Зачем 3 камеры на смартфоне

Обновлено: 10.01.2025

Смартфоны с двойными камерами могут снимать портреты в режиме боке или неплохо зумировать фото, если вспомогательный модуль оснащён телеобъективом. Устройства с дополнительным монохромным датчиком создают лучшие снимки при слабом свете. А смартфоны с тремя разными камерами умеют делать всё перечисленное ниже одновременно.

1. Красивое боке в портретном режиме

Чаще всего производители смартфонов снабжают свои устройства дополнительными камерами ради съёмки красивых портретов с боке. Это эффект, когда объекты на фото находятся в фокусе, а фон позади красиво размывается. Создаётся боке так: одна камера фотографирует, а другая составляет карту глубины резкости кадра, что и позволяет изменять степень размытия фона.

Снимать боке умеют и некоторые телефоны с одной камерой, а размытие потом добавляется программно. Но многокамерные смартфоны справляются с задачей куда лучше. Кроме того, наличие у гаджета нескольких камер позволяет избавиться от искажений лиц при съёмке крупным планом.

2. Работа с приложениями дополненной реальности

Составляемая вспомогательной камерой карта глубины нужна не только для симпатичного размытия на портретах. Ещё она пригодится приложениям дополненной реальности: благодаря нескольким камерам программы могут точнее позиционировать виртуальные объекты на фоне реального мира.

3. Оптический зум без потерь

Смартфон может увеличивать фото двумя способами. Самый простой — цифровой зум, который применяется на всех гаджетах с одной камерой. Телефон просто растягивает захваченный фрагмент фото. Естественно, при этом страдает качество и теряется уйма деталей.

А вот смартфоны, у которых есть дополнительная камера с телеобъективом, могут использовать оптический зум. Он позволяет приблизить объект на фото без ухудшения качества изображения, а также обеспечивает достаточную глубину резкости.

4. Чёрно-белая съёмка

Некоторые телефоны вдобавок к основным цветным камерам укомплектованы и монохромной. Это позволяет делать наиболее качественные чёрно-белые снимки для любителей олдскула. Такие фотографии имеют более выраженный контраст, тени на них глубже, а блики ярче.

Когда смартфон делает цветной снимок, а потом накладывает на него монохромный фильтр — это совсем не то.

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 .

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.

Эти объективы для камер только от одной компании. А их тоже много.

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.

Наводите курсор на точки, чтобы узнать все о камерах Huawei P20 Pro

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:

Двигайте ползунок влево и вправо чтобы сравнить фото

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.

С учетом снижения цены, это отличная замена любительским «зеркалкам». Кто мечтал освоить мобильную фотографию — тоже добро пожаловать.

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

Нажимайте на точки, чтобы подробно узнать о камерах

«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.

Чтобы понять, за что отвечает главная камера, разберем ее основные характеристики:

Размер (или разрешение) матрицы. Измеряется в мегапикселях: чем их больше, тем детализированнее получаются снимки. Для качественных снимков разрешение основной камеры должно быть не меньше 32 МП. У флагманских моделей смартфонов, таких как Galaxy S21 Ultra, размер матрицы достигает 108 МП. При таком разрешении получается настолько детализированная картинка, что четко видны даже мельчайшие элементы, такие как крупицы песка на пляже. Кадры настолько качественные, что одну фотографию можно разделить на несколько или сильно обрезать без ущерба четкости. И даже «вытащить» снимок из видеоролика.

Объектив. Набор линз, которые преломляют падающий свет и проецируют его на матрицу. Она, в свою очередь, под воздействием фотонов света генерирует электрический заряд. Через преобразователь заряд подается в процессор — и после обработки получается привычное нам цифровое изображение. Объективы имеют разные углы обзора: чем шире угол, тем больше объектов попадает в кадр. Стандарт основного объектива — 80-90 градусов, но дополнительные сверхширокоугольные камеры на флагманских Galaxy наделены углом обзора до 120 градусов.

Зум. Способность приближать изображение. У доступных камер он цифровой, то есть картинку приближают и обрезают программные алгоритмы. В более дорогих моделях устанавливают камеры еще и с оптическим зумом, которые приближают объекты с помощью линз: так изображение получается четче.

Разрешение видео и частота кадров. От этих параметров во многом зависит детализация изображения, плавность движения и эффективность системы стабилизации. Чем выше разрешение видео, тем сложнее процессору обрабатывать кадры, поэтому с ростом разрешения частота кадров обычно падает: например, видео формата 4К (от 8 до 12 мегапикселей) может быть снято с частотой 60 кадров в секунду, а в сверхчетком качестве 8К (это около 33 мегапикселей) — уже 24 кадра в секунду. При этом флагманы с мощными процессорами могут снимать 8К-видео и с большей частотой.

Фокусное расстояние. Измеряется в миллиметрах и определяет, как далеко от объектива находится точка фокусировки. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше объектов попадает в кадр, и наоборот.

Апертура (или диафрагма). Показывает, как широко открывается шторка камеры и, как следствие, сколько света попадает на матрицу. От этого зависит глубина резкости и общая освещенность на снимке. Апертура обозначается так: f/1,8, ƒ/2,4, ƒ/4,9. Чем больше значение, тем меньше отверстие камеры.

У стандартной камеры смартфона все эти показатели, кроме разрешения матрицы, находятся в среднем диапазоне. Хорошие снимки получаются, если есть хорошее освещение, объект съемки находится не очень далеко и нет необходимости захватить в кадр широкий обзор. При этом основной камерой сложно снять что-то с большого расстояния, сфотографировать группу людей, запечатлеть объект ночью или в сумерках.
Тут-то и приходят на помощь вторая, третья и четвертая камеры. Они могут работать как самостоятельно, так и совместно с основной: в этом случае процессор объединяет полученные с двух матриц данные в один кадр.

В погоне за трендами, большинство уважающих себя производителей смартфонов уже боятся выпускать решения с одной камерой. Если ранее Гугл или Самсунг оставались в стороне, то сегодня и они делают флагманы «как положено» у конкурентов из Китая. А ведь это лидеры на платформе Андроид. Но вернемся к насущному: если сравнить смартфоны, почти все, даже самые бюджетные решения, имеют пару модулей, а флагманы в обязательном порядке – три. Зачем это простому пользователю, мы и попытаемся выяснить.

Немного истории

Если вспомнить первые двухмодульные решения, продвигаемые компанией Хуавей, оба сенсора принимали участие в построении одной картинки: один модуль отвечал за цветность, второй был черно-белым и обрабатывал детали и тени. Кроме того, двухмодульные камеры имели преимущество перед простыми собратьями в возможности размытия заднего плана. Теперь вернемся к триплет-камерам. Одними из первых данную технологию освоили все те же инженеры Хуавей, представив в 2018 году весьма интересный флагман – Huawei P20 Pro, презентация которого прошла в Париже, в аудитории, насчитывающей более 2000 журналистов. Камера стала основной фишкой в позиционирования устройства и поразила даже бывалых скептиков, переплюнув в условиях низкой освещенности даже эппловских конкурентов.

Рассмотрим камеру первого серийного триплета подробнее:

Основной сенсор получил небывалые по меркам большинства конкурентов 40Мп и объектив с f/1.8. При этом фокусное расстояние составило 27мм.
Второй модуль и здесь монохромный, он отличался 20Мп, f/1.6 при фокусе в 27мм. Задача этого модуля в расширении динамического диапазона.
Третий модуль не блещет светосилой и разрешением, здесь 8Мп и f/2.4, но имеет трехкратное увеличение и стабилизацию.

Тоже есть боке и всевозможные улучшалки, не без помощи продвигаемого ИИ. Конечно, нельзя не сказать, что аппарат получил сенсор с внушительными даже для современного мобильного рынка размерами в 1/1.7 дюймов.

Преимущества трех объективов в нынешних моделях

Несмотря на новаторство, некоторые коррективы трехмодульный концепт все же получил. Расширение динамического диапазона и отдельная обработка теней конечно хорошо, но фотография требует разных решений для съемки, в зависимости от сценария. Так, профессиональный фотограф с габаритным фотоаппаратом имеет в своем распоряжении как минимум три объектива:

Классический, для обычной съемки;
Широкоугольный, для максимального охвата;
Телеобъектив для приближения удаленных объектов.

Именно на это в последнее время стали делать упор. Любой пользователь старого мобильного телефона согласится, что цифровой зум нисколько не компенсировал ситуацию, а широкоугольная съемка была доступна в основном владельцам экшн-камер. К слову, более поздний Huawei Mate 20 Pro все же получил широкоугольник вместо монохромного модуля. Благодаря этому владелец гаджета может захватить в кадр больше объектов, что полезно при коллективной съемке или для больших строений. Более того, при макросъемке аппарат также показал себя хорошо: он может запечатлеть объекты на удалении всего в 2.5см.

Таким образом, преимущество триплета в универсальности. И хотя со временем, начнут появляться маркетинговые триплет для селфи, основное достоинство проявляется в возможностях основной камеры на очень близких или, наоборот, дальних дистанциях. Конечно, такой «парк» объективов вряд ли приблизится к профессиональной крупногабаритной технике, но мобильная съемка актуальных флагманов с тремя модулями впечатляет.

Актуальные флагманы с триплетом

Модель	Размер дисплея	Платформа	Батарея	Камера
Huawei Mate 20 Pro	6.39, 1440х3120	Кирин 980+8Гб	4200мач	40Мп(f/1.8, 27мм)+20Мп(f/2.2, 16мм)+8Мп(f/2.4, 80мм)
Samsung Galaxy S10	6.1, 1440х3040	Эксинус 9820+8Гб	3400мач	12Мп(f/1.5-2.4, 26мм)+12Мп(f/2.4, 52мм)+16Мп(f/2.2, 12мм)
Sony Xperia 1	6.5, 1644х3840	Снэйпдрэгон 855+6Гб	3330мач	12Мп(f/1.6, 26мм)+12Мп(f/2.4, 52мм)+12Мп(f/2.4, 16мм)

Как видно, актуальные конкуренты уже наступают на пятки хуавеевцам: мартовский Самсунг и майский Sony оснастили более светосильными основными модулями. Хотя они не отличаются такой большой площадью, гаджеты имеют свои сильные стороны и во многих сценариях не уступают. К примеру, Sony Xperia 1 умеет снимать видео в 1080р при 960fps, а Samsung получил переменную светосилу и ультраширокоформатный объектив. Последний имеет очень большой в сравнении с конкурентами обзор: при съемке кадра можно даже захватить кончики пальцев, удерживающих гаджет.

Обработка изображений

Не секрет, что современный смартфон, является не просто фотоаппаратом, а именно «умным» гаджетом. Большой упор в съемке сделан на усовершенствованные алгоритмы обработки изображений, и конечно, искусственный интеллект. Таким образом, при наведении камеры на объект, по сути, срабатывает машинное зрение: гаджет моментально распознает лица и объекты, и пытается подобрать оптимальный сценарий съемки. Во флагманском Huawei P20 Pro нейропроцессор может распознавать около двух тысяч картинок в минуту, а значит, смартфон способен определять, что находится в кадре фактически в режиме реального времени. И здесь конструкция из нескольких светосильных качественных модулей существенно расширяет возможности машинного зрения. Кроме того, наличие более одного модуля может позволить гаджетам видеть картинку в 3D, хотя VR-технологии пока не прижились в должной мере.

Читайте также: