важных вещей.

В смартфонах Huawei P9 и P10 используются два модуля, один из которых является монохромным (снимает в черно-белом), а другой – цветным (снимает в цвете). Это позволяет получить максимальное количество света. За счет обработки данных сразу из двух изображений (черно-белого и цветного) система получает больше информации о динамическом диапазоне, и за счет этого достигается высокая чувствительность.

Чтобы было понятнее: один модуль фиксирует свет (монохромный), другой – цвет (цветной). Затем данные с двух матриц объединяются по специальному алгоритму. В результате пользователь видит на экране качественное фото с широким динамическим диапазоном, правильной цветопередачей, высокой детализацией.

Также две камеры позволяют точнее фокусироваться. Ну и как бонус – можно делать интересные фотографии с размытием заднего плана, но этим уже никого не удивишь. Стоит ли говорить про расширение диафрагмы и получение большего количества света? Это само собой разумеется.

Камера Google Pixel 2

Не так давно компания Google представила свои новые флагманы Pixel 2 и Pixel 2 XL. Это классные смартфоны, однако в них применяется всего один модуль тыловой камеры. Несмотря на это, именно камера этого флагмана получила максимальные оценки ресурса Dxomark. Именно поэтому данный телефон среди аналогов iPhone 8 является первым!

Ранее мы публиковали обзор и тестирование камеры Google Pixel 2 (посмотреть его можете здесь). Удивительно, что всего с одним модулем компании удалось создать лучшую на сегодняшний камеру, которая намного превосходит сенсоры iPhone 7 Plus, Huawei P10 и даже слегка открывается от iPhone 8 Plus и Samsung Galaxy Note 8.

Несмотря на отсутствие «помощи», основной сенсор Google Pixel 2 поражает высоким динамическим диапазоном. При всем этом он также умеет фотографировать с размытым задним фоном и увеличивать изображение практически без потери качества. Именно этот телефон получил 1 место среди флагманов по части камеры.

Примеры фото

Демонстрация динамического диапазона: темные участки под мостом и слишком светлые участки под Эйфелевой башней отлично видны (нажмите для увеличения изображения).А вот демонстрация сложной сцены. Обратите внимание, что детализация на темных и светлых участках тоже на высоте.Тестирование камеры Google Pixel 2 XLДемонстрация размытого заднего плана (эффект Боке). Подобный результат достигается без каких-либо дополнительных модулей камеры. Все дело в грамотном программном обеспечении

Из всего этого следует, что две камеры в смартфоне в общем-то и не совсем нужны. Google наглядно это продемонстрировал, уверенно обогнав своих конкурентов всего лишь с одним модулем тыловой камеры.

Мы в сети «Вконтакте»
Похожее + реклама

tehnika-soveti.ru

Как устроена камера мобильного телефона (смартфона)



СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! То, что доктор прописал! Характеристики, тесты, обзоры смартфонов, планшетов, электронных книг, плееров и другой мобильной техники. Разборка, ремонт, решение проблем.

 

  Главная -> Информация к размышлению. В кабинете патологоанатома. Вскрытие камеры смартфона.

   В кабинете патологоанатома. Вскрытие (разборка) камеры смартфона. Устройство камеры смартфона (мобильного телефона).

   Сегодня наш патологоанатом проведет вскрытие фотокамеры смартфона Nokia (одной из старых моделей). Камера - без автофокуса (с фиксированным фокусом). Её разрешение было 1.3 мегапикселя.

   Цель нашего "вскрытия" - изучить, как устроена камера мобильного телефона (смартфона). Любопытно посмотреть, а что у неё там внутри?

 

   Так выглядит наша камера до разборки: (увеличение этой и последующих фотографий - кликом мыши по ним)

      Камера смартфона (мобильного телефона)

   На снимке видна сама камера в металлическом держателе, а также шлейф для соединения с материнской платой телефона.

Так выглядит камера в крупном масштабе:

Камера мобильного телефона (смартфона)

Переднее окошко имеет голубоватый оттенок. Это - эффект нанесенного на него антибликового покрытия ("просветление" оптики).

Камера без металлического держателя (снят, он был просто на защелках):

Камера мобильного телефона (смартфона)

Осмотр показал, что верхняя часть камеры (где оптическая система) просто приклеена к нижней части (где матрица). Аккуратно иголочкой поддеваем верх и отрываем его.

В результате видим матрицу фотокамеры мобильника:

Матрица камеры мобильного телефона (смартфона)

Сама матрица как таковая - в центре, она темно-серого цвета. По краям на голубом фоне - её электронная "обвязка". По углам видны пятна от "ножек" оптической системы, которыми последняя упиралась в матрицу. Что это за "ножки" - смотрите на следующей фотографии.

 

На следующем снимке - оптическая система камеры в своем корпусе, вид снизу (т.е. со стороны матрицы). На снимке видно кольцо из матового пластика с "ножками", которыми система и упиралась в матрицу:

Оптическая система камеры мобильного телефона в корпусе

На только что приведенном снимке виден розовый оттенок отражения в линзе. Это тоже результат действия антибликового покрытия.

Теперь с помощью иголки и грубой физической силы выковыриваем блок с линзами из корпуса. И видим вот такую картину:

Устройство камеры смартфона (мобильного телефона) - корпус и линзы

В корпусе мы видим пружину, которая поджимала линзовый блок к матрице. Это необходимо для фиксации взаимного расположения матрицы и линз, чтобы не портилась фокусировка. В блоке линз самая верхняя на снимке линза - асферическая. Её выпуклость к краям линзы уменьшается. Такие линзы применяются для компенсации "сферических аберраций", создаваемых другими линзами. "Сферические аберрации" создают как геометрические искажения ("подушка" или "бочка"), так и приводят к потере четкости изображения.

Линзовый блок состоит из нескольких линз и диафрагм. Все линзы и диафрагмы в этом микроскопическом блоке склеены между собой и образуют единый массив. Но мы попробуем эту конструкцию разъединить, насколько это возможно.

Сначала отковыриваем асферическую линзу. Под ней обнаруживается диафрагма с прямоугольным окошком:

Объектив камеры мобильного телефона (смартфона)

 

Диафрагма легко поддалась отковыриванию, она представлена на следующем снимке. Её назначение - "отрезать" тот световой поток, который выходит за пределы кадра. Этот световой поток только создавал бы излишнюю паразитную засветку безо всякой пользы.

Диафрагма камеры мобильного телефона (смартфона). Точнее, одна из них.

 

А с передней стороны (обращенной к объекту съемки) объектив выглядит так:

Объектив камеры мобильного телефона

На этом снимке видно, что "начинается" объектив с кольцеобразной диафрагмы. Назначение этой (и следующей) диафрагмы - повышение четкости снимка и увеличение глубины резкости (что особенно важно для камер с фиксированным фокусом).

Сняв эту диафрагму, видим, что в глубине объектива между двумя линзами находится еще одна диафрагма (см. следующий снимок). Однако же, склеена эта конструкция из двух линз и диафрагмы оказалась настолько прочно, что разъединить их оказалось невозможно. Посему на этом этапе разборку завершаем.

Объектив камеры смартфона в разобранном виде

 

А вот так выглядит эта неразборная конструкция сбоку (следующее фото). Толстое "бревно" слева внизу - это швейная игла, с помощью которой я удерживаю эту часть объектива в наклонном положении в момент фотографирования. Эту же иглу я использовал для разборки камеры.

Часть объектива камеры мобильника

 

   Подведем итоги нашего патологоанатомического вскрытия.

   Вскрытие показало, что, несмотря на миниатюрные размеры камеры "мобильника", она имеет очень сложное устройство. Объектив камеры - не просто "линзочка", а 6-элементная сложная конструкция. Она состоит из 3-х линз и 3-х диафрагм. Причем одна из линз - асферическая.

   Все линзы в объективе камеры смартфона - пластиковые, хотя и сделаны, само собой, из очень качественного оптического пластика. Если бы они были стеклянными, то цена камеры просто зашкаливала бы.

   Если объектив камеры сделан не как наш, а по "упрощенной" схеме, то на снимках может появиться целый "букет" искажений: сферические аберрации, хроматические аберрации, цветовое виньетирование, потеря резкости на краях снимка и еще некоторые другие.

   Устройство камеры может быть и более сложным, чем описано в данном материале, если камера имеет автофокус или оптический зум.

   Дополнительно о построении объективов можно прочесть в этой подробной и интересной статье.

 

 

    Ваш Доктор.

 

 

 

Доктора! (Контакты и информация, пожелания авторам)

При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!

smartpuls.ru

Чем больше, тем лучше? Зачем телефону три камеры

Этой зимой глава Apple Тим Кук стал фигурантом забавной истории. Он опубликовал в своём твиттере фотографию с какого-то спортивного матча, сделанную, очевидно, на iPhone 6, очевидно, под впечатлением от игры и, по всей видимости, долго не раздумывая. Так что снимок оказался… ужасным: смазанным, шумным, тусклым, ну, знаете, как это часто бывает с телефонами. И читатели среагировали ожидаемо: «подарите ему кто-нибудь последний Samsung Galaxy или LG!». А Кук обиделся и свой пост удалил.

Правильней ему, наверное, было бы отшутиться, но он ответил тоже достойно — хоть и полгода спустя. В представленном на днях iPhone 7, а точнее, старшей модели семейства, 7 Plus, главным новшеством стало даже не отсутствие многострадального джека, а новая камера. Apple осталась верна традиции: применённые ею решения в принципе уже реализованы другими производителями, так что она не пионер. Но как это часто бывает, только одобрение Apple возвещает начало новой тенденции. В данном случае — нового витка эволюции цифровых камер.

Теперь чем их больше, тем лучше!

130916-3

Знаете, в чём главная проблема камеры в мобильнике? В нехватке места. Невозможно втиснуть в габариты телефона оптику, которая бы собирала достаточно света и/или могла значительно менять свои параметры (грубо говоря, сильно смещать линзы вдоль оси зрения). Это и всегда было одной из главных задач в оптике (чтобы представить, на какие жертвы шёл человек ради света, лучше даже посмотреть не историю фотографии, а историю телескопостроения). Но с уничтожением фотоаппарата как отдельного устройства, с заменой его смартфоном, задача усложнилась на порядок!

Толщина смартфона давно уже измеряется единицами миллиметров. И именно поэтому объективы мобильных фотокамер такие микроскопические. Поскольку не существует прозрачных для видимого света материалов, способных преломлять свет радикально сильней, чем это делает стекло, не получится и выточить большую линзу, которая бы фокусировала лучи на столь малом расстоянии. Та же беда с изменяемыми параметрами. Автофокус требует лишь незначительного смещения некоторых линз, но чтобы получить «зум», нужны не просто сложные многолинзовые конструкции, а значительное перемещение частей. И на это снова не хватает места.

130916-2

Абсолютно все недостатки мобильных камер, которые мы сегодня имеем — неумение работать в темноте, неумение менять глубину резкости («боке»: одни предметы выглядят чётко, другие размываются), неумение сделать оптический (то есть без потери качества) «зум» — прямо вытекают отсюда. И никакими цифровыми ухищрениями их полностью не компенсируешь. Хорошо, конечно, когда у вас фотосенсор ультравысокого разрешения — можно вырезать из фотографии куски, имитируя «зум», однако света по-прежнему собирается мало.

Так что же, тупик? Но тут-то и родилась идея: если нельзя сделать одну большую камеру, почему не изготовить несколько маленьких, работающих в параллель?

Идея хитрая и требует для своего воплощения значительной цифровой постобработки — но, к счастью, мы живём в цифровую эпоху! Поэтому давайте поставим на смартфон не одну, а две сонаправленных камеры. И можно не одинаковых, а с разным фокусным расстоянием: та, у которой фокус короче, даст нам широкоугольное видение, а другая станет «телевиком», с узким полем зрения, зато большим увеличением. Теперь синхронно делаем снимки и совмещаем две картинки в одну. Чем это лучше?

Во-первых, мы соберём таким образом вдвое больше света. Во-вторых, получим возможность точно оценить расстояние до объектов в кадре (у нас ведь по сути стереопара, особенно, если разнести камеры подальше). В-третьих, сможем получить два варианта кадра с разной глубиной резкости без потери качества, плюс бесчисленное множество промежуточных цифровых аппроксимаций, то есть сделать почти настоящий «зум». Наконец, в-четвёртых, получим более широкий динамический диапазон: попросту, на снимке будут различимы и самые тёмные, и самые светлые детали.

Работает iPhone 7 Plus.Работает iPhone 7 Plus.

Как видите, преимуществ слишком много, чтобы не попробовать идею реализовать. И она была реализована конечно. Уже в начале 2016-го на рынке появились минимум два «двухкамерных» продукта: LG G5 и Huawei P9. Оптические схемы у них разные (в P9, например, одна камера чёрно-белая), но принцип общий: и там и там информация с двух камер совмещается в одном кадре для улучшения его качества. И результат, в общем, согласуется с теорией: такие устройства реально лучше ведут себя в условиях недостаточной освещённости и дают лучшую детализацию.

Apple пошла ещё дальше. Благодаря мощному сопроцессору (будто бы использующему элементы ИИ), iPhone 7 Plus в полной мере использует возможности стереопары: оценивает расстояние, распознаёт объекты и может почти без потери качества управлять глубиной резкости. Вот для примера два спортивных репортажа, только что отснятых на 7 Plus.

Что дальше? В принципе ничто не мешает тенденцию геометрически продолжить — и такая попытка тоже уже предпринята. Это гаджет Light L16 — суть, выполненная в виде самостоятельного устройства фотокамера нового поколения. В основе Android, есть беспроводная связь, но вот вместо одного обычного объектива здесь 16 маленьких — с разными параметрами, да ещё и размещённых нетривиально (перпендикулярно оси зрения).

130916-1

Смотрится это загадочно и футуристично, но и результат впечатляет: на выходе — комбинированный снимок в полста мегапикселей, который можно рассматривать как целиком, так и обрабатывать без потери качества необыкновенным образом: в широких пределах варьировать глубину резкости, «наплывать» и удаляться (всё это после съёмки!), пользоваться огромным количеством собранного света (тут L16 уже близка к профессиональным фотоаппаратам). Стоит это чудо, правда, за тысячу долларов и всё распродано до 2017-го, но технологию уже лицензировала Foxconn, намеренная выпускать собственные продукты. Так что цена, конечно, упадёт и сильно.

Но найдут ли мультикам-системы отклик в сердцах покупателей? Не факт. Вспомните Lytro, которая, несмотря на всю свою инновационность и перспективы, «не пошла». И тем не менее лично я верю, что несколько сонаправленных камер на смартфонах всё-таки станут нормой. Очень уж сильно и легко (ведь совершенно без усилий со стороны пользователя, а равно и без последствий!) они меняют массовую фотографию.

www.computerra.ru

Фронтальная камера в телефоне :: SYL.ru

Новые веяния

Обычно появление нового бытового прибора, быстро ставшего популярным, вносит в обиход некоторые непривычные термины. Так, например, раньше слово «мобилка» могло показаться какой-то бессмыслицей, а сейчас его используют даже малыши в детских садах. фронтальная камераПопуляризация мобильных телефонов, оборудованных несколькими объективами и матрицами, привнесло термин «фронтальная камера». Кажется, еще совсем недавно производители представили первые модели мобилок, реализующие функции цифровых фотоаппаратов, быстро названные камерофонами, а уже и два объектива на одном устройстве связи никого не удивляют. Сегодня мы рассмотрим два вопроса: что такое фронтальная камера и как ее можно использовать.

Размещение

Название «фронтальная камера» произошло от английского слова «front», означающего переднюю сторону, лицо. То есть это та часть устройства, с которой взаимодействует владелец. В отношении мобильника это сторона с основным дисплеем. Фронтальная камера обычно монтируется над экраном – именно там находится ее объектив. андроид фронтальная камераСоответственно, с обратной стороны расположена задняя камера – rear, которую иногда справедливо называют основной, так как в спецификации к устройству разрешающую способность в мегапикселях указывают именно для нее. К примеру, характеристика «камера 8.0 Мп с автоматическим фокусом и светодиодным источником света» относится именно к задней фотокамере. Действительно, данное ее размещение наиболее оптимально, так как в этом случае дисплей выполняет функции видоискателя. А вот строка «0.3 Мп передняя» указывает на то, что в аппарате также вмонтирован второй видеомодуль, разрешение матрицы которого составляет 300 килопикселей (сравните с 8 мегапикселями основной фотокамеры). Соответственно, может показаться, что фронтальная камера – это всего лишь лишний блок, которым мало кто пользуется. До недавнего времени ситуация была именно такой. Но с распространением бесплатных точек доступа Wi-Fi все изменилось.

фронтальная камера этоНезаменимый помощник или «довесок»?

Вопрос о целесообразности фронтальной камеры все еще остается открытым. На самом деле все объясняется просто: если владелец мобилки использует возможности фронтальной видеокамеры, то для него она необходима. И наоборот. Все современные системы умеют с ней работать: Windows Phone, iOS, Андроид. Фронтальная камера предусмотрена в их программных кодах.

Область применения

В каком же случае объектив на лицевой стороне телефона может понадобиться? Он нужен тем, кто ценит общение посредством Скайпа или других аналогичных программных продуктов. У GPRS и EDGE всегда недоставало скорости для передачи полноценного видеопотока, но появление зон Wi-Fi решило эту проблему. Достаточно установить на телефон, оборудованный фронтальной камерой, коммуникационную программу, после чего подключиться к высокоскоростной сети. После этого можно совершать видеозвонки пользователям данных приложений. Это не только удобно, но в некоторых случаях незаменимо. Например, можно совершать совместные покупки, находясь друг от друга на расстоянии, будучи связанными серверами Скайпа. Кроме того, возможность переключить вывод изображения с задней камеры на переднюю позволяет использовать телефон в качестве зеркала.

Особенности

Сейчас негласным стандартом разрешающей способности передней камеры является 0.3 мегапикселя. Причина, из-за которой производители не спешат здесь ставить хорошую матрицу, заключается в недостаточном распространении Wi-Fi. Поэтому полностью раскрыть потенциал не всегда удается. Это вызвано тем, что для передачи цифрового потока данных с такого модуля требуется сеть с высокой пропускной способностью, которая не всегда доступна.

www.syl.ru


Смотрите также