оптическая или цифровая стабилизация в телефоне что лучше
Оптическая и цифровая стабилизация изображения. В чем разница?
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
Оптическая и цифровая стабилизация изображения, в чем же существенная разница? Если вы когда-либо пытались снимать видео на своем телефоне во время ходьбы, вы знаете, что удерживать хорошее изображение не легко.
Существуют технологии, предназначенные для уменьшения эффекта дрожания рук. Есть два разных подхода к его реализации.
Оптическая стабилизация изображения пришла из мира неподвижной фотографии. Для этого используются сложные аппаратные механизмы внутри объектива.
Благодаря им изображение сохраняется неподвижным и обеспечивает их резкость. Такой метод существует уже давно. Он был адаптирован и миниатюризирован к смартфонам для съемки видео не так недавно.
Цифровая стабилизация изображения — это скорее программный трюк, как «цифровой зум».
Давайте посмотрим, как они работают и как они применяются.
Оптическая стабилизация изображения: стабилизатор для вашего объектива
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
Объектив камеры с оптической стабилизацией изображения имеет внутренний двигатель. Он физически перемещает один или несколько элементов стекла внутри объектива, когда камера фокусирует и записывает снимок.
Это приводит к стабилизирующему эффекту, противодействующему движению объектива и камеры. Позволяет записывать более резкое, менее размытое изображение. Это, в свою очередь, позволяет фотографировать в плохих условиях освещенности или при более низком значении F-stop.
Оптическая стабилизация изображения обычно ограничивалась высококачественными фотокамерами и видеокамерами. Сегодня, технология была достаточно упрощена и теперь доступна на потребительском уровне.
Это означает, что в некоторых смартфонах есть крошечный элемент движущегося стекла. Если на вашем телефоне есть объектив OIS, вы можете поднести его к уху и немного встряхнуть. Вы услышите, как стабилизирующий элемент издает звук в модуле камеры.
Обладая гораздо меньшими объективами и датчиками, функция OIS на телефонах менее эффективна, чем в Pro-оборудовании. Однако, она помогает вам делать более четкие фотографии и видео. Наиболее заметные телефоны с оптической стабилизацией изображения — это:
Цифровая стабилизация изображения: программное обеспечение для обрезки видео
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
С помощью дополнительного программного обеспечения компьютеры могут автоматически применять технологию обрезки и перемещения видео.
Программное обеспечение для редактирования видео, как правило, достигает эффекта путем обрезки или масштабирования полноразмерного видео и динамической покадровой стабилизации. Такое программное обеспечение — это:
Чтобы стабилизировать дрожащее видео, нужно вырезать разделы видео на границах, которые «крутятся» вокруг каждого основного объекта и фона.
В результате — видео выглядит более стабильным. Это оптическая иллюзия: изображения настраивается, чтобы компенсировать дрожание. Результат — вы видите «гладкое» видео.
Подобно оптической стабилизации изображения, программное обеспечение для последующей обработки становится все дешевле и более распространено.
Можно даже использовать бесплатную встроенную стабилизацию. Например, встроенные в некоторые платформы, такие как YouTube и Instagram.
Существует ограничение, насколько эффект может быть применен. Ограничение связано с увеличением масштаба видео, чтобы компенсировать дрожание камеры. Чем больше вы увеличите масштаб изображения, тем ниже будет качество конечного видео.
Автоматическая стабилизация видео при его записи
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
Имея продвинутое программное обеспечение, которое обнаруживает части изображения и их движение, вы можете автоматически стабилизировать видео уже при его записи.
Программное обеспечение записывает изображение на датчик камеры для каждого кадра.
Оно автоматически определяет, как камера дрожит по отношению к основному объекту и фону. После, обрезает видео до нужного размера.
Стабилизация цифрового изображения — это использование инструментов обрезки видео. Автоматически и сразу. Без необходимости дополнительного программного обеспечения после записи видео.
Такая технология не нуждается в каких-либо дополнительных движущихся частях и механизмов объектива. Это делает ее более дешевой в производстве. Она не так эффективна, как оптически стабилизированная линза.
Требует более совершенной компьютеризированной обработки для применения инструментов обрезки в реальном времени. Однако. при правильной комбинации аппаратного и программного обеспечения — эффекты могут быть замечательными.
Стабилизация электронного изображения
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
GoPro 7, как и его предшественники, не имеет каких-либо движущихся частей стабилизации в самой камере. Видео не было стабилизировано дополнительным программным обеспечением, таким как Premiere или Final Cut. Все это видео снимается непосредственно с камеры.
При этом автоматически применяется обрезка, чтобы компенсировать дрожание и вибрацию. Это не идеально — но достаточно, чтобы полностью удалить тряску с велосипеда, идущего вниз по лестнице.
Это впечатляющее улучшение по сравнению с нестабильной камерой без затрат или времени. GoPro имеет встроенную цифровую стабилизацию изображения. Она доступна и на других камерах.
Цифровая стабилизация изображения также может применяться и к видео на телефонах. Google использовал только программную систему. Она называется «EIS» или «стабилизация электронного изображения».
Сегодня большинство телефонов высокого класса имеют небольшой уровень цифровой стабилизации. Samsung отмечает, что в Galaxy Note 8, Galaxy S9 и Galaxy S9 + одновременно используются оптическая и цифровая стабилизация изображения. При этом, существует большой минус для цифровой стабилизации изображения.
В отличие от системы оптической стабилизации, она не может применяться к неподвижным изображениям. Поскольку цифровая стабилизация изображения основана на обрезке серии неподвижных кадров — она просто не работает ни на одном из них.
Зачем стабилизация нужна в смартфонах и почему ее наличие важно для фотографии и видеозаписи
Зачем стабилизация нужна в смартфонах и почему ее наличие важно для фотографии и видеозаписи
Камера смартфона состоит из множества компонентов, от датчиков и объективов до систем лазерной фокусировки. И все чаще стабилизация изображения становится одной из основополагающих функций камеры.
Стабилизация изображения, как ни странно, важна для стабилизации ваших изображений. Без нее ваши снимки получаются размытыми, а видео выглядят так, будто второсортное кино 80-х. Видите ли, затвор камеры должен быть открытым, чтобы захватывать свет. Пока это происходит, малейшее движение может испортить весь кадр. Это особенно актуально, когда затвор открыт в течение длительного времени, например, при съемке в темноте.
Поскольку в наших смартфонах все чаще появляются HDR и ночные режимы, стабилизация изображения превратилась из роскоши в необходимость. Практически все смартфоны обеспечивают стабилизацию изображения как минимум на одной камере и делают они это разными способами. В этом материале мы расскажем про них.
Оптическая стабилизация изображения (OIS)
OIS — это аппаратное решение, использующее микроэлектромеханический (MEMS) гироскоп для определения движения и соответствующей настройки системы камеры. Например, если вы держите свой смартфон, и ваша рука слегка смещается влево, система OIS заметит это и немного сместит камеру вправо.
Это аппаратное решение не требует обрезки изображения, а это означает, что для захвата фотографии в телефоне используется полное считывание с датчика. В результате вы получите видео с нулевым искажением, поскольку пропадает «эффект желе», возникающий при цифровой стабилизации. OIS также делает видео намного более естественным, так как не применяется цифровая обработка.
Оптическая стабилизация максимально полезна для съемки видео или фотографий. Она особенно хороша в условиях слабого освещения, когда затвор камеры открыт дольше. Из-за отсутствия оптической стабилизации фотографии могут получаться размытыми даже из-за небольшого движения рукой.
При включенном OIS незначительные колебания нивелируются, что позволяет делать более четкие фотографии. То же самое касается телеобъективов, где малейшее дрожание усиливается из-за гораздо более широкого поля зрения.
Электронная стабилизация изображения (EIS)
EIS — это попытка сделать то, что делает OIS, но без физического оборудования. Этот вид стабилизации работает при помощи акселерометра вашего смартфона для обнаружения небольших движений. Программное обеспечение камеры считывает эти движения и выравнивает каждый кадр. Для изображений это особенно важно при съемке HDR и в ночном режиме, когда камера делает несколько снимков за короткий промежуток времени.
При записи видео программа найдет точку высокой контрастности и попытается удержать эту точку в той же части кадра. Более современные EIS используют машинное обучение для обнаружения объекта и, соответственно, его «захвата».
Обычный компромисс с использованием EIS заключается в том, что иногда электроника создает всем известный «эффект желе», делает видео не совсем естественными.
Возможно, самым большим недостатком электронной стабилизации является обрезание изображения. Когда EIS включен, картинка становится немного обрезанной на выходе.
Края изображения с сенсора камеры используются как буферная зона. Стабилизированное изображение можно перемещать в пределах этого поля, сохраняя объект в кадре. Без буферной зоны края изображения обрезались бы более заметно.
Гибридная стабилизация изображения (HIS)
HIS, следуя из названия, представляет собой комбинацию OIS и EIS. Это хорошее комплексное решение. OIS обеспечивает базовую аппаратную стабилизацию, а затем используется EIS для дальнейшего сглаживания видеоматериала.
Благодаря наличию OIS фактор «кропа» EIS не обязательно должен быть высоким. Буфер по краям изображения может быть меньше, что приводит к более тонкому кадрированию и меньшему влиянию на конечный кадр.
Для фото нет никакой пользы от гибридной системы. OIS обеспечит беспроблемную съемку во всех желаемых сценариях. Хотя EIS может быть включен для дополнительной стабилизации с HDR и многократными ночными снимками.
Если вам интересны результаты работы HIS, вот пример Pixel 2 от Google, который был первым флагманом на Android, использующим гибридную систему OIS и EIS:
Если и HIS вам недостаточно, изображения все еще размыты, а видео дергается, то единственным решением данной проблемы будет покупка ручного стабилизатора.
Стабилизация камеры смартфона: какая бывает и как работает
Сегодня камера — основной инструмент, который используется для продвижения современных смартфонов. Да, особенно — флагманов. Чтобы заставить пользователя купить очередную дорогую новинку, в ней должен быть не один, а сразу несколько модулей с максимальным разрешением, а, с недавнего времени, и зумом — маркетологи делают ставку именно на них. Если не учитывать датчик глубины, у того же Samsung Galaxy S20 Ultra три камеры с максимальным разрешением 108 Мп и гибридным зумом вплоть до 100x. Согласитесь, это звучит куда солиднее, чем три камеры с разрешением 12 Мп и оптическим зумом 2x из iPhone 11 Pro.
Тем не менее, о чем я уже несколько раз писал, маркетинговые цифры не определяют качество съемки. При сравнении фотографий на основные камеры двух смартфонов, которые упомянул выше, это становится особенно понятно — они снимают на одном и том же уровне за счет подобного размера диафрагмы и аналогичных алгоритмов работы нейросетей. Здесь же хочу остановиться на еще одной важной характеристике камеры — стабилизации изображения. Она может быть цифровой, оптической и гибридной, а ее использование влияет как на фотографии, так и на видеозаписи. Про все это расскажу подробнее.
В тему:
Для чего нужна стабилизация камеры
Стабилизация в камере смартфона нужна для того, чтобы компенсировать его движение, избежать смазанных фотографий, а также раздражающей тряски на видео. Стабилизация практически не имеет значения только в том случае, если съемка ведется со штатива, и спуск затвора производится с помощью пульта дистанционного управления. К примеру, удаленно контролировать приложение «Камера» на iPhone можно с помощью кнопок громкости на проводных и беспроводных наушниках, а также через одноименную программу на умных часах Apple Watch. Иначе без стабилизации не обойтись — картинка будет страдать.
Кстати, актуальные смартфоны Apple как раз отлично подходят для разговора про стабилизацию. К примеру, у самого популярного iPhone 11 две камеры: широкоугольная и ультраширокоугольная. Первая — венец инженерной мысли производителя. Она делает действительно качественные снимки не только за счет относительно большой диафрагмы f/1,8, сравнительно большого размера точек на 12-Мп матрице, а также продвинутых алгоритмов ИИ — за их четкость также отвечает оптическая стабилизация. А вот вторая здесь скорее для галочки — у нее и светосила посредственная, и стабилизация только цифровая.
Стабилизация может быть цифровой, оптической, а также гибридной — в последнем случае речь идет про одновременное использование двух предыдущих. Многие называют стабилизацию невидимым штативом, который избавляет фото и видео от последствий дрожащих рук. Но ее нельзя считать панацеей — да, она компенсирует тряску с относительно небольшой амплитудой. Тем не менее, если во время съемки вы будете достаточно активно двигаться (к примеру, пританцовывать), не спасет никакая из доступных на рынке стабилизаций. В данном случае можно будет сильно уменьшить выдержку, но сегодня точно не про нее.
Что такое цифровая стабилизация и каков принцип её работы
Цифровую стабилизацию также часто называют электронной — ее используют лишь из-за простоты. Для нее не нужны какие-то дополнительные аппаратные компоненты, которые увеличивают как себестоимость, так и дальнейшую стоимость гаджета — используются только те, которые уже встроены в смартфон, и основой технологии становится программное обеспечение. Несмотря на это, даже цифровая стабилизация значительно повышает качество фотографий и видеозаписей, поэтому уже на нее нужно обратить повышенное внимание. Тем не менее, справедливости ради, сегодня она используется повсеместно.
У цифровой стабилизации достаточно простой алгоритм работы. Представьте себе матрицу камеры смартфона, которая состоит из отдельных пикселей, — чтобы упростить, пусть это будет условный квадрат 10 на 10 точек. Когда стабилизация отключена, во время съемки используется вся площадь матрицы. После ее активации, происходит обрезка — вместо 10-ти начинает использоваться на пару точек меньше по каждой стороне. Основываясь на данных гироскопа и акселерометра, квадрат 8 на 8 перемещается по матрице камеры, чтобы компенсировать тряску гаджета. Вот и весь секрет.
Число точек, которые фактически обрезает каждое устройство, зависит от агрессивности работы цифровой стабилизации, используемой им. После обрезки числа пикселей качество изображения также падает — чем более агрессивно работает стабилизация, тем сильнее. Тем не менее, чаще всего это оправдано отсутствием смазанных участков. Ранее про цифровую стабилизацию было больше разговоров, но сегодня без помощи оптической ее оставляют только в недорогих смартфонах.
Что такое оптическая стабилизация и каков принцип её работы
Несмотря на то, что далеко не во всех камерах современных смартфонов используется оптическая стабилизация, это технология далеко не нова — если точнее, ей не меньше четверти века. Еще в 1995 году ее в своих камерах и объективах начала использовать компания Canon. В ее варианте она называется Image Stabilization (IS), поэтому другим компаниям пришлось придумываться собственные названия: Vibration Reduction (VR) у Nikon, Optical SteadyShot (OSS) у Sony, Optical Image Stabilizer (OIS) у Fujifilm. Первым смартфоном с системой оптической стабилизации принято считать Nokia Lumia 920 из 2012-го.
Для использования возможностей оптической стабилизации, в камере смартфона используется специальный подвижный механизм, который перемещает не изображение по матрице, а всю матрицу целиком. В итоге картинка остается резкой, несмотря на тряску. Тем не менее, полагаться на оптическую стабилизацию на 100% также нельзя. Следует отменить, что у каждого производителя камеры свои представления по поводу работы оптической стабилизации, поэтому и качество результата в виде фотографии может достаточно сильно отличаться. Более того, движение камеры также ограничено, поэтому стабилизация компенсирует лишь небольшую тряску.
Что лучше: оптическая или цифровая стабилизация
В сравнении с цифровой, оптическая стабилизация явно выигрывает. Начнем с того, что она не обрезает использование матрицы, поэтому изображение получается более ярким, четким, с меньшим количеством шумов и так далее. Более того, чаще всего оптическая стабилизация отыгрывает процесс компенсации тряски куда более правильно, ведь она не считывает данные с гироскопа или акселерометра, а использует собственные аппаратные механизмы. Оптическая стабилизация используется даже не в самых новых смартфонах — к примеру, она есть в Xiaomi Mi5, которому уже несколько лет отроду.
Интересный факт: некоторые считают, что цифровая стабилизация лучше оптической справляется со съемкой видео. К примеру, в первом поколении смартфонов Pixel используется именно она, и представители Google объясняют это тем, что она способна предугадывать движение, поэтому заметно быстрее отыгрывает его компенсацию — это критично во время съемки роликов. Тем не менее, во втором поколении Pixel инженеры уже использую гибридную стабилизацию, про которую дальше.
Что такое гибридная стабилизация и каков принцип её работы
Яркий пример смартфона, в котором используется гибридная стабилизация изображения — Google Pixel 4. Она предполагает объединение возможностей цифрового и оптического механизма, что позволяет сделать картинку максимально четкой и избежать смазываний даже в самых активных условиях съемки. По задумке, подобный гаджет должен использовать оптическую стабилизацию всегда, а цифровую подключать либо с помощью дополнительной функции, либо самостоятельно интеллектуальным образом. Теоретически подобный механизм должен значительно повысить эффективность стабилизации.
Какая стабилизация лучше
Чтобы раскрыть данный вопрос, нужно ответить вот на что: в каких условиях обычно делается фотография или записывается видео на мобильное устройство? И еще: насколько сильно его владелец заморачивается, чтобы добиться качественной картинки? Ответ простой — пользователь хочет получать снимки и ролики максимального качества, не вкладывая в это никаких усилий. Отсюда и достаточно простой вывод — у гаджета должна быть максимально хорошая камера, которая будет использовать гибридную стабилизацию. Кстати, вот наглядный пример съемки на «бородатый» Google Pixel 2 с ней и без нее:
Результат налицо, без стабилизации ролик выглядит просто отвратительно, а вот с ней вполне пригодным для дальнейшего использования. Стоит отметить, что в данном случае условия как раз максимально экстремальные. С одной стороны, камере сложно из-за тряски. С другой стороны, она должна охватывать широкий динамический диапазон из-за достаточно сложной с точки зрения света композиции кадра. Конечно, сложно сказать, что Google Pixel 2 в этом плане справился идеально, но речь о глобальном качестве картинки, а именно о разнице при использовании гибридной стабилизации.
Какие перспективы у стабилизации камер мобильных устройств
У стабилизации изображения в камерах смартфонах есть три равнозначных пути развития. Во-первых, ее оптические механизмы становятся все более доступными, поэтому увеличивают ширину своего распространения не только по смартфонам, но и по камерам в них — так, глядишь, и все модули будущих iPhone будут с этим работать. Во-вторых, будут появляться более совершенные механизмы оптической стабилизации, которые уже появляются в концептофонах — том же VIVO APEX 2020 (в нем используется карданный механизм стабилизации, который увеличивает амплитуду движения камеры для компенсации даже самой агрессивной тряски). В-третьих, нельзя отбрасывать в сторону интеллектуальные программные механизмы, которые продолжают развиваться.
Анатомия камеры смартфона. Часть 2
В первой части статьи мы обсудили, почему «много мегапикселей» — далеко не всегда хорошо, рассмотрели общее устройство камеры смартфона, характеристики матриц и базовые свойства оптики. В этой части разберёмся со «вспомогательными», но очень важными для качества снимков характеристиками: разновидностями автофокуса и систем стабилизации, двойными камерами, вспышками, датчиками, а также уделим внимание видеосъёмке.
Объектив и электроника: системы фокусировки
Автофокуса у основной камеры сегодня нет разве что в совсем бюджетных смартфонах, хотя среди фронтальных камер его отсутствие до сих пор не редкость. Когда камера не оснащена автофокусом, объектив устройства настроен на «бесконечность». Это позволяет фотографировать общие планы и различные объекты на большом расстоянии, но лишает возможности наводки на резкость с близкого расстояния, не говоря уже про макросъёмку.
Система автофокусировки бывает пассивная и активная. Пассивная полагается на электронику и анализ изображения, то есть по сути не оперирует расстоянием до объекта. Активная — та, которая использует различные датчики и способна измерить расстояние до объекта, чтобы правильно сфокусироваться на нём.
Итак, первая система — это «контрастный» автофокус, который есть в большинстве камер смартфонов.
Когда вы наводите камеру на человека, находящегося на фоне светлой стены, устройство обнаружит контраст, например, на границе одежды и стены, и на основе этого наведётся на резкость. При этом линзы будут двигаться туда-сюда, чтобы электроника могла сравнить контраст при их различных положениях. Как нетрудно догадаться, такая система не слишком совершенна: работает не всегда быстро, лучше подходит для съёмки статичных объектов, может ошибаться или даже отказываться работать при плохом освещении, когда в кадре нет контрастных объектов.
Активная система с помощью дополнительного «железа» вычисляет расстояние до объектов, чтобы точнее и быстрее поймать на них фокус. Например, смартфоны с фазовой системой фокусировки используют расположенные ближе к краям дополнительные датчики на матрице, чтобы проанализировать «раздвоенное» изображение объектов, постоянно подстраивая фокус таким образом, чтобы две проекции слились в единое целое (оказались в фазе).
Данная система хороша в первую очередь высокой скоростью работы, помогает фокусироваться на быстро движущихся объектах при дневном освещении, но в то же время она может спасовать ночью.
Имплементация фазовой фокусировки может отличаться на разных смартфонах и иметь различные фирменные названия. Так, в аппаратах Apple используется технология Focus Pixels, а у Samsung — Dual Pixel. И то, и другое по сути является усовершенствованной реализацией фазовой фокусировки. Улучшение происходит за счёт увеличения количества специальных датчиков на матрице, встроенных непосредственно в пиксели сенсора. Focus Pixels подразумевает, что около 5-10% пикселей сенсора одновременно могут быть задействованы для работы фазовой фокусировки, а в системе Dual Pixel вообще все пиксели имеют дополнительные датчики и помогают лучше работать автофокусу.
Смартфон с лазерной фокусировкой имеет рядом с объективом камеры излучатель, который освещает объект. Затем расположенный рядом сенсор измеряет расстояние на основе времени поступления отражённого лазерного луча.
Есть у этой системы существенное «но»: лазерный автофокус работает только на близких расстояниях, плюс-минус пара метров, а при фокусировке на далеко расположенных объектах смартфон всё равно переключится в стандартный режим контрастного или фазового фокуса.
ASUS ZenFone 3 обладает гибридной системой автофокуса, способной работать в следящем режиме и использовать как контрастный метод наводки на резкость, так и фазовую технологию.
Объектив и электроника: стабилизация
Фотолюбители знают, что избежать смазанных фотографий можно за счёт съёмки на коротких выдержках. Но в таком случае автоматике камеры необходимо повысить чувствительность ISO, а это приведёт к увеличению цифрового шума. В противном случае фотографу придётся отказаться от этой затеи и просто воспользоваться штативом. Однако есть и третий способ решения проблемы: оптическая (OIS) или цифровая (EIS) стабилизация.
У камеры с OIS система физически смещает линзы в противофазе движениями при тряске, ориентируясь на показания специальных гироскопов.
Оптическая стабилизация позволяет использовать более длинные выдержки при съёмке с рук, а значит — избежать смазывания и уменьшить количество шума при фотографировании в условиях слабого освещения. Конечно, возможности такой системы не безграничны. Например, при очень длинной выдержке она всё равно не заменит штатив. Но при обычной динамичной съёмке в темноте она допускает увеличение экспозиции на пару стопов.
В Samsung Galaxy A5 (2016) есть оптическая стабилизация (OIS).
Всё вышесказанное относится исключительно к фотографии. Для съёмки видео в большинстве смартфонов применяется цифровая стабилизация. Во время видеозаписи задействуется не вся, а лишь центральная часть матрицы камеры, поэтому пиксели вокруг рамок этого прямоугольника видеокадра используются как «буферная» зона для подстраховки на случай тряски, что позволяет электронике вкупе с анализом дрожания камеры восстановить выпадающую из-за тряски визуальную информацию за видимыми рамками кадра.
Цифровая стабилизация в современных дорогих смартфонах весьма эффективна, не привносит искажений и в целом не портит качество записи видеоматериала.
В смартфонах Google Pixel для видеозаписи используется цифровая стабилизация (EIS).
Разумеется, EIS, как и OIS, спасёт лишь от дрожи рук и несильных колебаний камеры, но не будет работать как операторский кран на съёмке блокбастера, а также не сильно поможет в случае сильной тряски.
Увидеть, как работает оптическая стабилизация в смартфоне, можно на примере «старичка» LG G2 в видеоролике.
Объектив: угол обзора и зум
В первой части статьи мы упомянули про фокусное расстояние объективов и диафрагму. Сегодня рассмотрим «стёкла» с потребительской точки зрения, так как производители редко указывают полные характеристики, делая упор на то, что действительно важно. Среди новых смартфонов часто встречаются модели с рекламируемым расширенным углом обзора, равным, например, небывалым ранее среди таких гаджетов 135 градусам. Это означает, что в кадр при съёмке на такой сверхширокоугольник можно будет уместить больше объектов (захватить больше пространства), не отходя от них. Однако стоит учитывать, что чем больше угол обзора, тем больше геометрические искажения — бочкообразные, «гнутые» линии и эффект «рыбьего глаза». Они особенно явно видны на крупных планах, скажем, лицах на селфи.
Если же перед вами не стоит задача уместить побольше всего в кадр, а наоборот, нужно приблизить предмет, не подходя к нему ближе — на помощь придёт зум. В большинстве смартфонов «приближение» реализовано цифровым способом и работает относительно неплохо лишь на дорогих аппаратах с большим количеством мегапикселей. По сути, картинка просто вырезается из середины кадра за счёт использования запаса мегапикселей матрицы. При этом чёткость и качество получаемого снимка, как правило, заметно снижаются, а поле зрения камеры, соответственно, сужается.
У «старичка» Samsung Galaxy K Zoom объектив выезжал вперёд, как у цифрокомпакта.
В ASUS ZenFone Zoom зум «уложен» внутрь корпуса в горизонтальном положении.
Полноценный же зум, позволяющий снять объект крупнее без потери качества, есть только в редких моделях специализированных смартфонов, и то чаще всего речь идёт лишь о двух-трёхкратном увеличении.
ASUS ZenFone Zoom обладает трёхкратным оптическим зумом.
Двойные камеры
Учитывая, что в компактный корпус смартфона проблематично установить серьёзный фикс-объектив с большим фокусным расстоянием или со сложной системой зумирования, производители пошли другим путём. Во многих новинках стали появляться «сдвоенные» камеры. При внешней схожести они могут выполнять совершенно разные функции, о чём ранее мы подробно писали в отдельной статье.
Вкратце напомним, что, например, в iPhone 7 вторая камера имеет более длинное фокусное расстояние, чем первая. Такое решение позволяет выбирать между съёмкой с широким углом обзора на основную камеру или с «приближением» на вторую. Кроме того, вторая камера в iPhone 7 и в большинстве других смартфонов может использоваться для получения эффекта боке или, проще говоря, для сильного размытия фона при съёмке средних планов, таких как поясной портрет.
Также «двустволки» в смартфонах применяются для улучшения качества фотографий. Скажем, в Huawei P9 одна камера имеет отдельный сенсор для цветных снимков, а вторая — для монохромных. Датчик с диодами без цветового фильтра (см. подробнее об устройстве матрицы в предыдущем материале) в теории способен захватить больше деталей и нюансов изображения, так как собирает только информацию об интенсивности света и не «страдает» от цветовых фильтров. Соответственно, в режиме улучшенного качества объединяются полезные данные сразу с двух камер с их двумя отдельными сенсорами.
«Двустволка» в Huawei P9 разрабатывалась совместно с Leica.
Датчик цвета
В отличие от нас, камера смартфона не может изначально «знать», какой цвет должны иметь те или иные предметы окружающего мира, поэтому зачастую запечатлевает снег излишне синего оттенка или наоборот, окрашивает его в жёлтый. Также камерам порой трудно угадать цвета во время съёмки в помещениях со смешанным освещением, когда одновременно присутствуют и белые лампы дневного света, и жёлтые диодные с несовпадающими цветовыми температурами.
Сейчас в продаже можно найти модели смартфонов, в которых установлены отдельные RGB-датчики, например, LG G5. Датчик в реальном времени мониторит освещение и подсказывает камере, как правильно выставить баланс белого даже в полутьме, чтобы цветопередача на снимках была максимально естественной.
Вспышки
Самые яркие вспышки — ксеноновые. Такие используются в фотоаппаратах, а раньше встречались в некоторых камерофонах. В современные смартфоны их не ставят из-за дороговизны, сильного расхода аккумулятора и риска перегрева.
В Nokia Lumia 1020, выпущенном в 2013 году, была ксеноновая вспышка.
Чаще всего сегодня применяются светодиодные вспышки (LED) — либо простые одинарные, либо двойные (их названия могут варьироваться в зависимости от производителя). Последние обычно отличаются от первых вовсе не «дальнобойностью», а тем, что используют два диода с разными цветовыми температурами. Это позволяет улучшить цветопередачу и снижает вероятность пересвечивания снимков.
В Moto X Play двухтоновая вспышка называется Dual CCT flash (Color Correlated Temperature).
У Apple технология называется True Tone: в iPhone 6 она предполагала два диода, в новых iPhone 7 — целых четыре (для увеличения яркости).
Если абстрагироваться от маркетинга, то, строго говоря, все вспышки в смартфонах не слишком яркие и способны осветить лишь небольшой объект на расстоянии до полутора-двух метров. Поэтому, какой бы ни была вспышка, в большинстве случаев из-за своих малых размеров и направленности только вперёд она всё равно пригодится лишь для «технической» съёмки, когда нужно чётко и качественно сфотографировать какую-нибудь деталь в авто посреди ночи, запечатлеть страницу документа либо попросту воспользоваться ей как фонариком.
Видеосъёмка
Говоря о съёмке видео, в качестве главной характеристики называют разрешение ролика. Например, HD — это 1280 на 720 точек, Full HD — 1920 на 1080 и 4K — 3840 на 2160. Однако так же, как и «мегапиксельность» при фотографировании, высокое разрешение вовсе не обязательно означает выдающийся результат. На видеосъёмку, как и на фото, влияют все ранее перечисленные параметры, матрица и качество объектива. Но помимо этого видеосъёмка на современных смартфонах сильно зависит от скорости центрального процессора гаджета. Дело в том, что кроме разрешения (HD, Full HD, 4K) у видео есть известный многим параметр fps (количество кадров в секунду), а также битрейт. Число fps обусловливает плавность видео (чем больше число, тем более плавным будет видео). От величины битрейта при записи зависит качество картинки, которое будет «запаковано» внутрь обозначенного разрешения, неважно, Full HD это или 4K.
Записывать видео одновременно с высоким битрейтом, с высоким FPS и в 4K-разрешении способны лишь смартфоны с мощным процессором, так как они должны обсчитывать параметры для каждого из миллионов пикселей.
Бывает и так, что установленный в гаджете модуль камеры поддерживает более качественную съёмку видео, но из-за ограничений процессора производителю приходится искусственно снижать настройки изображения. Кроме того, если смартфон планируется использовать для видеосъёмки, стоит избегать девайсов, склонных к перегреву и троттлингу — такие устройства попросту не дадут долго снимать видео и будут отключать камеру после 15-20 минут видеозаписи.
Выявить нехватку мощностей для качественного кодирования видео получится путём тестовой съёмки в максимальном разрешении (4K) с максимальными настройками качества в полутьме. Если на видео fps резко снижается, значит, мощности «железа» не хватает для полноценной съёмки в сложных условиях. Придётся понижать разрешение либо вовсе отказаться от покупки такого гаджета.
Производители обычно не указывают битрейт, с которым смартфоны записывают видео, но узнать его можно самостоятельно, заглянув в свойства файлов оригиналов тестовых записей (заодно стоит выяснить, с каким битрейтом идёт запись звука).
Вообще скорость видеопотока при записи видео производители, конечно, устанавливают оптимальную, отталкиваясь от реальных возможностей платформы аппарата, и его обычно нельзя поменять. Тем не менее на некоторых смартфонах при установке сторонних приложений, скажем, Snap Camera HDR, есть возможность выйти за рамки заводских настроек и попробовать постепенно увеличивать битрейт, подбирая значения, которые сможет «переварить» ваш гаджет. При увеличении значений качество картинки становится выше, уменьшается количество артефактов на изображении (например, по контуру мелких объектов на контрастном фоне). Однако при этом нередко проседает fps, а камера и вовсе может отказаться работать при завышенных настройках.
Итоги
Смартфоны сегодня почти полностью вытеснили любительские point-and-shoot камеры. Они отлично справляются с фотографированием и записью видео для личных архивов, блогов и социальных сетей, подходят для документирования и даже творческой работы. Конечно, есть объективные ограничения, связанные с габаритами смартфонов, из-за чего в них невозможно установить большую матрицу или сложную оптику, но многое сегодня «вытягивают» новые технологии и программная обработка. Так что, зная базовые параметры камер, оценив аппаратную начинку гаджета и проверив тестовые снимки приглянувшегося девайса, можно сделать осознанный выбор. И если с самого начала не возлагать на смартфоны лишних надежд и понимать сильные и слабые стороны таких устройств, он не разочарует.