С миру по нитке

Двойные камеры в смартфонах: чем они хороши и как работают

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.

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 .

06 марта 2018

Двойная камера впервые появилась в смартфонах в конце 2014 года. И сразу она вызвала двоякое к себе отношение. Одни считали ее инновационным достижением, которое открывает новые горизонты в съемке телефоном. А другие отнеслись к двойной камере с иронией - мол, такие смартфоны ничем не лучше однокамерных. И производители уже не знают, что предложить пользователю, чтоб выделиться в погоне за вниманием публики: то уменьшали размеры устройств, то увеличивали диагональ экрана, а теперь экспериментируют с камерой. Тем более что попытки использования двух камер на одном телефоне уже были в 2007 году.

Итак, попробуем разобраться, что значит двойная камера в смартфоне, и если нужна - то для чего? Имеют ли преимущества две основные камеры или это просто дань моде. Разберемся, зачем смартфону нужна сдвоенная камера, потому что, так или иначе, но это уже тренд. И мы, скорее всего, увидим его не раз в новинках 2018 года.

Стерео съемка: первый блин комом

Некоторые телефоны, оснащенные двойной задней камерой, предназначались для создания так называемых стереофото. Их можно просматривать на 3D мониторе. Такие картинки получаются благодаря наличию небольшого расстояния между двумя камерами. Используя специальные очки, можно увидеть, что фотоснимок приобретает объем. Среди телефонов, предлагающих двойную камеру для таких снимков, были Samsung B710, LG Optimus 3D Max и HTC Evo 3D. Это были новинки 2007 года, и разрешение каждого модуля составляло до 1.3 МП.


Модель 2007 года. 3D-телефон Samsung SCH-B710 с двойной камерой, который имел возможность снимать трехмерные фотографии. Он был оснащен двумя 1.3-Мп сенсорами и 2.2-дюймовым дисплеем с разрешением 240x320 пикселей

Но, несмотря на уникальность, пользователи опцию не оценили, и телефоны с возможностью стереосъемки двойной камерой не обрели популярность. Но есть и другие причины, зачем смартфоны оснащают двойными камерами. И они понравились пользователям гораздо больше.

Панорамная съемка и расширение поля зрения объектива

Этот вариант сдвоенной камеры пользователи оценили. Суть его в том, что одна камера работает с углом зрения максимум в 90 градусов. Это отличные показатели для съемки пейзажей и других фото. Но этого было мало для съёмки архитектуры, а также эффектных кадров сравнительно небольших объектов типа автомобилей, и тогда производители стали оснащать телефоны второй камерой - специально для панорамной съемки, с углом обзора 120 градусов и больше. Опция весьма полюбилась пользователям, ведь панорамный снимок можно сделать одним нажатием пальцев. Вторая широкоуголная камера установлена в смартфонах LG V30+ (угол 120°) и LG G6 (с обзором 125 градусов).


Съемка второй широкоуголной камерой смартфона LG V30+ с углом обзора 120 градусов

Съемка дальних объектов

В большинстве телефонов, если необходимо заснять объект, который расположен на расстоянии, вам придется увеличивать его цифровым зумом, что обязательно скажется на качестве снимка - резкости и детализации. Поэтому некоторые производители решились на добавление к основной камере еще одной дополнительной - с телескопической функцией. Чем лучше во второй камере реализован оптический зум, тем меньше придётся задействовать цифровой. Переключаясь между моделями можно добиться отличного многократного оптического приближения, без потери качества.

Примером такого решения можно назвать двойной модуль, используемый для оптического зуммирования в . Обе матрицы в телефоне одинаковы (12 Мп), но одна имеет светосильную оптику со стандартными параметрами, а вторая получила ограниченный угол обзора с 2-х кратным оптическим зумом.

Улучшение ночных, вечерних и фотографий в помещении

В некоторых смартфонах один модуль двойной камеры делает цветные фото, а один - черно-белые. Монохромный сенсор получает много света и сосредоточен на контурах, так как передает только оттенки серого. А цветная матрица отвечает за яркость и реалистичность передачи на фото цвета. Что дает высококлассные снимки, на которых и цветные объекты выглядят ярко, и затемненные не кажутся черными. Плюсы телефона с такой двойной камерой очевидны - четкие, детальные и контрастные фотографии.

Первой фирмой, которая стала эксплуатировать двойные камеры для улучшения детализации и динамического диапазона съемки, стала Huawei (например, Huawei Honor 8 , Honor 9). Такая же сдвоенная камера с монохромным сенсором установлена в бюджетном LeEco Cool1 .


В сумерках преимущества двойной матрицы Huawei Honor 8 очевидны. Монохромный сенсор обладает большей светочувствительностью, поэтому позволяет запечатлеть больше деталей


Съемка двойной камерой смартфона Huawei Honor 8 в помещении – ещё одно преимущество наличия монохромного сенсора. Данные с обоих матриц компонуются, за счет чего достигаются реалистичные кадры с отличным динамическим диапазоном и четкой фокусировкой.

Эффект боке: требуется две камеры

Эффект боке - это фотография, на которой главный объект предельно четкий, а фон слегка размыт. Такое эффект позволяет сосредоточиться на основном изображении, и убрать лишние отвлекающие детали. Однако с помощью одной камеры смартфона добиться такого акцентирования не получится, поэтому некоторые компании пошли на следующий шаг: одна камера фотографирует объект съемки как можно более четко с помощью фокусировки, а вторая - фотографирует фон, размытие которого происходит программным способом.

На сегодня лучшим представителем аппарата с двойной камерой для эффекта боке является iPhone 7 Plus.


Оба снимка сделаны смартфоном iPhone 7 Plus. Слева – обычный режим съемки, справа – показано, как работает эффект боке

Двойная камера для селфи

Смартфоны с двойной фронтальной камерой на рынке весьма редки, но, возможно, скоро они станут популярными. Сегодня же их можно пересчитать по пальцам, и Vivo X9 по совокупности характеристик - лучший из них. Он порадует любителей селфи, так как оснащен двумя фронтальными модулями на 20 МП и 8 МП, при этом может имитировать эффект боке не хуже iPhone 7 Plus - но для селфи. Портретная съемка никогда не была столь качественной. При этом и основная камера с разрешением 16 МП тоже хороша.

4 камеры на смартфоне

Некоторые производители пошли еще дальше, и предложили 4 камеры в смартфоне вместо двух. Одним из таких аппаратов стал (другое название этого телефона - Huawei Mate 10 Lite). В нем к основному и фронтальному модулям на 16 и 13 Мп добавили по сенсору на 2 Мп для реализации размытия заднего плана. Поэтому фото с эффектом боке снимает не только основная, но и фронтальная камера. Имеется фирменный режим для художественной съемки в ночное время со штативом, а также режим размытия фона для съемки любых объектов, а не только портретов и «живых фото», когда вместе с фотографией записывается небольшой отрезок видео. Однако интересный эффект боке на обеих камерах - это единственное отличие четырех камер от двух. Во всем остальном Huawei Nova 2i - это стандартное устройство, требующее нормального освещения и небольшого расстояния для создания красивых фото.

А также…

Для чего еще нужна двойная камера на смартфоне? Перечислим варианты:

  • Чтобы сделать фото со сменным фокусом
  • Чтобы делать бесшовную широкоугольную панораму
  • Чтобы камера получала больше света
  • Чтобы определять расстояние до фотографируемых объектов
  • Чтобы разблокировать телефон по контуру лица
  • Чтобы делать быстрые фото, а фокус отстраивать потом

В любом случае эра телефонов с двумя основными (или двумя фронтальными) камерами только начинается, и можно предположить, что производители еще не раз удивят нас новыми функциями сдвоенных модулей в своих разработках 2018-2020 годов. Тем более, многие уже разобрались, как пользоваться двойной камерой, и желают приобрести такой камерофон в качестве замены своих фотоаппаратов-мыльниц.

В этом году особенно ярко виден тренд увеличения количества камер в смартфонах. Кроме фирменных Google Pixel, уже не осталось значимых брендов, в ассортименте которых присутствуют модели лишь с «обычной» одинарной камерой.

И если ранее двойные камеры получали только топовые смарты, то сегодня они уже вовсю встречаются в устройствах среднего и даже начального уровней.

Этот год еще и примечателен появлением смартфона Huawei P20 Pro, где на задней панели уже установили не две, а три камеры!

К трехкамерному Huawei мы еще вернемся, а пока поговорим о распространенных двойных съемочных модулях.

Что дает двойная камера?

За счет естественного параллакса двух камер, размещенных на некотором расстоянии, удается более качественно реализовать эффект цифрового размытия фона . Во многих современных смартфонах этот режим связывают со съемкой портретов.

Снимаемый объект остается резким, а задний план дополнительно размывается.

Выделение объекта размытием (Samsung Galaxy S9+)

Обычный снимок
Применение эффекта размытия

Полученное изображение начинает напоминать кадры с серьезных системных камер, где подобное размытие, которое еще называют боке, достигается естественным образом за счет особенностей связки матрицы-объектива.

До появления двойных камер такой эффект также присутствовал среди функций в некоторых смартфонах, но, как упоминалось выше, с двойными камерами размытие удается сделать более качественным, хотя оно, конечно, все равно получается не идеальным.

Дополнительная (вторая) камера также может иметь другой угол обзора .

Если ее угол обзора шире, чем у основной камеры, то в кадр войдет более широкая съемочная зона. Такой вариант реализации встречается в смартфонах не так часто. Как пример можно привести смартфоны LG (G5, G6, LG G7 ThinQ, V20, V30).

В LG G5 дополнительная камера имеет более широкий угол обзора

Выбор между основной и дополнительной камерой с расширенным углом обзора в смартфоне LG G5 se

Более распространенный вариант - когда дополнительная камера имеет более узкий угол обзора. В результате реализуется функция зумирования. Как правило, эквивалентное фокусное расстояние дополнительной камеры вдвое превышает эквивалентное фокусное расстояние основной, что дает зум 2X.

Это встречается в смартфонах Apple iPhone, Samsung, HTC и многих других.

Дополнительная камера Samsung Galaxy S9+ имеет более высокое эквивалентное фокусное расстояние и обеспечивает более узкий угол обзора

Съемка основной и дополнительной камерой с зумом 2X (Samsung Galaxy Note8)

Основная камера
Дополнительная камера

Но бывают еще ситуации, когда обе камеры имеют одинаковый угол обзора . Это реализовано в топовых смартфонах Huawei, Honor. Тут используется фирменное решение, где сенсор дополнительной камеры не цветной, а черно-белый (на пикселях отсутствуют цветные светофильтры).

Как заявляет производитель, полученные данные с двух сенсоров объединяются в итоговом изображении, что дает выигрыш по качеству. Кроме того, появляется возможность создания «натуральных» черно-белых снимков за счет матрицы без цветных фильтров.

Кстати, в своем первом и пока единственном смартфоне с двойной камерой Sony Xperia XZ2 Premium производитель использовал аналогичное Huawei решение с одинаковыми углами обзора и использованием дополнительной черно-белой камеры.

Давай больше! Появление смартфона с тремя камерами

Huawei отметилась в этом году очень любопытным, в плане съемки, смартфоном P20 Pro. Уникальной его особенностью является наличие уже трех камер на задней панели!

Суть в том, что к традиционной для Huawei связке двух камер с одинаковыми углами обзора (основной и дополнительной черно-белой) добавили еще одну камеру с более узким углом обзора . Примечательно, что в данном случае эквивалентное фокусное расстояние выше не в два, как обычно, а в три раза. Получается, что зум уже трехкратный (3X).

Подводные камни

Как правило дополнительные камеры далеко не так хороши, как основные. Это связано и с техническими особенностями, и с финансовыми.

Они, как правило, более простые, имеют меньший типоразмер сенсора, более низкую светосилу, значительно уступают основным по автофокусу, чувствительности, зачастую лишены оптической системы стабилизации, не поддерживают ряд функций и т. д.

Неудивительно, что в сложных условиях (ночью или при недостатке освещения), даже если выбрана дополнительная камера, съемка все равно может вестись основной (это предусмотрено разработчиками).

Разница между камерами может быть еще более заметной в среднем и начальном классах смартфонов, где в качестве дополнительной устанавливают совсем уж откровенный хлам.

Немного истории

Первые смартфоны с двойной камерой начали появляться уже очень давно.

Можно вспомнить LG Optimus 3D, вышедший в феврале 2011 года, затем ― появившийся в марте 2011 , а спустя примерно год был анонсирован .

Но назначение двойных камер вышеуказанных моделей было совсем иное. В то время в тренде пребывало 3D-видео (стереоскопическое), и двойные камеры необходимы были для съемки стереоскопических фото и видео, которые затем можно было просматривать с 3D-эффектом на специальных экранах данных смартфонов.

Первой попыткой использования двойной камеры для выделения объекта в кадре нерезкостью можно назвать (март 2014 года). Но надо сказать, что качество размытия в One (M8) было очень неважным.

В декабре 2014 года двойной камерой для эффекта размытия фона и объединения фото отметился Honor 6 Plus.

Samsung Galaxy Note8

Очень долго держались Sony, HTC (если не считать HTC One (M8)). Своих двухкамерных первенцев, соответственно, и компании выпустили только в 2018 году.

Sony Xperia XZ2 Premium

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 Android-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.

Эффект 3D

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 .

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