Когда пользователи требуют лучшего качества фото, но не готовы носить в кармане толстый смартфон, производителям приходится искать нестандартные решения. Увеличивать размер сенсора нельзя — мешает толщина корпуса. Поэтому компании начали использовать не один, а сразу два, три, а иногда и четыре модуля камер. Это дало простор для новых функций.
Зачем в смартфоны суют по 2-4 камеры? Узнайте, как они работают!
Смартфоны с несколькими камерами позволяют снимать портреты с размытым фоном, приближать без потери качества и даже создавать 3D-изображения. Но за каждой новой функцией — десятки инженерных компромиссов.
dxomark.com
Однако новшества породили и технические сложности: от синхронизации сенсоров до вычисления глубины сцены.
Добавление телеобъектива обычно означает более толстый телефон, меньший датчик или использование нестандартной оптики. /
Как работают смартфоны с несколькими камерами
Раньше зум в смартфонах был цифровым — то есть не приближал, а просто обрезал картинку.
- Однако в 2016 году iPhone 7 Plus показал, что можно встроить отдельный телеобъектив.
- Сегодня большинство флагманов используют как минимум два модуля — основной и телефото.
- Затем компании LG и Huawei первыми добавили сверхширокоугольную камеру. «Ширик» в телефоне позволил пользователям захватывать больше пространства без отхода от сцены.
Правда, чтобы переключение между объективами не выглядело «дерганым», изображения приходится тщательно выравнивать по цвету, экспозиции и фокусу.
Кроме того, у каждого модуля — своя перспектива, и малейшее смещение может разрушить эффект «бесшовного» перехода при зуме.
Иллюстрация оптики для создания модуля с двойной камерой Oppo /
Глубина, боке и черно-белые сенсоры
Появление двух камер дало возможность рассчитывать глубину сцены. Это позволило реализовать портретный режим: лицо будет резким, фон — размытым.
- На профессиональных камерах такое достигается оптикой, в смартфонах — вычислениями. Для этого нужно не только точное выравнивание изображений, но и алгоритмы, которые могут распознавать контуры объектов, чтобы случайно не размыть руку или не оставить фон резким.
Red Wydrogen One 4 создает четыре отдельные перспективы из стерео-изображений. /
Некоторые модели Huawei пошли еще дальше — добавили черно-белый сенсор, который фиксирует больше света и деталей.
Совмещение цветного RGB и монохромного изображения позволяет повысить четкость и расширить динамический диапазон, особенно в условиях плохого освещения.
Между тем две камеры — это еще и способ создать стереоэффект, как у человеческого зрения. Он используется в приложениях дополненной реальности, где точная глубинная карта необходима для наложения виртуальных объектов на реальные поверхности.
- Компании HTC и Red пошли еще дальше, добавив на смартфоны стереокамеры с поддержкой 3D-дисплеев, а Red Hydrogen One предлагал даже 16 виртуальных точек обзора.
Производительность и будущее
Увеличение числа модулей требует все большей вычислительной мощности. Чтобы объединить несколько потоков изображений, устранить искажения и добавить визуальные эффекты, смартфон должен обладать мощным процессором и оптимизированным ПО.
Это дорого и сложно, но спрос на качественную мобильную фотографию продолжает расти. Поэтому в ближайшие годы нас ждет еще больше камер, гибридных схем и программных решений, — считают западные эксперты.