Двойные камеры смартфонов – как работают и чем различаются?

14.03.2017 16:49

В этом году на Mobile World Congress (MWC 2017) в Барселоне стало окончательно ясно, что сформировался новый тренд смартфонной индустрии — двойные камеры. Эту идею трудно назвать новой. Она была реализована еще в 2011 году в HTC Evo 3D, который стал первым значимым телефоном, способным записывать 3D-видео. Несмотря на то, что общая идея состоит в оснащении камеры смартфона двумя сенсорами, снимающими одну и ту же фотографию, работают эти камеры в различных смартфонах по-разному.

Эти различия становятся основной причиной недопонимания, но, к счастью, их можно рассмотреть и тем самым сделать новую технологию более понятной для пользователей. Как разные производители подошли к оснащению своих смартфонов двойными камерами и каковы дальнейшие перспективы развития данной технологии?
Apple Двойные камеры смартфонов – как работают и чем различаются? iPhone 7 Plus был выпущен в минувшем году и обрел функцию, которой лишен iPhone 7 — двойную камеру, расположенную на его задней панели. Посредством своего подхода компания устранила небольшой, но заметный недостаток — отсутствие оптического зума. Разумеется, присутствует опция цифрового зума, но такое увеличение происходит с частичной потерей качества.

В камере iPhone 7 Plus компания проявила находчивость, хотя подобное техническое решение трудно назвать элегантным подходом к решению задачи. Вторая камера на задней панели используется для постоянного зумирования, и при необходимости девайс переключается между двумя камерами. Благодаря своему программному обеспечению, Apple обеспечила максимальную незаметность этих переключений для пользователя. Побочным эффектом данного подхода стал портретный режим (Portrait Mode), основанный на том, что две задние камеры смартфона характеризуются различными фокусными расстояниями.

Портретный режим был добавлен в обновлении, вышедшем через некоторое время после релиза телефона, и стал одной из самых заметных отличительных функций iPhone 7 Plus. Портретный режим работает так: изображения с двух камер комбинируются в одно, и человек или предмет на переднем плане становится единственным фрагментом фотографии, на которой сосредоточен фокус.

Хотя этот эффект и представляется несколько искусственным, он все равно реализован лучше программных решений этой задачи. iPhone 7 Plus — самый известный девайс, в котором реализован подобный подход к двойной камере, но не единственный. На CES 2017 компанией Asus был показан Zenfone 3 Zoom, двойная камера которого работает по похожему принципу. В нем также реализована функция портретного режима. Впрочем, остается еще посмотреть, насколько хорошо она работает в реальности.
LG Двойные камеры смартфонов – как работают и чем различаются? Двойная камера нашла себе применение еще в прошлогоднем LG G5, но далеко не многие пользователи смогли ее оценить, поскольку смартфон оказался не слишком успешным. В G6 подобный подход к основной камере сохранился, и этот смартфон даже оснащен улучшенным вторым сенсором расположенной на его задней панели камеры. Двойные камеры смартфонов – как работают и чем различаются? Вторая камера в смартфонах LG используется совсем иначе, чем в девайсах Apple. Можно даже сказать, что подход совсем противоположный. Если iPhone 7 Plus обладает постоянно увеличивающей второй камерой, то G6 характеризуется уменьшающим сенсором, расширяющим попадающее в кадр пространство. Впрочем, существует также мнение, что данное решение далеко не идеально, поскольку на более широком изображении заметны искажения, особенно вдоль краев.
Huawei Двойные камеры смартфонов – как работают и чем различаются?

Эта идея нашла воплощение в нескольких флагманах Huawei, включая грядущий P10, камера которого показала отличный результат в тесте DxOMark. Она более технически сложна, чем рассмотренные ранее. В задней камере смартфона вновь используются два сенсора, но различие между ними состоит в том, что один из них снимает только монохромные изображения. На практике это означает, что такой модуль камеры более светочувствительна и может снимать более качественные фотографии при слабом освещении.

Бонусом рассматриваемого подхода является также возможность съемки пользователем монохромных изображений более высокого качества, чем цветные. И это дополнение очень нравится ценителям монохромных фотографий. К сожалению, в Huawei P9, в котором используются почти такие же технологии, как и в P10, было замечено недостаточное качество видео, при этом фотографии отличаются достойным качеством.

Huawei — не единственная компания, которой доступен такой подход к реализации двойной камеры в своих девайсах. В сентябре 2016 года компания Qualcomm представила технологию Clear Sight, которая является другим способом применения подобной идеи, но ее преимущество состоит в том, что она легко и недорого доступна производителям девайсов.

Прошлое, настоящее и будущее двойных камер смартфонов

Выше были рассмотрены известные воплощения идеи двойной камеры, применяемые на сегодняшний день. Но возможны и другие подходы. В HTC Evo 3D, о котором речь шла в самом начале повествования, модуль двойной камеры использовался для формирования стереоскопического 3D-изображения. Он даже обладал 3D-дисплеем, для использования которого не нужны очки (подобная идея реализована в Nintendo 3DS). К сожалению, 3D так и не удалось стать трендом индустрии, поскольку эта идея не стала популярной среди потребителей.

Еще один менее популярный подход также заслуживает рассмотрения. Речь идет о воплощении двойных камер в смартфоне среднего класса Honor 6X и некоторых старых флагманах HTC. Данный подход основан на использовании двух сильно различающихся сенсоров — один из них с высоким, а второй с низким разрешением. Второй сенсор используется только для различных специальных эффектов, включая известный пользователям iPhone эффект боке. Впрочем, большинство из этих эффектов являются просто забавными способами сделать фотографии более интересными, и это как раз то, что нужно большинство пользователей.

Если говорить о будущем двойных камер, то следует сразу же вспомнить о новой технологии, представленной на MWC 2017 компанией Oppo — пятикратном оптическом зуме (5X). Данная технология также основана на использовании модуля двойной камеры, но существенно отличается от рассмотренных выше подходов.

Один из сенсоров оснащается телефотообъективом и располагающимися внутри девайса компонентами. Таким образом обеспечивается оптическое увеличение изображения без потерь максимум в пять раз, что намного лучше характеристик существующих на сегодняшний день технологий. В настоящее время данная технология не нашла еще себе применения ни в одном реальном девайсе. Остается только надеяться, что Oppo вскоре порадует новинкой с ее использованием.

Еще один возможный подход к использованию технологии камер с несколькими сенсорами представлен в платформе Google Tango. Речь идет о дополненной реальности. В Tango для корректной работы технологии требуется использовать три или более сенсоров, но идея в целом такая же — камера с несколькими сенсорами одновременно используется для выполнения одной и той же задачи. И возможный результат, который может быть получен благодаря такому подходу, представляется многообещающим. Но и эта технология пока в полной мере не воплотилась в готовом продукте.

Поддерживающие Tango смартфоны уже существуют, и даже не один. Не исключено, что уже в ближайшем будущем пользователи смогут увидеть значимую реализацию данной технологии.

Если говорить о системах с использованием нескольких сенсоров камер, то необходимо отметить, что существующие на сегодняшний день решения не лишены недостатков, которые, впрочем, становятся все менее заметными с каждым новым их воплощением в реальном девайсе. Не исключено, что рассмотренная технология сумеет в будущем раскрыть свой потенциал более ярко. Взято с androidinsider.ru