Двойная камера в смартфоне – зачем, принцип работы и нужна ли? Зачем нужна двойная камера на смартфоне — Принцип работы

Тренд последних лет - наличие у смартфона двойной основной камеры.

Некоторые производители пошли еще дальше: одни начали оснащать телефоны двойными фронтальными камерами, другие начали использовать тройные модули и другие современные технологии. Зачем смартфону нужна двойная камера, есть ли в ней смысл, какие преимущества и функции она открывает? Постараемся разобраться в этой статье.

Принцип работы

Камера с двумя сенсорами работает по такому же принципу, как и с одним - свет проходит через линзу, попадает на матрицу, а процессор обрабатывает и считывает информацию, чтобы затем преобразовать ее в фотографию или видео. Двойная камера работает по такому же принципу, только у нее есть сразу две матрицы, которые работают независимо друг от друга. Конечный снимок «склеивается» процессором из двух изображений, поэтому итоговый результат зависит не только от фото-модулей, но и от чипсета. Чем более мощным и продвинутым будет процессор, тем качественнее получится конечный результат.

Также крайне важными для устройств с двойными камерами являются программные алгоритмы и функции вторичного модуля. Последние производитель определяет самостоятельно, но в большинстве случаев наличие двойной камеры в телефоне открывает много преимуществ и дополнительных функций.

Эффект боке

Одной из самых популярных и востребованных функций является эффект боке, благодаря которому на фотографии можно размыть задний фон. Таким образом получается создать снимок, приближенный к зеркальным фотоаппаратам. В этом случае дополнительный модуль камеры служит для определения объекта в пространстве, а размытие смартфон делает на программном уровне.

Фото с эффектом боке на Huawei P20 Lite

Улучшенная детализация

Часто производители используют двойные фото-модули, один из них имеет меньшее разрешение (количество мегапикселей), но бОльшую апертуру, второй - наоборот, оснащен меньшей светосилой, но бОльшим разрешением. Такая комбинация в конечном итоге позволяет получить снимки с более сильной и четкой детализацией.

Оптический зум

Наличие обычного и широкоугольного сенсоров дает еще одно преимущество двойным камерам. Благодаря такой комбинации можно увеличивать фотографии практически без потери качества. Дело в том, что второй модуль оснащен оптическим зумом. Если раньше для создания красивого кадра необходимо было подойти к предмету, то теперь можно просто нажать на кнопку и сделать красивый снимок. К сожалению, не все представленные на рынке устройства оборудованы данной опцией.

Смена фокуса

В арсенале некоторых производителей есть смартфоны, модули камер которых можно использовать для получения снимков со сменным фокусом. Это позволяет у уже готового снимка вручную менять точку фокусировки. Также многие гаджеты оборудованы , которая обеспечивает точную и мгновенную фокусировку.

Нужна двойная камера смартфону?

Определенно лишней ее назвать сложно. Наличие дополнительного модуля основной камеры делает устройство более привлекательным на фоне конкурентов. На подобные смартфоны можно делать замечательные и высококачественные снимки, а отличным дополнением является наличие оптического зума и других важных функций.

Как уже говорилось выше, производители не остановились на двойной камере, а пошли дальше. Не так давно Huawei представила новый флагманский смартфон, оснащенный .

В наш век технологии фотосъемки достигли небывалого развития, это касается и мобильных камер, традиционно имеющих ряд существенных ограничений. Понятное дело, что рост разрешающей способности не приведет к заметному улучшению качества, мы уже давно не ориентируемся только на пиксели. Поэтому появляются альтернативные виды съемки - например, двойная камера. Зачем двойная камера в смартфоне? Давайте разберемся.

Что умеет двойная камера

Какие преимущества дает мобильная камера? Маленький размер диафрагмы, маленькое фокусное расстояние и физически небольшая матрица не дают возможность смартфону делать снимки уровня более крупного фотооборудования. Для этого производители смартфонов используют различные ухищрения. В 2017 году популярным трендом стала двойная камера, и ею оснастили почти каждый флагманский смартфон, а также огромное количество более доступных моделей.

Каждая фирма использует вторую камеру как вспомогательную, однако все реализовывают это разными способами. Каждый из сенсоров может как улавливать изображение, так и выполнять специальные задачи - так, вторая камера может иметь увеличенное фокусное расстоянее или более широкий угол обзора. По той причине, что для улучшения качества изображения и угла обзора пришлось бы увеличивать размеры сенсора, специалисты придумали использовать линзы вспомогательного сенсора так, чтобы получить недостающие параметры. Радует то, что обе камеры можно использовать для снимка одновременно, как глаза - фотографии обрабатываются процессором и из двух снимков делается общее, более качественное изображение.
Раньше веяния моды были продиктованы популярностью домашнего 3D, потому что двойная камера создавала объемность изображения, рисуя пространство в псевдо-3Д. А теперь двухкамерная модель используется не столько для стереофотографии, но в большей степени для улучшения детальности и контрастности фотографий и видео. У такого режима есть ряд преимуществ, каждое из которых мы подробно разберем.

Особенности двойной камеры

Что интересно, двойные камеры это далеко не новшество - уже в 2011 были представлены первые смартфоны с двойными камерами, хотя тогда второй модуль c лужил исключительно для имитации дополненной реальности. Самый первый смартфон с двойной камерой придумала фирма HTC.
Сейчас есть много приложений для взаимодействия с камерой в режиме дополненной реальности, хотя теперь фокус больше идет на опциональную составляющую. Так, в смартфонах Huawei P9 и Huawei P10 вторая камера снимает в монохромном режиме, а основная обеспечивает цветность изображения, и на конечной фотографии получается идеальное соотношение цветности и качества . По сей день Samsung остается лидером мобильной фотографии, но долгое время фирма не представляла смартфонов с двойными камерами, позже с опозданием подхватив тренд. Samsung Galaxy S8 и S9 в Plus версиях стали первыми устройства с двойной камерой от корейцев.
Также существуют смартфоны с двойной передней камерой, преимущества которой используются для съемки селфи. Однако данная технология может применяться и для разблокировки смартфона по лицу владельца. Особняком тут стоит iPhoneX, где используется продвинутый сканер FaceID, который гораздо сложнее ИК модуля, так как задействует для опознания нейросетевой компонент. В технике Apple фотографической части традиционно уделяются огромное в нимание, к примеру в iPhone 8 Plus вторая камера используется для двукратного зума, который достигается оптическими методами без увеличения фокусного расстояния и программной обработки.

Заключение

Действительно, вторая камера дает слишком много преимуществ, чтобы отказываться от такого решения. Флагманы с двойными камерами сегодня есть у таких гигантов, как HTC, Huawei, LG, Apple, Asus, Lenovo и других. Следует ожидать, что в ближайшем будущем появятся флагманы с тремя-четырьмя, а то и большим количеством камер. Скорее всего, выглядеть такие смартфоны будут как страшные насекомые, но здесь справедлив принцип больше - лучше, и, может, в ближайшем будущем компании придумают способ, как замаскировать множество любопытных цифровых глаз.

Если Вы это читаете, значит Вам было интересно, поэтому пожалуйста подпишитесь на наш канал на , ну и за одно поставьте лайк (палец вверх) за труды. Спасибо!
Подписывайтесь на наш Телеграм @mxsmart .

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.

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.

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 P20. 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.

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.

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

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 5
Смартфон OnePlus 5

Xiaomi Mi6
Смартфон Xiaomi Mi 6 4GB / 64GB

Huawei P20
Смартфон Huawei P20

ZTE Nubia Z17
Смартфон 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.

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

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

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.

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.

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.

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.

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.