Для чего нужны четыре камеры в смартфоне
Зачем смартфону 3 или 4 камеры: расскажем просто
Каждое новое поколение смартфонов эволюционирует, становясь более совершенным, сложным и конечно же дорогим. Смартфоны становятся более производительными, но более энергоэффективным, с большими дисплеями и с меньшими физическими размерами, с более емкими батареями и качественными камерами. Что интересно, растет и количество камер. Так зачем смартфону 3 или 4 камеры?
Камеры современных телефонов достигли настолько больших высот, что уже всерьез соперничают с зеркальными фотокамерами начального и даже среднего уровня. Тезис о том, что камеры смартфонов заменили «мыльницы» — уже не оспорить! Камеры смартфонов, особенно iPhone и Samsung, смогли достигнуть таких высот благодаря совершенствованию мобильных фотосенсоров, большей вычислительной мощности самих устройств и возможности оперативного выпуска обновлений, которые улучшают качество съемки.
Несмотря на достигнутый прогресс камеры смартфонов все еще существенно проигрывают «зеркалкам» в одном важном параметре — возможности зума. При этом из-за необходимости сохранения компактного корпуса смартфоны не оснащают объективами с переменным фокусным расстоянием (хотя такие попытки были и на рынок выходили монстры, вроде Samsung Galaxy S4 zoom).
Для нивелированная этого недостатка и сохранения компактного корпуса разработчики смартфонов пошли на небольшое ухищрение, став оснащать свои разработки дополнительным сенсорами с объективами, имеющим разное фокусное расстояние (грубо говоря, объективы с неизменным «приближением» или «отдалением»). Так, на рынке появились смартфоны, который имели основной сенсор со стандартным объективом (снимает примерно в том же масштабе, в котором видит человек), 2ой дополнительный сенсор с широкоугольным объективом и 3 сенсор — с телеобъективом для возможно увеличения.
У подавляющего большинства смартфонов на рынке 4ый сенсор предназначен для определения глубины резкости и создания фото с эффектом боке (или говоря просто — «размазанным» задним планом). Но как доказал Google, эта проблемы решается програмно и вскоре датчики определения глубины резкости исчезнут.
При этом набор объективов и назначение камер у каждой модели индивидуальное. Так, мой Xiaomi Redmi Note 8 Pro оснащен 4 камерами, который в дополнение к основному имеет 1 сенсор с широкоугольным объективом, 1 сенсор с макрообъективом и датчик глубины резкости. Теперь ты знаешь, что на вопрос «зачем смартфону нужны 3 или 4 камеры сзади» можно лаконично ответить — «в основном для возможности зума».
Модный тренд — 4 камеры на смартфоне
Смартфон в руках современного пользователя давно перестал быть просто средством связи. Одним из важнейших параметров, по которому люди выбирают себе мобильный телефон, является камера. А спрос, как известно, рождает предложение, вынуждая создавать девайсы со сдвоенными и даже строенными модулями камер. Еще недавно возникал вопрос, предел ли три тыловых фотообъектива, или стоит ждать смартфон с 4 камерами. Ожидание было недолгим, в октябре 2018 года появился Samsung Galaxy A9 с 4 объективами основной камеры. Именно о камерах с 4 и более объективами поговорим ниже.
Больше, чем одна камера, зачем?
Камера – это одна из тех составляющих смартфона, улучшить которую не так-то просто. Более широкий функционал предполагает увеличение габаритов, что невозможно реализовать в границах и размерах мобильного устройства.
Достичь цели усовершенствования фотоблока позволило увеличение числа встроенных объективов. Важно понимать, что модуль, обеспечивающий функцию фотографирования, в любом случае остается один, а вот сенсоров, захватывающих картинку становится больше, и их задачи различны.
Так, в двойных камерах основной сенсор предназначается для съемки цветного изображения в максимально возможном качестве. А второй — захватит все то, на что не способен первый. Стоит отметить, что разные производители закладывают в функционал второго фотосканера различные задачи. Это может быть функция постоянного зуммирования, как в iPhone 7 Plus или расширение пространства в кадре, как в смартфонах от LG. А Huawei сделал дублирующий сенсор на некоторых моделях флагманов исключительно для съемки монохромных изображений.
Следом за смартфонами с двойной камерой на рынке появились и такие, на тыловой стороне которых красуется три фотообъектива. Это, например, Galaxy A7 от Samsung версии 2018 года. Здесь помимо 24-МП основного объектива, есть вспомогательный – для измерения глубины пространства и третий – широкоугольный. Тремя камерами может похвастать и флагман от Huawei P20 Pro.
4 камеры – модный тренд?
По сути, отмеченные выше модели с тройным тыловым модулем уже входят в число тех, кто обладает 4 камерами, ведь четвертая находится на фронтальной стороне и служит чаще всего для качественных селфи.
Есть среди нынешних носителей 4 камер и те, что размещают модули по схеме «2+2», то есть две находятся на тыловой стороне, а два других сенсора объединяет «фронталка». В числе таких аппаратов — смартфон Nova 2i от уже упомянутого бренда Huawei. Вспомогательные сенсоры в этом случае помогают добиться столь популярного нынче эффекта боке.
Телефоны с 4 камерами
Предлагаем чуть ближе познакомиться с фото-модулем тех смартфонов, которые уже имеют 4 фотообъектива на своем корпусе.
Смартфон был анонсирован в марте 2018 года и сразу же закрепился в сознании потребителя, как произведший революцию в мобильной фотосъемке. Дело в том, что обратную сторону корпуса украсили три объектива. Этот аппарат уже дал дорогу следующим устройствам, размещающим камеры по схеме 3+1.
Видео-обзор и отзыв об использовании смартфона:
Итак, камера. Оптика создана в тандеме с именитым брендом Leica. Объективы основного модуля имеют параметры: 40, 20 и 8 МП.
Явное достоинство камеры – полноценное зумирование. Есть возможность выбора масштаба съемки (1х, 3х, 5х) и соответствующее фокусное расстояние: 27, 83, 135 мм. Первое является стандартным, применяемым при большинстве фото-режимов. А вот расстояние в 83 мм можно считать классическим при портретной съемке. Пятикратное увеличение достигается, как правило, при одновременном задействовании 40- и 8-мегапиксельных камер.
В камере имеется система искусственного интеллекта, позволяющая точно определить объект съемки. Есть возможность включить HDR. Есть большое число фильтров при работе с портретным фото.
Не устраивают параметры и настройки AI, тогда можно выбрать режим «Профи» и делать все фото, что называется, с рук, подбирая настройки самостоятельно. Кстати, для тех, кто требователен к фото, есть режим съемки в RAW формате.
Что касается фронтальной камеры, то качественные и четкие селфи-снимки обеспечит 24-мегапиксельный объектив.
Средняя стоимость Huawei P20 Pro – 50 000 рублей.
Один из лидеров мировой индустрии по производству смартфонов – южнокорейская компания Samsung осенью 2018 года вывела на российский рынок обновленный Galaxy A7, который при прочих достойных параметрах получил три объектива на задней стороне корпуса. Помимо фотомодуля здесь потребителя привлекают неплохие параметры памяти, есть вариации на 4/64 Гб и 6/128 Гб, 8-ядерный процессор, отличный, 6-дюймовый Super AMOLED дисплей.
Подробный видео-обзор смартфона Samsung Galaxy A7 (2018):
Итак, о камере. Главный фотомодуль имеет объективы 24 Мп (f/1,7) + 8 Мп (f/2,4) + 5 Мп (f/2,2).
Основной сенсор оснащен функцией «живой фокус», который равномерно сглаживает задний план на портретных снимках, есть также возможность объединения пикселей в условиях плохой освещенности. Именно этот фактор гарантирует хорошее качество фото в сумерках и ночью.
Дополнительные объективы дают более широкий угол обзора (сенсор на 8 Мп) и измеряют глубину (5 Мп), последнее позволяет выделить второстепенные детали на фото.
Что касается «фронталки», то здесь представлен один объектив, 24 Мп, светосила f/2,0, есть система оптимизации изображения при недостаточной освещенности.
Оба модуля оснащены искусственным интеллектом, призванным довести качество снимка до идеала. Есть LED-подсветка, свойство оптимизации сцены съемки.
Вспышка светодиодная, оборудована в обоих модулях.
Средняя стоимость вариации 4/64 Гб – 25 500 рублей.
Настоящей изюминкой аппарата стала его камера, точнее четыре камеры. Схема размещения: 2+2.
Основной фотомодуль имеет ведущий объектив (16 МП, светосила f/2.2), который отвечает за саму съемку и способен выдавать изображения с расширением 4608х3456. Дополнительный датчик придает изображению резкости, выделяет центральный объект на фоне сглаженного заднего фона. Его параметр – 2 Мп.
Фронтальная камера работает в целом по тем же принципам. Основной объектив имеет 13 МП и светосилу f/2.2, размыть фон сможет второстепенный сенсор в 2 Мп.
Обе камеры оснащены вспышкой, что гарантирует достойное качество фотографий не только в условиях хорошей освещенности, но и при ее недостатке.
Для знакомства с этими и другими характеристиками сделан отдельный обзор.
Средняя стоимость Huawei Nova 2i – 17 000 рублей.
Данный смартфон на момент написания статьи еще не появился на ранке мобильных гаджетов, его презентация намечена на конец 2018 года. Аппарат по своим параметрам претендует на флагманское место в ряду прочих смартфонов от Huawei. Так, например, ОЗУ смартфона имеет 8 Гб, а встроенная память – 256 Гб, высокую производительность гарантирует процессор Kirin 980, 8 ядер которого функционируют по схеме 2 Big Cortex-A76 (2.6 ГГц) + 2 Middle Cortex-A76 (1.92 ГГц) + 4 Little Cortex-A55 (1.8 ГГц). Емкость аккумулятора – 4200 мАч. Подобные лидерские параметры нашли отражение и в фотомодуле девайса.
Оптика представлена именитым брендом Leica. Система, по которой разместили 4 камеры в смартфоне, — 3+1.
Три объектива основной камеры заключены в квадрат, нижний ряд – два объектива, верхний – светодиод вспышки и объектив. Датчики распределили между собой функционал. Основной – широкоугольный объектив, 40 Мп (f/1,8), лазерная автофокусировка. Второй – монохромный сенсор, 20 Мп (f/1,6). Третий – выдает 8 МП (f/2,4) и трехкратный оптический зум, телеобъектив.
Выбор режимов съемки широкий, для совершенствования результата внедрена система Master AI. Смартфон сам распознает объект, проводит автофокусировку, выбирает лучшие параметры. Безошибочный выбор режима макросъемки, портретного или любого другого гарантирован. Есть также стандартный набор улучшательных функций и эффектов: столь популярный размытый фон, панорама и др.
«Фронталка» имеет один объектив, его параметры: 24 мегапикселя (f/2.0), технология 3D, искусственный интеллект. Есть система различных фильтров и эффектов, например, можно вырезать объект съемки и поместить его на другой фон или сделать подсветку лица с более выгодного ракурса. Подобный возможности гарантируют получение идеального селфи-фото.
Все параметра флагманского Huawei Mate 20 Pro можно посмотреть в отдельном обзоре.
Предполагаемая стоимость Huawei Mate 20 Pro – около 60 000 рублей.
Новинка 2018 года радует пользователя не только значительной диагональю экрана (6,26 дюймов), внушительной емкостью батареи (4 мАч) и отличными результатами тестирования производительности (117 500 – по An Tutu). Камера, находящаяся в смартфоне, оборудована по системе 2+2, т. е 2 объектива расположены в моноброви и 2 – на обратной стороне девайса.
Если говорить о тыловой камере, то характеристики каждого отдельно взятого объектива не слишком впечатляют. Так основной сенсор представлен оснащением от Samsung и выдает 12 Мп, (диафрагма f/1.9), второстепенный – 5 Мп (диафрагма f/2.0). Присутствует система гибридной автофокусировки dual pixel. Вспышка – светодиодная, мощная. Модуль оснащен системой искусственного интеллекта (AI), который значительно улучшает качество полученных изображений. В целом сложение всех весьма обычных характеристик на выходе дают достойные фото.
В отличие от основного фотомодуля параметры «фронталки» поражают уже просто на этапе знакомства. Сдвоенный модуль на лицевой стороне — в 2018 году явление новое и далеко не везде встречающееся. При этом основной объектив имеет 20-Мегапиксельный сенсор (светосила 2.0). Такие характеристики уже сами по себе гарантируют отличные селфи-снимки. Однако еще больше улучшить полученное изображение призван второстепенный датчик, который имеет в арсенале 2 Мп.
Об этих и других параметрах Xiaomi Redmi Note 6 Pro можно прочитать в отдельном обзоре.
Стоимость – от 13 000 рублей.
Четыре основных камеры смартфона
Как уже отмечалось выше, ограниченные габариты мобильных устройств не позволяют вместить матрицу с объективом, который можно было бы настраивать. Возможностью изменять диафрагму на момент написания статьи может похвастаться, пожалуй, лишь Galaxy S9 от лидера из Южной Кореи Samsung. Но и здесь ступени не слишком внушительны: F/1,5 и F/2,4.
Дополнение основного сенсора тремя дополнительными позволяет расширить возможности фотомодуля мобильных устройств.
Долгое время пользователи и эксперты гадали, чем дополнит основной объектив тройка «спутников». Ведь, как и с одним дополнительным сенсором, функционал каждый производитель вправе заложить свой.
Среди наиболее реалистичных вариантов функционала 4 камер назывались:
Конфигурации перечисленных вариантов могут быть различны. Например, тепловизор может дополнять основную камеру вместе с объективом с 2-кратным зумом и повышенной апертурой.
Для тех вариаций, где в качестве 2 сканера применяется монохромный объектив, при введении третьего и четвертого можно предположить телеобъектив с зумом и матрицу для создания видеороликов с высоким уровнем FPS.
В октябре 2018 года на презентации в Малайзии в числе прочих новинок был представлен смартфон Samsung Galaxy A9. Именно он стал первым в истории мобильным телефоном, тыловая камера которого заполучила 4 объектива. Вертикально расположенные 4 сенсора выполнены эстетично, не выпирают из корпуса устройства.
Между собой объективы распределили функционал следующим образом:
Samsung Galaxy A9 можно смело именовать смартфоном с 6 камерами!
Ведь помимо 4 объективов тыловой камеры лицевую панель украшают 2 сенсора «фронталки», главный объектив которой имеет 24 Мп, есть возможность делать персональные анимированные селфи, меняя образ по настроению владельца.
Все это «фото-безумие» подкрепляется приличной начинкой:
Стильный и производительный смартфон с 4 тыловыми камерами обойдется примерно в 40 000 рублей.
Можно смело утверждать, что 4 камеры — это новый тренд, которые реализуется не только в блоковом варианте (3+1 или 2+2), но и на одной стороне смартфона. Нельзя утверждать, что тоо наполнение, которое получила камера Samsung Galaxy A9, будет применяться и у его последователей. Ведь каждый производитель стремиться быть лучше конкурентов. Одно безусловно – качество фото в подобных устройствах будущего будет неизменно выигрывать.
Зачем смартфонам несколько камер?
Сейчас найти в продаже более-менее дорогой смартфон с одной камерой на задней панели — задача практически невыполнимая. Почему? Потому что несколько фотосенсоров позволяют делать то, на что один-единственный сенсор не способен. И подходов к реализации этой идеи много.
В этой статье мы расскажем о том. зачем в абсолютном большинстве топовых и многих среднебюджетных смартфонах устанавливают по две, три и даже четыре камеры. С каждым месяцем производители выпускают все более дешевые мобильники с этой «фишкой», так что разобраться в ее смысле лишним не будет.
Подход «Две (три, четыре) лучше одной»
Разные фотомодули и объективы могут исполнять разные роли. Объектив с низкой апертурой и широким углом обзора отлично справится с детальным захватом объекта, который находится вблизи, но плохо покажет себя во время съемки движущейся цели. Длинный объектив позволит снять что-нибудь на удалении, но пропускает на сенсор меньше света.
Дело тут еще и в том, что смартфоны — штуки по сравнению с полноценными камерами очень миниатюрные. Фотомодуль не может иметь толщину больше нескольких миллиметров, что накладывает на инженеров серьезные ограничения. Добавление нескольких камер — отличный способ эти ограничения обойти.
Основная камера Galaxy S9 использует два одинаковых сенсора, но два разных объектива.
Кроме того, очень важно помнить о роли постобработки картинки. Производители смартфонов соперничают не только в том, сколько камер и какие объективы устанавливаются в их девайсы, но и в эффективности работы сверхсложных алгоритмов, которые отвечают за удачное и корректное комбинирование всей информации, полученной с разных сенсоров. У Google, Sony, Samsung и других они абсолютно разные.
В итоге изображение, полученное с использованием нескольких камер, просто объективно становится лучше обычного — благодаря постобработке в нем совмещаются преимущества сразу нескольких фото, а минусы разных объективов и сенсоров нивелируются. Именно так, к примеру, работает технология HDR — несколько фотографий делаются с разными настройками уровня экспозиции, а результатом становится HDR-картинка с широким цветовым диапазоном.
Благодаря нескольким сенсорам улучшаются все параметры фото (и видео, но там используются другие, менее качественные и более быстрые алгоритмы) — и детальность, и уровень шумов, и степень размытости, и баланс цветов. Стоит лишь помнить о том, что наличие двух и более камер совсем не гарантирует приятный глазу результат — правильно настроенные алгоритмы постобработки важны даже больше.
Один из примеров работы таких алгоритмов — эффект «боке», который в большинстве случаев работает совсем не так, как на традиционных зеркальных камерах. Камеры смартфонов просто «умно» размывают фон изображения — с переменным успехом. Иногда это приводит к поразительным результатам, а иногда — к появлению странных артефактов (например, iPhone на одной из старых версий прошивки могли добавить маленьие зубы на зубы улыбающегося человека).
Подход «Оптический зум»
Камеры смартфонов способны на многое, но с одним они справляются откровенно плохо — с приближением картинки. Из-за своих размеров объективы мобильников просто не в состоянии менять фокус и захватывать достаточно информации. Исключением можно считать разве что странные решения вроде того, которое использовали в Samsung Galaxy S4 Zoom, а они попросту не прижились.
Что ж, использование двух и более фотосенсоров позволяет решить и этот вопрос, как минимум в какой-то мере. Вспомогательный объектив современных смартфонов часто предназначен именно для этого. Результат не сможет посрамить профессиональную цифровую камеру с полноразмерным объективом, но он все равно гораздо лучше, чем результат, полученный с использованием обычного цифрового зума (а он просто увеличивает картинку с использованием сравнительно примитивных алгоритмов).
К примеру, Apple называет основную камеру топовых iPhone «широкоугольной», а вспомогательную — «телефото». Именно вспомогательная помогает приближать изображение примерно вдвое без особой потери качества.
Обычно вторичный (или один из трех-четырех) сенсоров имеет отличный от основного показатель светопропускания — соотношение апертуры и диаметра объектива. Здесь в дело тоже вступают алгоритмы, без которых комбинация двух картинок была бы просто невозможной. Разные производители добавляют к этому всему свои «фишки» — к примеру, Samsung позволяет «дополнить» приближенную картинку отсутствующими участками, которые сняты основным модулем и обработаны отдельным алгоритмом, чтобы лучше соответствовать изображению со вторичного.
Подход «Волшебник страны Оз»
Окей, «Волшебник страны Оз» — не совсем технический термин. Просто так мы бы предложили назвать подход, при котором одновременно используются цветные и монохромные (черно-белые) фотосенсоры.
Обычные настройки фото в таких смартфонах позволяют получить фотографию с более высоким уровнем деталей — опять-таки, пресловутые алгоритмы берут информацию с монохромного снимка и добавляют ее в цветной, в итоге заметно его улучшая.
Изображения, полученные монохромным сенсором и цветным сенсором Essential Phone.
Опять-таки, здесь очень много зависит именно от реализации алгоритмов. Помимо повышения уровня детальности картинки монохромный сенсор еще и позволяет быстрее работать системе автофокуса, а также даже показывать пользователю результат работы нескольких объективов в реальном времени.
Некоторые компании — например, Huawei со своим P20 Pro — используют сразу несколько описанных нами подходов. У P20 Pro три сенсора — 20-мегапиксельный основной, вспомогательный с тройным зумом и монохромный, который улучшает четкость финального изображения.
А в Samsung Galaxy A9 (2018) и вовсе установлено сразу четыре камеры. Все они имеют разные характеристики — фокусное расстояние, светопропускаемость и так далее. Этот девайс, несмотря на свою относительную «бюджетность», благодаря обилию возможностей позволит «разгуляться» даже фотографу-энтузиасту.
Примеры такого подхода: Huawei P20, P20 Pro, Honor 10
Подход Google Pixel и будущее индустрии
А что же Google с ее флагманскими Pixel 3 и Pixel 3 XL? Эти модели числятся топовыми и используют всего одну камеру на задней панели — почему? Что ж, здесь все предельно просто.
Google — компания, которая, пожалуй, в ходе своей деятельности собрала больше информации, чем любая другая организация, когда-либо существовавшая на нашей планете. В ее распоряжении — тысячи, миллионы и миллиарды фотографий и видео, на которых с помощью мощных серверов тренируют ИИ-алгоритмы.
Понимаете, к чему это все? Google считает (и вполне обоснованно — просто взгляните на рейтинг DxOMark), что алгоритмы — вообще всему голова, и им достаточно всего одной картинки, чтобы творить чудеса. И получается! Достаточно посмотреть на необыкновенные результаты работы «ночного режима» камеры Pixel 3 или ее портретные снимки. В общем, этот подход тоже пока имеет право на существование. Получится ли у этих алгоритмов еще более впечатляющий результат, если Pixel 4 будет иметь два или три фотомодуля? Все зависит от инженеров Google и ее желания идти на риск. Ну а пока что ее девайсы и так находятся чуть ли не впереди всех конкурентов.
Что дальше? А дальше все станет еще интереснее. HMD Global, к примеру, на выставку Mobile World Congress 2019 в Барселоне привезет новый флагманский смартфон Nokia 9 PureView, который получит целых пять камер. Для чего они все будут нужны? Пока не ясно. А еще в 2019 в смартфонах начнут использовать специальные сенсоры типа 3D Time-of-flight, которые с помощью измерения скорости движения света к объекту и обратно позволяют вычислить глубину его расположения в кадре. Эти сенсоры в сочетании с традиционными должны сделать фото еще более реалистичными и детальными.
Как же выбрать смартфон, который снимает фото и видео лучше остальных? Раньше основным советом было «не ведитесь на количество мегапикселей», а теперь к нему добавляется еще и «не ведитесь на количество камер». Главное — результат, так что просто оцените его по обзорам специалистов. Например, той же лаборатории DxOMark.