Как работает смартфон с тремя камерами



Тройные камеры в смартфонах — зачем нужны и как работают?

Как работают и зачем нужны тройные камеры в современных телефонах?

В 2018 году начался новый тренд среди смартфонов: производители добавили еще одну линзу к двум имеющимся, и теперь количество камер увеличилось до трех. Кроме основного модуля появился монохромный сенсор. Рассказываем, зачем он нужен.

• Сенсор улучшает детализацию снимков на темных участках кадра. Еще сюда можно добавить оптическую стабилизацию.
• Монохроматическая камера предлагает больше диагонального разрешения — для этого не используется фильтр Bayer, который размещается над пикселями сенсора в цветной камере.
• Третий модуль — это трехкратный оптический зум. Он помогает делать снимки с гибридным приближением без потери качества и с хорошей глубиной резкости. Для этого используется камера с телеобъективом.
• На смартфоне с тройной камерой можно делать снимки в портретном режиме. Это эффект боке, когда объект на фотографии находится в фокусе, а фон — размытый. Чтобы сделать такой снимок, одна камера фотографирует, а вторая — составляет карту глубины резкости текущего кадра.
• Также в смартфонах с тремя камерами есть широкоугольный объектив, который используют в качестве дополнительной камеры. Например, она есть в iPhone 11. С помощью этого модуля можно запечатлеть красивый пейзаж, городскую панораму или закат на берегу океана.
• Некоторые смартфоны с тройной камерой могут делать трехмерные фотографии. Они одновременно снимают сразу несколько картинок, а затем объединяют их в один общий коллаж.
• Дополнительные камеры на смартфоне расширяют возможности по добавлению спецэффектов на снимки. Как пример, можно добавить имитацию студийного освещения — это поможет осветлить контуры лица. Есть эффект, который отделяет объект от фона — для этого мобильное устройство использует информацию с дополнительных камер.

Примеры смартфонов с тремя камерами

Рассмотрим популярные гаджеты с тремя камерами. Это нужно, чтобы понять, какие именно объективы используют производители мобильных устройств.

Первый пример — Huawei Mate 20 Pro.

• Основной модуль камеры смартфона получил разрешение 40 Мп и объективом с апертурой f/1.8.
• Второй модуль — разрешение на 8 Мп и телеобъектив (f/2.4) для трехкратного зума.
• Третья камера — широкоугольный объектив с разрешением 20 Мп (f/2.2).

Второй пример — Oppo R17 Pro. Здесь тоже три камеры — они расположены на задней крышке.

• Разрешение основной камеры — 24 Мп, объектив с апертурой f/1.7.
• Второй модуль — с апертурой f/2.2 и разрешением 5 Мп — используется для размытия заднего фона. Об этом мы уже говорили — такой эффект называется боке.
• Третья камера — «ширик» с углом обзора в 120 градусов для панорамных снимков. Разрешение — 8 Мп, апертура — f/2.4.

Конечно, нужно отметить iPhone 11 Pro — у флагманского устройства от Apple тоже три камеры:

• Первый модуль — широкоугольная линза с разрешением 12 Мп и апертурой f/1.8 (основная камера). Также у гаджета есть ультраширокоугольная камера с апертурой f/2.4 и разрешением 12 Мп.
• Так как у этой камеры фокусное расстояние меньше, чем у основной, она вмещает в кадр больше пространства. Это позволяет делать снимки маленьких объектов на фоне больших, например, человека возле большого здания. Ультраширокоугольная камера не обрезает верхушки здания.
• Последняя камера — телеобъектив. Его разрешение составляет 12 Мп, а апертура — f/2.0. Это линза с увеличенным фокусным расстоянием. Камера используется для съемки портретов. Также телеобъектив отвечает за зум — при увеличении кадра качество фотографии не становится размытым или слишком пиксельным.

Вообще, важно понимать, что качество фотографий на смартфон зависит от огромного количества факторов, и количество модулей с размером мегапикселей — далеко не главные из них.

Источник

Зачем смартфону три камеры

Смартфоны… Из года в год прогрессирующие устройства. С каждым годом становится более производительный процессор, увеличивается объем оперативной памяти и внутреннего накопителя информации. Увеличивается и улучшается качество экрана. И на ряду с этими гонками мощностей, разворачивается битва фотокамер. Не успели пользователи привыкнуть к телефонам с двумя камерами, как производители подготовили новинки, оснащенные сразу тремя основными фотокамерами. Причем для создания тройных камер им понадобилось всего 2 года. Зачем смартфону тройной модуль и могут ли нынешние умные телефоны заменить зеркальные фотоаппараты. Попробуем разобраться.

Качество фотокамер в смартфонах

Новейшие модели смартфонов оснащены тройными фотомодулями. Это значительно улучшает качество получаемого изображения. Какое преимущество перед зеркальными фотокамерами они имеют и в чем уступают профессиональной фототехнике.

Плюсы

Начнем с плюсов «карманных фотоаппаратов»:

• Доступность, мобильность и небольшой вес. Камера в смартфоне всегда под рукой. Увидев что-то интересное или красивое, можно сделать классный кадр, даже не планировав съемку заранее. Зеркалки отличаются большим весом, особенно вместе с несколькими съемными объективами. Такое оборудование не будешь носить с собой «на всякий случай». И для него необходима специальная сумка или рюкзак;
• Наличие многочисленных программ для обработки фотографий уже в смартфоне. Скачав их, можно оперативно обработать изображение. Тогда в соцсети оно попадет уже с использованием подходящих фильтров, подавлением шума и другими видами обработки. При этом программы очень просты в работе. Желаемого результата можно добиться, нажав всего несколько кнопок. Это гораздо легче, чем обрабатывать фото в Lightroom или Photoshop;
• Большой видоискатель. В зеркальных камерах приходится работать с маленьким окошком видоискателя и небольшим дисплеем. Фотографируя на смартфон, изображение проще рассмотреть, так как оно выводится на весь экран и, зачастую, на более качественный, чем у зеркальных фотоаппаратов. Хотя в яркий солнечный день это может превратиться и в недостаток, когда на экране все бликует и отражается;
• Минимальный набор настроек. Для любителей это несомненный плюс. Не нужно разбираться в многочисленных настройках фотокамеры;
• Стоимость. Зеркальный фотоаппарат с набором объективов зачастую стоит дороже мобильного устройства. Если, конечно, речь не идет о телефоне из топ сегмента АА-брендов.

Минусы

Однако качественные профессиональные кадры трудно получить даже на тройную камеру.

Минусы мобильных фотокамер:

• На сматрфон не сделать снимков, которые опубликуют в журнале или примут на фотовыставку. Хотя такое качество большинству пользователей не нужно. Как правило, фотографии, сделанные на смартфон, выкладывают в соцсети. Там большинство подписчиков просматривают их также с мобильных устройств. А значит, отменного качества и не требуется;
• Чаще всего невозможность получить качественные фото при неудачных условиях. Например, когда недостаточно света, идет дождь или снег;
• Отсутствие возможности менять оптику. Этот недостаток проявляется, когда хочется сделать фото в определенном жанре. В модулях смартфонов нет возможности использовать портретный, телеобъектив и другую сменную оптику. Стоит отметить, бывают исключения из правил в виде объективов-насадок. Но это редкость, дорогое удовольствие и не имеет большой популярности;
• Невозможность делать профессиональные настройки. Камера смартфона не позволит провести ювелирную работу по настройке светосилы, экспозиции, цветопередачи. Все то, что позволяют делать ручные режимы в зеркальных фотокамерах;
• Небольшой размер матрицы. В зеркальных фотоаппаратах они гораздо больше, что также влияет на качество. Позволяет лучше подавлять цифровые шумы, увеличивать светочувствительность без потери качества, дает больший динамический диапазон;
• Более низкое качество автофокуса. В зеркальных фотоаппаратах автофокусировка точнее и быстрее, чем в камерах телефонов. А в нестандартных ситуациях можно фокусироваться вручную.

Тройная камера вполне может заменить компактный цифровой фотоаппарат. Но в сравнении с зеркальной фотокамерой проигрывает по многим пунктам. При этом стоит решить для себя, нужно ли вам профессиональное качество для семейных фотографий и постов в соцсетях.

В чем смысл тройного модуля

Технология использования в смартфонах тройных камер относительно нова. Для чего ее использовать, какие преимущества и недостатки у нее есть.

Все дело в размере…

Смартфон по определению должен быть тонким и мощным, иметь крепкий корпус и емкий аккумулятор. Совмещать все это, учитывая технические усовершенствования непросто. Чтобы сохранить мобильность и тонкий вид устройства, изобретатели придумывают различные хитрости.

Чтобы фотографии, сделанные на тройную камеру были качественными, в устройстве должны быть хорошая оптика и матрица. При внедрении в мобильное устройство телеобъектива, появляется возможность хорошего приближения объектов съемки. Однако становится меньше угол обзора и светосила. Если будет установлено большое отверстие диафрагмы (для увеличения светосилы), в ряде случаев будут возникать проблемы с фокусировкой.

Инженеры пытались использовать в телефонах объективы, которые можно было настраивать для различных условий съемки. Но такие мобильные устройства не стали популярными. Объектив был слишком большим. Из-за этого смартфон утолщался и был больше похож на цифровой фотоаппарат-мыльницу.

Со временем производители пришли к выводу, что проще устанавливать в мобильные устройства тройные камеры. Это 3 отдельных модуля, которые действуют в зависимости от условий съемки. Это дает больше возможностей, чем одна или 2 фотокамеры в смартфоне.

Обычная съемка, приближение/удаление и панорама в одном устройстве. В трех модулях камер используются похожие матрицы, но разная оптика. Один объектив предназначен для обычной съемки, второй – для приближения объектов (длиннофокусный), третий – для съемки панорам, так как наделен широким углом обзора (широкоугольный).

Возможность настройки диафрагмы

Чтобы регулировать количество света, попадающего на матрицу, необходимо настраивать открытие диафрагмы. Чем шире она открыта, тем больше света проникает в устройство. В фотоаппаратах используется лепестковая диафрагма. Для смартфона такая конструкция недоступна. Ее невозможно разместить в таком тонком и маленьком устройстве. К тому же она была бы ненадежной. В смартфонах удобнее использовать двухступенчатую диафрагму.

Тройная камера, наделенная оптикой с разными значениями диафрагмы, улучшает качество картинки. Она больше адаптирована к различным условиям освещения. Благодаря такой системе на фотографиях реже возникают пересветы или чрезмерные затемнения. При этом широкое отверстие диафрагмы в одном из модулей позволяет делать более четкие кадры даже при недостаточном освещении.

Тройная камера дает пользователям только преимущества по сравнению с одной или двумя фотокамерами, но не позволяет телефону стать заменой полу- профессиональной техники.

Производители смартфонов не устают удивлять пользователей, внося все больше улучшений в свои технические продукты. Тройная камера может показаться излишеством. Но только на первый взгляд. На самом деле это необходимость, которая улучшает качество снимков и еще на шаг приближает качество съемки на смартфон к профессиональной фотографии. Тройная камера – это 3 модуля, обладающие разными свойствами. Они действуют в зависимости от задач пользователя и условий съемки. Теперь можно добиваться еще более резких кадров, смело снимать при недостаточном освещении, использовать зум и панорамную съемку.

Источник

Зачем смартфону три камеры? Объясняем на примерах

Возьмем фотоаппараты. Большие тяжелые агрегаты, созданные для одной цели — снимать крутые фото и видео. Но даже для них не существует одного универсального объектива: под разные сценарии съемки нужно разное фокусное расстояние, разная светосила. Ограничения накладывают размер и цена.

Поэтому фотографы носят с собой сменные объективы. Одни идеально подходят для съемки портретов, другие видят шире человеческого глаза, третьи «заточены» под съемку с дальнего расстояния. Есть зумы, есть фиксы — у каждого свои преимущества и недостатки.

Было бы круто иметь такой парк оптики на смартфоне, но таскать сумку со «стеклышками» и каждый раз их менять неудобно, а сделать один универсальный «светлый» зум сложно технически (пока), да и по размерам получится монстр. Кому нужен смартфон толщиной с три пальца? Были уникумы, но в массы не пошли — все закончилось на паре экспериментальных моделей.

Поэтому производители стали добавлять по несколько камер в один смартфон. В паре с основным модулем появился двукратный зум, «ширик», монохромный модуль. А в 2018 году Huawei выпустила первый в мире смартфон с тремя камерами — и он произвел революцию в мобильной фотографии.

Тут самый большой сенсор среди мобильных камер: 1/1.7 дюйма. Рекорд до сих пор не побит. По размеру матрица почти как в компактных камерах с сенсором 2/3 дюйма (в народе — «мыльницы»). При этом модуль лишь на 1 мм выпирает над корпусом.

Большой сенсор позволил увеличить размер отдельных пикселей. Здесь их 40 миллионов. Каждые 4 пикселя объединяются в «суперпиксель» размером 2 мкм. Он захватывает много света, а значит, и много деталей.

Второй сенсор — монохромный. Его не интересует информация о цветах, поэтому он «поглощает» еще больше света. Отсюда — широкий динамический диапазон и лучшая детализация на темных участках кадра.

Добавим сюда оптическую стабилизацию, искусственный интеллект, мощные алгоритмы обработки Leica — и на выходе получаем фото потрясающего качества в любых условиях, даже в темноте. Особенно круто камере удается ночной режим: 4 секунды съемки с рук — и изображение остается четким, а шумы отсутствуют.

Наконец, третий модуль. Это трехкратный оптический зум (тоже впервые в мире), который в связке с ИИ умеет снимать с пятикратным гибридным приближением — без потери качества! Просто оцените диапазон расстояний:

По версии рейтинга DxOMark Mobile, Huawei P20 Pro — до сих пор лучший камерофон в мире. А ведь уже и 2019 год на дворе, и конкуренты «выкатили» свои флагманы.

На этом Huawei не остановилась. В октябре компания представила Huawei Mate 20 Pro, тоже с тройной камерой, но вместо монохромного сенсора — широкоугольный модуль.

«Ширик» захватывает больше объектов в кадр и подходит, например, для съемки больших зданий. Или можно поиграть с перспективой, искажениями по краям.

Huawei Mate 20 Pro захватил еще один жанр фотосъемки — макрофотографию. Смартфон можно поднести на 2,5 см к объекту и запечатлеть в мельчайших подробностях. Что снимать? Растения и насекомых, снежинки и капли — вблизи совсем иное восприятие, будто рассматриваешь другую вселенную.

Источник