Зачем нужна двойная камера. Как работают двойные камеры в смартфонах. Двойная камера в смартфоне – преимущества эффекта Боке

  • 25.01.2022

И почему она нужна в iPhone уже этой осенью.

Чем ближе сентябрь и презентация нового iPhone, тем больше предположений появляется относительно следующего поколения смартфона Apple. Я считаю, что самым серьезным новшеством станет именно камера устройства (многочисленные ставят под сомнение серьезное обновление дизайна).

В мобильной съемке нужна революция


Камера в мобильных устройствах достигла своего потолка, увеличение размеров сенсора и других параметров не приводит к принципиальному повышению качества снимков. Можно установить в устройство хоть 30-мегапиксельную матрицу, но фото со средней мыльницы двухлетней давности не будут уступать снимкам со смартфона.

Для того, чтобы вывести качество мобильной фотографии на новый уровень, придется увеличивать размеры камеры, а значит – делать смартфон больше, толще и тяжелее. Разумеется, Apple на такое не пойдет, а остальные компании не станут сходить с протоптанной дорожки и экспериментировать с камерофонами.

Как бы не старались маркетологи Apple, устраивая мобильной съемки и результаты, которых можно добиться с камерой iPhone, для рядового пользователя фото со смартфона так и останутся на уровне Instagram, и т.п. В поездку или путешествие мы все равно возьмем с собой хорошую камеру.

Apple уже готова


У любителей качественных фото, которые привыкли носить с собой смартфон и камеру, в ближайшем будущем может появиться отличная альтернатива. Уже сейчас аналитики появление в iPhone 7 Pro. С этим новшеством смартфона не все так просто.

Уже год Apple компанией LinX с перспективными наработками в области мобильной фотографии. Израильские разработчики предлагают использовать несколько небольших модулей, которые будут делать фото в разных диапазонах с различными настройками. Далее из полученных картинок программным путем формируется готовое фото.

Самым подходящим решением будет двойная камера (RGB + Black/White), которая позволяет более чем в два раза увеличить пропускную способность системы и дать более четкую картинку в условиях низкой освещенности. Один модуль при этом фиксирует черно-белый снимок, а второй – цвет для всех объектов в кадре.

Возможно, именно такая технология появится в iPhone 7. Никакого 3D или ориентации на VR, как могло показаться многим, только качественные снимки при любом освещении.

Конкуренты не дремлют


Несколько месяцев назад подобные решения в своих флагманах представили компании LG и Huawei.

В смартфоне две основные камеры: 16 МП f/1.8 и 8 МП f/2.4. В стандартном режиме используется 16-мегапиксельный сенсор, а при создании широкоформатного снимка задействуется и 8-мегапиксельный модуль. Качество снимков не поражает воображение, но диапазон цветов шире, а шумов меньше, чем у конкурирующих моделей.

Первый снимок сделан основной камерой LG G5, а второй получен в широкоформатном режиме при помощи двух модулей.

В устройстве применен принципиально иной подход к реализации двойной камеры. Оба модуля имеют разрешение в 12 МП f/2.2, однако, один из сенсоров монохромный. Он снимает черно-белую картинку, получая при этом максимальное количество света, а второй модуль по сути лишь раскрашивает части кадра.


Так разработчики добились большей чувствительности при создании снимков, программная часть не подкачала, фото создаются без малейших задержек.

Что мы ждем осенью


Разумеется, революцию. Мы хотим переосмыслить мобильное фото, увидеть его в новом качестве и не просто заполнять снимками профили в социальных сетях, а пополнять домашнюю коллекцию прямо со смартфона.

Скорее всего, одна из модификаций iPhone 7 получит технологию схожую с Huawei P9. Такое решение на данный момент является пиком развития в отрасли мобильных камер.

Другие производители тоже не будут стоять на месте, по оценкам аналитиков в нынешнем году треть флагманских смартфонов получит двойную камеру, а в следующем году такой фишкой обзаведется большая часть топовых устройств.

Будем надеяться, что нас ждет жаркий сентябрь и Apple не разочарует.

Поставьте оценку.

Начнем с очевидного вопроса: что такое двойная задняя камера? По сути, это означает, что вместо одного есть два фотодатчика - смартфоны с этой технологией имеют два разных фотодатчика, которые работают в взаимодополняющем режиме друг к другу. Каждая из них среди деталей телефона числится как «основная камера».

Как правило, основной сенсор смартфона действует более или менее как обычная камера: он наилучшим образом создает цветные изображения. Второй датчик предназначен для добавления элементов, которые не могут быть захвачены первым датчиком, особенно это касается глубины резкости. Сочетание обоих изображений, которое осуществляется в электронном виде приложением камеры, таким образом, две камеры в телефоне дают оптимальный результат. Каждый производитель смартфонов имеет собственную стратегию для разработки функций двойной камеры, чтобы увеличить потенциал фотокамеры. Поэтому без дальнейших церемоний, давайте погрузимся в эту тему подробнее и посмотрим, какие преимущества предлагает двойная камера.


Зачем нужна двойная камера и что она дает

1. Улучшение спецэффектов

  • Изображения, которые являются почти трехмерными . Одним из преимуществ двойной камеры на телефонах, очевидно, является перспектива. Давайте возьмем, например, Honor 6X или даже Huatex Mate 9. Благодаря второй линзе, расстояния анализируются лучше, и мы можем получить почти трехмерное изображение. Хотя этот эффект и позволяет создавать красивые фотографии, на самом деле это не основная функция двух камер. Этот анализ глубины резкости является ключевым элементом, который позволяет достичь других специальных эффектов, таких как те, которые описаны ниже.
  • Эффект Боке . Дополнительные окружающие элементы, захваченные вторым объективом, позволяют улучшить резкость изображения. Как пользоваться двойной камерой, применяя эту функцию? На HTC One M8 есть возможность добавлять цветовые эффекты к фону и переднему изображению или копировать части изображений и добавлять их к другим фотографиям. Самая интересная часть касается зон, которые не в фокусе, эффект размытости может быть достигнут через объектив камеры.
  • Дополненная реальность . В Lenovo Phab 2 Pro и Asus Zenfone AR есть еще одна концепция: в дополнение к традиционной RGB-камере есть также объектив «рыбий глаз» и камера, называемая «время пролета». Действительно, это своего рода камера 3-в-1. Для чего нужна такая функция? Идея проста: благодаря инфракрасному лазеру, встроенному в камеру, свет отражается. Глубина поля вычисляется электронным способом таким точным образом, что его можно зафиксировать с помощью датчиков RBG. Именно по этой причине компания Google заинтересована в этих камерах в своем проекте Tango - большие результаты могут быть достигнуты для дополненной реальности. В дополнение к глубине содержимого поля, которое было захвачено, смартфон также может определять положение пользователя в комнате.

2. Улучшение фотосъемки телефона

  • Фотографии с большим количество деталей . У Huawei P9, Mate 9 и Honor 8 есть своя стратегия. Их второй датчик не воспринимает цвет (он видит только в черно-белом стиле), но он способен подбирать детали. Затем цвет добавляется к конечному изображению с помощью программного обеспечения. Подводя итог, этот тип технологии позволяет получить более подробные фотографии, что, конечно же, полезно, если вы хотите сделать максимально детализированную фотографию вашего объекта.
  • ... даже при плохом освещении. Управление освещением важно в фотографии, и кошмар каждого фотографа (будь он любитель или нет) – не иметь идеальных условий освещения. Зачем же нужна данная функция? В то время как в профессиональном мире можно достичь требуемых условий освещения, фотограф-любитель окажется в трудном положении, когда наступит ночь, или если условия освещения слишком бедны. К счастью, для них есть вторая камера. Она фиксирует все детали, и освещение добавляется впоследствии. В общем, результирующее изображение не всегда идеально, но оно лучше, чем то, что они захватили бы с помощью только одного датчика.
  • Масштабирование с минимальной потерей качества. Некоторые устройства, такие как iPhone 7 Plus, оптимизированы, чтобы предложить отличную функцию масштабирования, которая превосходит цифровой зум, который вы найдете на большинстве смартфонов. LG G5 также отличается, но в целом по-другому: один из его датчиков имеет широкий угол, что означает, что он может захватывать гораздо более широкий диапазон (эта функция делает его идеальным для съемки фотографий природы и окружающей местности, пейзажей, в то время как iPhone 7 будет лучше подходить для более конкретных фотографий, таких как портреты). Другими словами, этот широкий угол добавляет еще одно измерение к изображению, размещая основное изображение в фоновом режиме, активируя функцию масштабирования.Как работает двойная камера и что она дает владельцу смартфона – мы с вами выяснили. Вам остается решить, настолько ли эти функции необходимы именно вам, чтобы отдать за смартфон более крупную сумму.

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 .

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).

Примеры такого подхода: iPhone X , iPhone XS , iPhone XS Max ; Samsung Galaxy Note 9 , Galaxy S9 ; LG V30 ; Huawei Mate 20 Pro

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.

Примеры такого подхода: iPhone X , iPhone XS , iPhone XS Max ; Samsung Galaxy Note 9 , Galaxy S9 ; LG V30

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.

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.

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 -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 в двойные камеры. Разница заключается именно в работе второго сенсора.

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