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.

18.05.2018

Времена, когда люди радовались одной камере в телефоне, давно прошли. Современные смартфоны увешаны объективами, как азиатские туристы, в зависимости от производителя и стоимости в них можно обнаружить один-два фронтальных и столько же, а то и три, основных модуля. Что это - маркетинговая уловка или реально работающее средство? Разбираемся в подробностях.

История вопроса

Свою историю двойные камеры в смартфонах начали в 2011 году с появлением HTC Evo 3D и LG Optimus 3D. Правда, их реализация в корне отличалась от современных решений - два модуля использовались для создания 3D-снимков, которые можно просматривать без специальных очков. В реальности фотографии были похожи на советские двойные открытки с меняющейся под разным углом картинкой. Вполне ожидаемо гаджеты провалились в продаже - пользователям не понравился псевдо 3D-эффект. К слову, телевизоры с этой технологией также не прижились, сейчас они практически исчезли из продажи.

Однако компания HTC не забросила идею двухкамерных гаджетов и в 2014 году выпустила HTC One M8. Пожалуй, это был первый массовый аппарат с двумя модулями. Вспомогательный объектив использовался для сбора информации о глубине сцены - она необходима для возможности смены точки фокуса на кадре уже после того, как была сделана фотография. Можно сказать, что технологии, лежащие в основе One M8, были прародителями портретного режима в большинстве современных смартфонах.

Эксперименты в этом направлении продолжила компания Huawei, выпустив Honor 6 Plus в 2015 году. Флагманский аппарат получил две основные 8-мегапиксельные камеры. Второй модуль также использовался для размытия заднего фона, как и в HTC. Технология была еще сырая и алгоритмы часто промахивались - размывала волосы, руки и другие части тела.

2016 год стал переломным для сдвоенных модулей. Сначала Huawei выпустила ряд флагманов с двойной камерой (Huawei P9, Huawei P9 Plus, Honor 8, Honor V8), потом LG (G5), ну а закрепила успех технологии компания Apple со своим iPhone 7 Plus. Причём у этих трех компаний три абсолютно разные реализации использования вспомогательного модуля. Расскажем о них подробнее.

Черно-белый модуль

Как правило, черно-белый модуль в качестве второй камеры использует в своих флагманах компания Huawei. Хотя иногда этим пользуются и другие производители - например, ч/б-камерой могли похвастаться Nokia 8 и Essential Phone.

В своём первом поколении данная технология представляла собой связку из двух модулей - цветного, рассчитанного на обычную съёмку и монохромного. Автоматика мгновенно делает снимки с обеих камер и объединяет их, на выходе выдавая кадры с широким динамическим диапазоном и отличной цветопередачей. Кроме того, второй объектив помогает более точно измерять глубину резкости, что позволяет делать красивые портретные снимки с размытым фоном. Например, такая двухкамерность реализована в Honor 8 и Nokia 8 .

В 2017 году Huawei пошел дальше и реализовал более продвинутую камеру с 20-мегапиксельным монохромным модулем. Он также работал одновременно в связке с основным цветным модулем и позволял размывать задний фон. Вдобавок, монохромный модуль получил новую возможность - гибридный зум. Благодаря ему можно использовать двухкратное приближение без потери качества. Реализовано это благодаря хитрой работе умных алгоритмов в камере, который делает кроп с камеры на 20 Мп. Такие модули стоят в Huawei P20 , Honor 9 и Honor View 10 .

Телеобъектив

Компания Apple пошла по своему пути. Вместо черно-белого модуля она поставила в iPhone 7 Plus вспомогательный телеобъектив. Его фокусное расстояние сразу настроено на двухкратное оптическое приближение без потери качества. Когда необходимо, пользователь просто нажимает на кнопку зуммирования и камеры мгновенно переключаются.

Побочным эффектом данного подхода стал портретный режим. Он 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.

Модуль для размытия заднего фона

В большинстве смартфонов бюджетного и среднего сегмента с двойной камерой не ставят черно-белые модули, телеобъективы или широкоуголки. Это бы сделало их заметно дороже.

Как правило, в доступных гаджетах используется простой вспомогательный сенсор только лишь для красивого размытия заднего фона - да, по той самой технологии, которая использовалась еще в HTC One M8 2015 года. Однако сейчас алгоритмы стали умнее и большинство современных устройств делают весьма неплохие портретные снимки с минимальным количеством брака.

Из недорогих аппаратов двойной камерой оснащены Honor 9 Lite , Huawei Y9 2018 , Alcatel 3X .

Что дальше?

Будущее камер показала компания Huawei. В 2018 году она представила флагман P20 Pro с тройной камерой. В смартфоне установлен объектив с трёхратным оптическим зумом, основной цветной модуль и третий - монохромный. В итоге это даёт сразу пятикратный гибридный зум без потери качества.

Благодаря зуму и невероятной ночной съемкой, камеры Huawei P20 Pro был практически единогласно признан лучшим камерофоном 2018 года. Вероятно, другие производители также пойдут по пути китайского гиганта, добавляя еще один модуль для съемки.

В итоге

Двойная камера - это существенный плюс к качеству фотографий со смартфона, открывающий дополнительные возможности для творчества, будь то фото для социальных сетей или снимки для личного архива. Различные системы камер помогут выбрать устройство под собственные задачи.

Не нужно считать смартфоны с двойной камерой чем-то чересчур дорогим. На сегодняшний день цена таких устройств начинается от 9990 рублей, всё зависит от желаемых технических характеристик. При вдумчивом подходе к выбору каждый сможет найти гаджет по карману. Например, Alcatel 3X.

Одним из главных трендов в мире смартфонов в 2017 году стали двойные камеры. Это уже далеко не инновация, поскольку впервые использовать одновременно два модуля камер в смартфонах решила компания HTC в Evo 3D (2011 год) и позднее в One M8 (2014 год). Реализация тайваньцев не обрела широкой популярности на рынке. И вот, в 2017 году производители решили снова сделать ставку на двойные камеры.

На сей раз все получилось. После выпуска LG G5 и в 2016 году Apple решила ответить конкурентам - стал первым флагманом компании с двойной камерой. В итоге к двойным камерам пришли практически все известные компании - сейчас их используют Samsung, Apple, Huawei, LG, Nokia, Xiaomi, Meizu, Lenovo (Motorola), Essential, ZTE и даже небольшие китайские вендоры типа UMIDIGI, Doogee, Vernee и прочих.

HTC Evo 3D с двойной камерой, 2011 год

Все они используют различные системы двойных камер: кто-то делает акцент на монохромный датчик, кто-то на широкоугольный, а кто-то - на телеобъектив. Трешбокс решил разобраться, что предлагает тот или иной дуэт фотомодулей, как это работает, а также в чем преимущества и недостатки используемых производителями решений.

Датчик глубины

Мы начнем с датчика глубины, поскольку это самая простая форма возможной системы двойной камеры. В данном случае основная камера сопровождается вторым датчиком, единственной функцией которого является создание трехмерной карты области снимаемого объекта. Как вы, возможно, знаете, человек видит трехмерный мир в двухмерной проекции, но способен составлять полное представление о расстоянии, форме, размерах и глубине окружающих объектов. За это отвечают наши глаза, имеющие стереоскопическую способность благодаря разным перспективам.

Датчик глубины в системе двойной камеры работает аналогично основной камере. Используя вторичный модуль, двойная камера может приблизительно рассказать, насколько далеко перед ней стоят объекты относительно друг друга. Затем эта информация используется для отделения объекта переднего плана от фона.

Пример работы датчика глубины на HTC One (M8)

Главная фишка двойной камеры с этим датчиком заключается в создании реалистичного эффекта глубины резкости. Технология в своем виде пришла из DSLR-камер с их большими сенсорами и объективами, однако воссоздать эффект такой же мелкой глубины резкости смартфоны не могут. Датчик глубины сначала определяет границы объекта переднего плана, а затем применяет эффект размытия на все окружающее. Отмечу, что получаемый результат - очень близок, но иллюзорен.

В теории и на практике датчик глубины имеет свои подводные камни. Если снимаемый объект не имеет глубины (например, вы можете снимать что-то плоское), камера не сможет это определить и вместе с задним фоном размоет края объекта. Даже если датчик глубины отлично справляется со своей задачей, итог в любом случае не выглядит естественным. В DSLR-камерах интенсивность размытия увеличивается с расстоянием от точки фокусировки. В смартфонах этого нет.

Системы двойных камер со специальным датчиком глубины - один из самых редких дуэтов фотомодулей. Впервые такая система была установлена во флагмане HTC One (M8) - это самый популярный пример. В наши дни датчик глубины используется в таких смартфонах, как или Lenovo K8 Plus, то есть не во флагманских моделях.

Монохромная камера

Несколько более популярная реализация вторичного фотомодуля - монохромная камера. В такой системе основная камера дополняется аналогичным датчиком, особенность которого заключается в монохромной съемке. Обе камеры обычно имеют одинаковые сенсоры, светосилу, линзы и фокусирующие системы. Единственное различие между ними состоит в том, что у второй камеры отсутствует цветной RGB-фильтр. Это означает, что монохромный датчик не может фиксировать информацию о цвете, однако он может захватывать больше света, чем обычная камера.

Двойная камера с монохромным датчиком делает одновременно две фотографии. Принцип работы такой системы - объединение снимков с обеих камер в одно изображение. Как итог - два совмещенных изображения имеют более подробную информацию и уменьшенный уровень шумов. Кроме того, вы можете делать исключительно черно-белые фотографии на монохромную камеру и получать наиболее высокое качество изображения. Цветной модуль не может обеспечить такого результата даже после применения ЧБ-эффекта.

ЧБ-режим монохромной камеры на Huawei P9

Одним из первых смартфонов с дополнительной монохромной камерой можно назвать флагман Huawei P9. С тех пор китайская компания продолжает улучшать свою двойную камеру и сегодня у нее лучшая система с монохромным датчиком. Стоит отметить, что в разработке двойных камер и алгоритмов обработки Huawei участвует Leica - популярный немецкий производитель, выпускающий фотокамеры и оптику премиум-класса.

Широкоугольная камера

Впервые двойная камера с широкоугольным объективом дебютировала в смартфоне LG G5 в начале прошлого года. LG установила в свой новый флагман 16-мегапиксельный первичный сенсор (29 мм) со светосилой f/1.8 и дополнительный 8-мегапиксельный датчик (12 мм) со светосилой f/2.4. Фокусное расстояние 12 мм придает второстепенной камере значительно более широкое поле зрения, которое захватывает гораздо более широкую область сцены без необходимости намеренного отдаления от объекта.

В основном широкоугольная камера применяется во флагманах LG. Недавно Motorola оснастила такой системой свой новый смартфон Moto X4. Широкоугольный объектив представляет уникальную перспективу для мобильной фотографии, которую не может предложить ни одна другая камера для смартфонов. Помимо своей практической ценности (к примеру, захвата большой группы людей с близкого расстояния), широкоугольный датчик также позволяет создавать красивые пейзажи за счет захвата полной или хотя бы большей части сцены.

Широкоугольный и ультра широкоугольный режимы на LG G5

Первые поколения широкоугольных камер имели свои недостатки. Пользователи G5 и V20 жаловались на низкое качество изображения с ультрашироким углом обзора и сильное искажение сцены по углам. Тем не менее, LG продолжает неуклонно улучшать свою двойную камеру с широкоугольным объективом. В последнем флагмане V30 вторичная линза лишилась главных недостатков - качество изображения заметно подтянули, а искажений на снимках стало существенно меньше.

С хорошей реализацией такая система двойной камеры может быть действительно очень полезной, если говорить об определенных сценариях съемки. LG идет своим путем, и это хорошо.

Телефотокамера

Мы подошли к последнему и самому распространенному варианту из всех систем с двумя камерами - телефото. В данной конструкции первичный модуль соединен со вторым датчиком с телеобъективом. «Телевик» является полной противоположностью широкоугольной системы камер. Он фактически позволяет увеличить только масштаб снимаемого объекта, а не масштаб всей сцены целиком.

Начиная с релиза iPhone 7 Plus (первого смартфона Apple с двойной камерой) производители обратили внимание на телеобъектив в качестве второй камеры для фирменных смартфонов. В настоящее время телефото предлагает двукратное оптическое увеличение, то есть вторичный датчик в такой системе имеет увеличенное вдвое фокусное расстояние. Компания OPPO на выставке MWC 2017 в Барселоне представила инновационную систему двойной камеры с рекордным 5-кратным оптическим зумом, однако этому решению еще далеко до коммерческого выхода.

Широкоугольный режим (сверху) и телефото (снизу) на iPhone 7 Plus

У телеобъектива много преимуществ. Во-первых, что наиболее очевидно - это получение двукратного оптического зума без потерь в качестве изображения. Масштабирование фотографии на смартфонах в значительной степени было цифровым до сих пор, но с телеобъективом вы можете быстро «приблизиться» к снимаемому объекту с минимальной потерей качества. И потому как теперь цифровой зум применяется поверх двукратного оптического зума, получаемые результаты - намного более эффективные.

Портретный режим с функцией студийного освещения на iPhone 8 Plus

Съемка с использованием телеобъектива имеет и другие плюсы. Телефотокамеры отлично подходят для портретов, поскольку обеспечивают минимальное искажение и снимают объект сглаженнее, чем широкоугольный объектив. Большинство производителей сегодня также реализует эффект размытости фона. Комбинация телеобъектива и фонового размытия выводит классические портретные фотографии почти на уровень «зеркалок» - результат настолько впечатляет, что не каждый сможет увидеть разницу. Конечно, не стоит забывать о современных алгоритмах обработки.

Какие недостатки

Единственный недостаток для большинства систем двойных камер - пока ни один из производителей не смог достигнуть полного паритета для обоих модулей. Дополнительные датчики имеют меньшую светосилу по сравнению с основной камерой (от f/2.4 до f/2.8, в то время как для обычных камер уже достигнута рекордная отметка f/1.6) и не оснащаются оптической стабилизацией изображения. В этом году только два флагмана получили OIS одновременно для двух камер - это Samsung Galaxy Note 8 и Apple iPhone X.

Из-за такого различия в характеристиках двойных камер наблюдается заметное расхождение в качестве, если речь идет о съемке при помощи конкретного модуля (только широкоугольный или только телефото). Тем не менее, уровень фотовозможностей, который сегодня предлагают такие мобильные устройства, как Galaxy Note 8 или iPhone X - невероятно высок.

Какие перспективы

Развитие камер в смартфонах за последние пару лет действительно превзошло все ожидания. Нет никаких сомнений в том, что технология двойных камер - это будущее мобильной фотографии. Уже сейчас ими оснащаются не только флагманы, но и устройства среднего класса, а также даже некоторые бюджетные модели. Новая жизнь для черно-белых фотографий, портретный режим с размытым фоном прямиком из «зеркалок», качественный зум без потерь, более высокая детализация - все это теперь могут делать и смартфоны благодаря двойным камерам.