Что такое фокус на телефоне. Как работает автофокус камеры. Специальные приложения для фотографирования
Система автоматической фокусировки камеры настраивает объектив, чтобы сфокусироваться на объекте и может обеспечить разницу между чётким снимком и упущенной возможностью. Несмотря на кажущуюся очевидность задачи «чёткость в точке фокусировки», скрытая работа, необходимая для фокусировки, к сожалению, далеко не так проста. Данная глава призвана повысить качество ваших снимков, обеспечив понимание принципов работы автофокуса и тем самым позволив вам извлечь максимум из его возможностей и избежать его недостатков.
Примечание: автофокус (AF) работает либо с использованием сенсоров контраста в камере (пассивный AF ), либо посылая сигнал для подсветки или оценки расстояния до объекта (активный AF ). Пассивный AF может осуществляться методами контрастного или фазового детектора, но оба метода для достижения точного автофокуса опираются на контраст; вследствие этого с точки зрения данной главы они считаются качественно идентичными. Если не указано обратное, данная глава рассматривает пассивный автофокус. Мы рассмотрим также метод вспомогательного луча активного AF ближе к концу.
Концепция: сенсоры автофокуса
Сенсор(ы) автофокуса камеры расположены в различных частях поля зрения изображения и являются целой системой, стоящей за достижением чёткого фокуса. Каждый сенсор измеряет относительный фокус по изменениям контраста в соответствующей области изображения, и максимальный контраст считается соответствующим максимальной резкости.
| Изменение фокусировки: | Размытие | Полуфокус | Резкость | |
400% |
 Гистограмма сенсора |
|||
Основы контраста изображений описаны в главе о гистограммах изображений .
Примечание: многие компактные цифровые камеры в качестве сенсора контраста используют собственно сенсор изображения (используя метод, называемый контрастным AF) и необязательно оборудованы несколькими дискретными сенсорами автофокуса (которые чаще встречаются при использовании фазового AF). Диаграмма вверху иллюстрирует контрастный метод AF; метод фазового детектора отличается от него, но тоже основывается на контрасте как критерии автофокуса.
Процесс фокусировки в общих чертах работает следующим образом:
- Процессор автофокуса (AFP) незначительно изменяет дистанцию фокусировки.
- AFP считывает сенсор AF и оценивает, как и насколько изменился фокус.
- Используя информацию из предыдущего шага, AFP настраивает объектив на новую дистанцию фокусировки
- AFP последовательно повторяет предыдущие шаги, пока не будет достигнут удовлетворительный фокус.
Весь процесс обычно занимает доли секунды. В сложных случаях камера может не достичь удовлетворительного фокуса и начнёт повторять вышеописанный процесс, что означает отказ автофокуса. Это ужасный случай «охоты за фокусом», когда камера постоянно гоняет фокус вперёд-назад, не достигая фокусировки. Однако, это не значит, что фокусировка на выбранном предмете невозможна. Следующий раздел рассматривает случаи и причины отказа автофокуса.
Факторы, влияющие на автофокус
Предмет съёмки может иметь огромное влияние на степень успешности автофокуса, зачастую даже большее, чем разница между моделями камер, объективов или параметров фокусировки. Три наиболее важных фактора, влияющих на автофокус, - это степень освещённости, контрастность предмета и движение камеры или предмета .
Пример, иллюстрирующий качество различных точек фокуса, показан слева; наведите курсор на изображение, чтобы увидеть преимущества и недостатки каждой из точек фокуса.
Заметьте, что все эти факторы взаимосвязаны; другими словами, автофокус достижим даже на слабо освещённом предмете, если он имеет при этом высокий контраст, и наоборот. Это имеет важные последствия для вашего выбора точки автофокуса: выбор точки фокуса, которая находится на чёткой границе или выраженной текстуре, поможет достичь лучшего автофокуса , при прочих равных условиях.
Пример слева выгодно отличается тем, что точки наилучшего автофокуса совпадают с положением предмета. Следующий пример более проблематичен, поскольку автофокус лучше работает на фоне, чем на предмете. Наведите курсор на изображение внизу, чтобы отметить области хорошей и плохой работы автофокуса.
На снимке справа, если сфокусироваться на быстродвижущихся источниках света за предметом, сам предмет может оказаться вне фокуса, если глубина резкости невелика (как обычно и бывает при съёмке в условиях низкой освещённости наподобие показанных).
Иначе, фокусировка на внешней подсветке предмета, возможно, была бы наилучшим подходом, за вычетом того, что эта подсветка быстро меняет расположение и интенсивность в зависимости от положения движущихся источников света.
Если сфокусировать камеру на внешней подсветке не удаётся, менее контрастной (но более статичной и достаточно хорошо освещённой) точкой фокуса могут быть выбраны ноги модели или листья на земле на одинаковом расстоянии с моделью.
Однако, вышеописанный выбор затрудняется тем, что его зачастую нужно сделать в течение долей секунды. Дополнительные специфические техники автофокусировки для неподвижных и движущихся объектов будут рассмотрены в соответствующих разделах ближе к концу этой главы.
Количество и тип точек автофокуса
Устойчивость и гибкость автофокуса в первую очередь являются результатом числа, положения и типа точек автофокуса, которые доступны в данной модели камеры. Зеркальные камеры высшего класса имеют 45 точек автофокуса и более, тогда как другие камеры могут иметь даже всего лишь одну центральную точку. Два примера расположения сенсоров автофокуса показаны ниже:
На примерах слева и справа приведены камеры Canon 1D MkII и Canon 50D/500D, соответственно.
Для этих камер автофокус невозможен для диафрагм, меньших чем f/8.0 и f/5.6.
Примечание: «вертикальным» сенсор называется только потому, что обнаруживает контраст
вдоль вертикальной линии. Ирония в том, что такой сенсор, как следствие,
наилучшим образом обнаруживает горизонтальные линии.
Для цифровых зеркальных камер количество и точность точек автофокуса может также меняться в зависимости от максимальной диафрагмы используемого объектива, как показано выше. Это важный фактор при выборе объектива: даже если вы не планируете использовать максимальную диафрагму объектива, она тем не менее может помочь камере достичь более высокой точности автофокуса . Далее, поскольку центральный сенсор автофокуса практически всегда наиболее точен, для предметов вне центра зачастую лучше всего сперва использовать этот сенсор для наведения на фокус (перед изменением композиции).
Несколько сенсоров AF могут работать одновременно для повышения надёжности или по отдельности для повышения своеобразия, в зависимости от выбранных параметров настройки камеры. У некоторых камер есть также «АвтоГРИП», вариант для групповых фотографий, который обеспечивает попадание всех точек кластера фокусировки в приемлемую степень фокуса.
Режимы AF: следящий (AI SERVO) или разовый (ONE SHOT)
Наиболее широко поддерживаемым режимом фокусировки камеры является разовый, который наилучшим образом подходит для статичных изображений. Этот режим подвержен ошибкам фокусировки для быстродвижущихся объектов, поскольку не рассчитан на движение, вдобавок он может затруднить отслеживание движущихся объектов видоискателем. Разовая фокусировка требует достижения фокуса, прежде чем снимок может быть сделан.
Многие камеры поддерживают также режим автофокуса, который непрерывно адаптирует дистанцию фокусировки для движущихся объектов. Камеры Canon называют этот режим «AI Servo», а камеры Nikon - «непрерывной» фокусировкой. Следящий режим работает на основе предположения о местоположении объекта в следующий момент времени на основании расчёта скорости движения объекта по данным предыдущих фокусировок. Камера затем фокусируется на предугаданную дистанцию с опережением для учёта скорости спуска (задержки между нажатием спуска и началом экспозиции). Это существенно повышает вероятность правильной фокусировки на движущихся объектах.
Примеры максимальных скоростей слежения показаны для различных камер Canon ниже:
Значения справедливы для идеальных контраста и освещённости при использовании объектива
Canon 300 мм f/2.8 IS L.
Вышеприведенный график можно использовать для приближённого подсчёта возможностей других камер. Действительные предельные скорости слежения зависят также от того, насколько неравномерно движение объекта, контраста и освещённости объекта, типа объектива и количества сенсоров автофокуса, используемых для слежения. Имейте также в виду, что использование следящего фокуса может значительно сократить время жизни батареи вашей камеры, так что применяйте его только при необходимости.
Вспомогательный луч автофокуса
Многие камеры комплектуются вспомогательным лучом AF, видимым или инфракрасным, который применяется в методе активного автофокуса. Это может быть очень полезно в ситуациях, когда объект недостаточно освещён или недостаточно контрастен для автофокуса, хотя использование вспомогательного луча имеет также и свои недостатки, поскольку автофокус в этом случае работает намного медленнее.
В большинстве компактных камер используется встроенный источник инфракрасного света для работы AF, тогда как цифровые зеркальные камеры часто используют встроенную или внешнюю вспышку для подсветки объекта. При использовании вспомогательной вспышки достичь автофокуса может быть затруднительно, если предмет заметно смещается между вспышками. Поэтому использование вспомогательной подсветки рекомендуется только для неподвижных объектов.
На практике: съёмка движения
Автофокус практически всегда будет лучше всего работать при съёмке движения в следящем (AI servo) или непрерывном режиме. Эффективность фокусировки может значительно повыситься при условии, что объективу не нужно осуществлять поиск в большом диапазоне дистанций фокусировки.
Пожалуй, наиболее универсальный способ этого добиться - это предварительно сфокусировать камеру на области, в которой вы ожидаете появления движущегося объекта . На примере с велосипедистом предфокус может быть осуществлён по обочине дороги, поскольку велосипедист наверняка появится поблизости от неё.
На некоторых объективах для зеркальных камер присутствует переключатель минимальной дистанции фокусировки, установка его на предельно возможную дистанцию (ближе которой предмет ни в коем случае не окажется) также повысит эффективность.
Учтите, однако, что в режиме непрерывного автофокуса снимки могут быть сделаны, даже если точная фокусировка ещё не достигнута.
На практике: портреты и другие статичные снимки
Статичные снимки лучше всего снимать в режиме разового фокуса, который гарантирует, что точный фокус был получен до начала экспозиции. Обычные требования к точке фокусировки касательно контраста и освещённости применимы и здесь, но требуется ещё и незначительная подвижность предмета съёмки.
Для портретов наилучшей точкой фокусировки является глаз, поскольку это стандарт и поскольку он обеспечивает хороший контраст. Несмотря на то, что центральный сенсор автофокуса обычно наиболее чувствителен, наиболее точная фокусировка для нецентральных объектов достигается использованием нецентральных точек фокусировки. Если использовать центральную точку фокусировки для фиксации фокуса (и далее изменять композицию), дистанция фокусировки всегда будет несколько меньше действительной, и эта ошибка нарастает с приближением объекта. Точная фокусировка особенно важна для портретов, поскольку они обычно имеют малую глубину резкости .
Поскольку наиболее общеупотребимые сенсоры автофокуса являются вертикальными, может быть уместно побеспокоиться о том, какой контраст преобладает в точке фокусировки, вертикальный или горизонтальный. В условиях малой освещённости порой автофокуса можно достичь, только повернув камеру на 90° на время фокусировки.
На примере слева ступеньки состоят преимущественно из горизонтальных линий. Если фокусироваться на дальней из передних ступенек (в расчёте на получение гиперфокального расстояния), чтобы избежать отказа автофокуса, можно на время фокусировки сориентировать камеру в ландшафтное положение. После фокусировки можно при желании повернуть камеру в портретное положение.
Заметьте, что эта глава рассматривает, как фокусироваться, а не на чём фокусироваться. За дальнейшей информацией по данному вопросу изучите главы о глубине резкости и гиперфокальном расстоянии .
Фотографии, снятые на камеру смартфона, могут быть красивыми. Мы понимаем это, глядя на красивые изображения, выложенные в сеть нашими товарищами. И только у самих все время получается что-то не то: то освещение плохое, то выдержка «подкачала», то снимок омрачается наложением всевозможных оттенков. Потом мы стараемся исправить ситуацию с помощью фильтров, но делаем только хуже. Так как же нужно фотографировать, чтобы камера смартфона Android срабатывала в самый подходящий момент?
Прежде всего, стоит отметить, что пока человек не научится фотографировать, то даже с профессиональным аппаратом качество будет ужасным, тогда как красивые снимки можно получить даже на самую простую камеру, вне зависимости от «наворотов» и количества мегапикселей.
Лучшие снимки получаются в условиях естественного освещения. Именно так можно добиться максимальной выразительности объекта и минимального наложения посторонних оттенков.
Свет должен попадать на объект съемки, а не в объектив.
Экспозиция влияет на яркость и четкость изображения. Однако настроить ее вручную в заводское ПО Android не позволяет. Специальные приложения открывают доступ к широким настройкам, позволяют устанавливать необходимую чувствительность камеры.
Баланс белого позволяет настроить цветовую гамму будущего фото. Регулировать этот параметр и менять автоматически заданные значения можно тоже с помощью различных приложений.
Фокус. Android-смартфоны фокусируются автоматически, но при этом нужно обеспечить неподвижность камеры в момент съемки, и убедиться, что в фокусе находится именно тот объект, на котором хочется акцентировать внимание.
Композиция. Золотое правило любого уважающего свою работу фотографа – разделить пространство на 9 равных частей, и расположить объект или объекты съемки на пересечении линий, или вдоль них. При этом в настройках камеры смартфона Android обязательно есть возможность эти линии показать на экране, так что дело за малым.
Специальные приложения для фотографирования
Чтобы окончательный результат радовал вам глаз, давайте рассмотрим софт для съемки с телефона Андроид.
Google Camera – одно из наиболее адаптированных для простого пользователя приложений. Открывает доступ к многим полезным параметрам, отличаясь при этом понятным и простым интерфейсом.
Фильтров и возможностей редактировать фото здесь нет, зато в комплекте с другим ПО, как Photoshop Express, например, Google Camera показывает себя как нельзя лучше. В ее арсенале: эффект боке, или режим «Lens Blur», возможность настраивать экспозицию, при плохом освещении включается режим HDR.
Данное приложение отличается следующими преимуществами:
Сетки для кадрирования и композиции (несколько вариантов).
Ручная настройка фокуса и экспозиции.
Блокировка баланса белого перед началом съемки.
Независимая регулировка теней, яркости, цветовой температуры.
Широкое разнообразие фильтров.
Огромной популярностью пользуется инновационная система лазерного автофокуса камеры на смартфонах. Данная технология позволяет камере совершать быструю и точную фокусировку на объектах. Справедливости ради, скажем, что в технологии присутствуют и недостатки. Луч не может возвращаться обратно на больших расстояниях. Также есть проблемы с прозрачными и отражающими предметами. Поэтому, дайте разбираться в некоторых моделях смартфонов с лазерным автофокусом в 2016 году.
LG G3
Смартфон, который первым удосужился получить систему лазерной автофокусировки и был LG G3. Модель поистине можно назвать настоящим планшетофоном из-за его больших размеров . Корпус хоть и пластмассовый, но с виду кажется, что это ничто иное как металл. Лазерный дальномер и сдвоенная вспышка располагаются на задней поверхности устройства.
LG G3 оборудован сенсорной матицей IPS. Диагональ экрана составляет 5,5 дюйма, а разрешение равно 2560х1440 точек. Яркость дисплея настраивается вручную или при помощи автоматической регулировки. С помощью технологии мультитач гаджет справляется с 10 одновременными прикосновениями.
Экран продемонстрировал отличные углы обзора, а при больших отклонениях взгляда значительного сдвига цвета не происходит. Нельзя умолчать также о хорошем цветовом тоне белого поля и равномерности яркости. Цветопередача естественная, присутствуют насыщенность и четкость цвета.
Качественный и громкий звук достигается при помощи мощного динамика, который подключен к усилителю. Аппарат имеет два модуля цифровых камер на 2,1 и 13 Мп. Фронтальная камера отлично справляется с автопортретами. Отдельного внимания заслужила тыловая, основная камера на 13 Мп, она имеет усовершенствованную оптическую стабилизацию изображения и лазерную фокусировку. То есть, модель, как и профессиональные зеркальные фотокамеры, использует эту технологию для определения расстояния между предметом и камерой лазерным лучом.
Гаджет функционирует на программной платформе Google Android 4.4.2 KitKat. Аппаратная платформа базируется на системе Qualcomm Snapdragon 801. Объем оперативной памяти составляет 2 Гб, а встроенной 16 Гб, которую можно расширить картой памяти до 128 Гб.
Внедренная литий-полимерная батарея способна обеспечивать время автономной работы модели около двух суток в режиме средней нагрузки.
LG G4
Последователем LG G3 становится G4. Гаджет терпит изменения в камере, дизайне, дисплее и теперь обладает более совершенной начинкой. Задняя крышка обладает изящными кожаными вариантами.
Что касается материалов изготовления, то здесь присутствует натуральная кожа, а корпус весь пластиковый. Вы сможете приобрести всего шесть разных цветов кожаной отделки: красный, черный, коричневый, желтый, бежевый и небесно-голубой.
Модель дополнена сенсорной матрицей без воздушной прослойки IPS, а также защитным стеклом . Здесь применен новый тип дисплея — LG IPS Quantum, который примерно на 20% лучше производит цветопередачу, больше яркости и выше контрастность. Диагональ экрана составляет 5,5 дюймов, в то время как разрешение 2560х1440 точек. В настройках дисплея можно использовать автоматическую регулировку яркости. Плюс ко всему пользователя ожидает приятная неожиданность в виде технологии мультитач , аппарат обрабатывает 10 одновременных прикосновений.
Экран продемонстрирует отличные углы обзора без особых сдвигов цвета, при каких либо отклонениях взгляда. Звук у модели ничем особенным не выделился, звучит немного лучше, чем предшественник G3. Динамик чрезвычайно громкий, звучит чисто и бесперебойно.
Фронтальная камера устройства имеет добротный 8-мегапиксельный модуль и производит снимки достаточно хорошего качества. Основная камера 16 Мп располагает улучшенной системой оптической стабилизации изображения, а также лазерным автофокусом с молниеносным временем срабатывания . Более того, усовершенствованная камера имеет сенсор цветового спектра, который призван улучшать точность цветопередачи. Однозначно можем сказать, что снимки камеры лучшие среди смартфонов на сегодняшний день.
LG G4 основан на платформе Qualcomm Snapdragon 808, который известен наличием множества передовых и коммуникационных возможностей. Аппаратная платформа телефона Google Android 5.1 Lollipop. Модель получила достойную аккумуляторную батарею, емкость которой 3000 мАч.
Nexus 5X
Модель изготовлена из пластмассы. Дизайн більше можно назвать простым, чем оригинальным. Передняя панель дополнена тонированным плоским защитным стеклом
. LG Nexus 5X имеет сенсорный экран IPS, дополненный технологией In-Cell Touch, вместе с защитным стеклом Gorilla Glass 3. Диагональ экрана составляет 5,2 дюйма с разрешением 1920х1080. Датчик освещения автоматически регулирует яркость дисплея.
Внешняя поверхность экрана обладает специальным олеофобным покрытием, которое защищает от появления следов от пальцев. Гаджет демонстрирует высокую максимальную яркость, это значит, что с учетом антибликового свойства, изображения будут хорошо прослеживаться даже в самый солнечный день.
Насыщенность цветов отличная, цветопередача хорошая. Что касается звука, то его параметры весьма скромные, тогда как звучание в наушниках намного качественнее и приятнее. Во время телефонного разговора никаких искажений не прослеживается.
Гаджет имеет два модуля камер на 5 и 12,3 Мп. Фронтальная камера оснащена 5-мегапиксельным сенсором, без автофокуса и вспышки. Качество съемки данной камеры приемлемое, для селфи уровень достаточный. В основной камере имеется сенсор Sony IMX377 и лазерный инфракрасный дальномер для фокусировки, которая обладает сдвоенной разноцветной вспышкой, но функция стабилизации изображения здесь отсутствует.
В данной модели производитель расширил поддержку функции энергосбережения. Также присутствует система сканера отпечатков пальцев, которая здесь называется Nexus Imprint. Мощная и достаточно актуальная 6-ядерная SoC Qualcomm Snapdragon 808 обеспечивает работу аппарата. Телефон, имея такую мощную платформу, демонстрирует очень высокий уровень производительности.
Результаты тестирования воспроизведения видео показали, что устройство оснащено всеми необходимыми декодерами, способных проигрывать большинство распространенных мультимедийных файлов.
Встроенная несъемная батарея имеет 2700 мАч емкости. В целом, смартфон показывает неплохие показатели автономной работы, правда в режиме видео испытуемый телефон продержался всего 6 часов, причем задняя панель явно испытывала перегрев.
Oppo R7 Plus
Компания Oppo пытается зарекомендовать себя, как производитель качественной продукции. OPPO R7 оснащен огромный 6-дюймовым дисплеем, он изготовлен по технологии AMOLED,
разрешение равно 1920х1080 точек. Модель располагает 3 Гб оперативной памяти, и 32 Гб встроенной.
Прибор вмещает аккумулятор на 4100 мАч. Но, имея такой большой дисплей и мощный процессор, он не способен достаточно долго держать один заряд.
Фронтальная камера ничем не примечательная, на 8 Мп, качество селфи приемлемое. Основная камера 13 Мп дополнена функцией стабилизации изображения, а также лазерным автофокусом.
В смартфоне OPPO R7 установлена операционная система Android 5.0. Преимуществом является поддержка аппаратом dualSIM формата nano SIM. Примерная стоимость модели составляет 490 долларов.
Meizu MX 5
Один из самых ожидаемых гаджетов является Meizu MX5. В нем есть практически все, что хотели пользователи:
тонкий алюминиевый корпус, огромный экран с маленькими рамками, отличный звук, сканер отпечатков пальцев, емкий аккумулятор и продвинутая камера.
Приятным моментом является размер телефона. Обладая 5,5-дюймовым экраном, он совсем не крупный. Сборку можно посчитать качественной, но не очень аккуратной. Разрешения экрана составляет 1080х1920 точек. В экране гаджета задействована матрица OLED.
Есть возможность вручную настроить цветовой баланс между холодными и теплыми тонами, однако заводская настройка цветового баланса нареканий не вызывает. Основная камера 20,7 Мп обладает светосилой и шестью линзами, присутствует лазерная фокусировка, а также сдвоенная вспышка. Качественное селфи выполняет 5 Мп камера. Правда, она без сверхширокой оптики и вспышки, но на результат это никак не влияет.
В данном смартфоне особенно обратил внимание производитель на качество воспроизведения музыки. В наушник также звучание шикарное, звук чистый, громкий.
Хоть в телефоне и есть два слота для nanoSIM, однако, радиомодуль только один, что говорит о невозможности разговора одновременно по обоим номерам. Внутри находится наглухо запаяна батарея на 3150 мАч. Автономная работа устройства показывает возможность проработать аппарата до вечера. В режиме воспроизведения видео, прибор также не плохо себя показал в плане автономности.
Asus Zenfone 2 Laser
Переднюю панель устройства прикрывает прочное стекло Gorilla Glass 4. Очень интересно выглядит задняя сторона телефона: по центру находится крупный объектив основной камеры, рядом с ним – одинаковые овалы лазерного автофокуса и светодиодной вспышки.
Диагональ экрана составляет 5 дюймов, а разрешение 1280х720 пикселей. При изготовлении дисплея использовалась технология TFT IPS, есть олеофобное покрытие. Картинка очень красочная, яркая, а углы обзора максимальные. Сенсор способен обрабатывать одновременно до 10 нажатий. Реагирование телефона очень быстрое, палец легко скользит по поверхности. Яркости немного не хватает в условиях пасмурного дня или в темноте.
Работу смартфона обеспечивает четырехъядерный процессор Qualcomm MSM8916, частота которого равна 1,2 ГГц. Размер оперативной памяти – 2 Гб, а внутренней 16 Гб. Присутствует возможность расширения памяти посредством карт памяти до 128 Гб. Аппарат легко справляется с ресурсоемкими программами, легко их загружая.
Приятным бонусом пользователь отметит 13-мегапиксельную камеру с лазерным автофокусом. Работа камеры очень качественная, снимки яркие и естественные, а режимов и настроек много. Автофокус срабатывает просто мгновенно. Фронтальная камера, конечно, уступает по качеству снимков, но для селфи вполне достаточно. Аккумулятор емкостью 2400 мАч справляется с автономной работой на протяжении двух суток.
Потребовалось больше года, пока инновационная система автофокусировки камеры на смартфонах, после выхода в свет этой технологии с LG G3, появилась еще в 9 смартфонах на Android. Благодаря этой технологии, камере смартфона LG G3 удается быстро и точно фокусироваться на предметах места происшествия. В конце статьи вы сможете ознакомится с десятью смартфонами с лазерной автофокусировкой.
Лазерный автофокус использует небольшой лазерный излучатель, расположенный на задней части смартфона, возле камеры. После запуска камеры из датчика выходит пучок лазеров, который реагирует на предметы, как только вы наводите камеру на них. Программный алгоритм вычисляет сколько времени потребовалось лучу, чтобы дойти до предмета и вернуться, и определяет расстояние до объекта, после чего камера моментально фокусируется.
Но в этой технологии есть и недостатки. На больших расстояниях луч не может вернуться обратно. А также есть проблемы с отражающими или прозрачными предметами.
Теперь, когда вы вкратце ознакомились с технологией, вот 10 смартфонов, которые имеют лазерную автофокусировку камеры:
Этот смартфон стал первым с лазерным автофокусом в 2014 году. Технология применялась в роботах пылесосах от компании LG. Устройство имеет 5,5 дюймовый экран, с разрешением Quad HD и работает на Qualcomm Snapdragon 801 в паре с 3 Гб (в варианте с двумя SIM картами) иля 2 Гб (с одной SIM картой) оперативной памяти LPDDR. Внутренней памяти в нем 32 Гб. G3 имеет съемный аккумулятор на 3000 мАч, хорошую 13-ти мегапиксельную камеру и 2,1 Мп камеру для селфи.
2. LG G4
Потомком LG G3 является G4. Смартфон терпит изменения в дизайне, дисплее, камере и получает более совершенную начинку. Задняя крышка имеет изящные кожаные варианты. Экран обновлен и имеет более широкий цветовой охват. Основная камера имеет 16 Мп и 8 Мп фронтальная. Чипсет стал быстрее.
3. LG G4 Beat
Встречайте младшего брата G4 – LG G4 Beat. Размер экрана 5,2 дюйма и разрешение до 1080р. Камера заднего вида сокращается в два раза до 8 Мп, передняя – 5 Мп. Beat также не имеет кожи на задней крышке. Чипсет у смартфона Snapdragon 615 с 1,5 Гб оперативной памяти, 8 Гб внутренней памяти и съемным аккумулятором на 2300 мАч.
4. Nexus 5X
Данный смартфон является эталонным устройством для операционной системы Android, представленный в конце сентября 2015 года. Производителем является та же компания LG, которая выпустила в 2013 году смартфон для Google - Nexus 5, и он очень хорошо себя зарекомендовал. 5X имеет 5,2-дюймовый экран с разрешением 1080р, 12,3 Мп камеру с матрицей от Sony. Передняя камера на 5 Мп. В устройстве есть сканер отпечатка пальца для обеспечения безопасности и мобильных платежей. Процессор от Qualcomm Snapdragon 808, в паре с 2 Гб оперативной памятью. Nexus 5X безусловно имеет последнюю на 2015 год версию операционной системы Android 6.0 Зефир, хоть и производительности его не будет достаточно для самых требовательных игр.
5. Google Nexus 6P
Nexus 6P сделан компанией Huawei и представлен на той же презентации, что и предыдущий смартфон. Создан специально для операционной системы Android 6.0. Это фаблет, который имеет диагональ экрана 5,7 дюймов с разрешением 1440р. Amoled экран от Samsung работает от процессора премиум класса Qualcomm Snapdragon 810 в паре с 3 Гб оперативной памяти. Камера с лазерной автофокусировкой имеет 12,3 Мп, передняя 8 Мп. На задней панели сканер отпечатка пальцев NFC.
После выпуска One M9, HTC пошли на обновление своего героя и выпустили One M9+ Aurora Edition. Смартфон имеет Quad HD экран, процессор Media Tek Helio X10 с 8 ядрами. Оперативной памяти 3 Гб. Камера аж на 21 Мп с оптической стабилизацией изображения с помощью лазера. Дизайн всем знакомый, из полированного металла, который демонстрирует высокие стандарты компании HTC. К сожалению Оne M9+продается только в Тайване.
Данный смартфон выполнен из алюминия и поставляется с 6-ти дюймовым экраном, разрешение которого 1080р. Чипсет Snapdragon 615. Оперативной памяти 3 Гб. Камера на 13 Мп имеет двойную светодиоидную вспышку и лазерный автофокус. Передняя камера на 8 Мп. Работает R7 Plus от батареи на 4100 мАч. Телефон делает хорошие фотографии за счет хорошего программного обеспечения (в том числе). Но, к сожалению, остальные характеристики не дотягивают до того, чтобы отдавать за смартфон более 500$.
8. Meizu MX 5
MX5 от китайского производителя является самым пока амбициозным смартфоном Meizu. Имеет металлический корпус, процессор MediaTek Helio X10 Turbo с 8 ядрами, 3 Гб оперативной памяти. Задняя камера в этом устройстве имеет колоссальные 20,7 Мп и модуль с лазерным автофокусом. Камера записывает видео в разрешении 4K. Передний модуль имеет 5 Мп. Все это звучит хорошо, но есть у устройства и минусы. Дисплей не самый качественный, пользовательский интерфейс полусырой.
Второй флагманский смартфон от китайской выскочки OnePlus, предлагает хорошее сочетание дизайна и аппаратного обеспечения при умеренной, но точно не бюджетной, стоимости. Мобильник примечателен корпусом из сплава алюминия и магния и вилкой USB Type C. OnePlus Two имеет процессор Qualcomm Snapdragon 810 и 4 Гб оперативной памяти. Батарея емкостью 3300 мАч. Задняя камера на 13 Мп с лазерным автофокусом, передняя на 5 Мп.
10. Asus Zenfone 2 Laser
Единственный смартфон с лазерным автофокусом и соответствующим названием Laser. Он имеет разрешение экрана 720р, 5 дюймов и работает на чипсете Snapdragon 410 в паре с 2 Гб оперативной памяти. Тем не менее, этого достаточно для хорошей производительности. Изюминкой Asus ZenFone 2 Laser является камера на 13 Мп с лазерным автофокусом, который позволяет сфокусироваться на объекте всего за 0,3 секунды. Плюс ко всему это двухсимочник. Имеет 16 Гб встроенной памяти.
Как работает автофокус в смартфоне? Какой тип автофокуса работает лучше? Плюсы и минусы лазерного, фазового и контрастного АФ. Чем так хорош dual-pixel?
Как работает автофокус в смартфоне? На этот вопрос нет простого ответа. Нужно разобраться с каждой разновидностью автофокуса, изучить особенности конкретной технологии фокусировки. Только после этого можно делать хоть какие-то выводы. Поэтому сейчас мы поговорим и о разновидностях технологий автоматической фокусировки, и о достоинствах и недостатках каждой из них.
Что такое фокус и автофокус камеры
Тут все просто: линза объектива преломляет лучи и собирает весь свет в одной точке – фокусе. И если в этой точке находится сенсор матрицы, то кадр получается более детализированным и качественным. Естественно этим физическим явлением пользуются все фотографы. Они помещают «в фокус» какую-либо часть кадра, настраивают объектив вручную и акцентируют внимание зрителя на переднем или заднем плане, главном объекте или второстепенной детали. Остальная часть картинки окажется размытой.
Ну а начинающие фотографы могут воспользоваться системой автоматической фокусировки, когда автоматика захватывает «в фокус» один или несколько объектов в кадре, управляя и объективом, и матрицей. И эти объекты (или объект) получаются максимально резкими и детализированными. И никакого мастерства и чувства кадра здесь уже не нужно.
Вероятно, именно поэтому цифровая фотография стала более популярной, чем пленочно-бумажная версия искусства. Ведь автофокус в камере телефона или дешевого фотоаппарата позволяет сделать детальный снимок без лишних усилий. Весь процесс сводится к простому правилу: «наводи и щелкай».
Разновидности автофокусов и базовые принципы их работы
Линза камеры фокусирует лучи, отраженные от предмета, расположенного в пространстве перед объективом. При наведении фокуса камера ориентируется на расстояние до объекта и на интенсивность свечения, исходящего от него. На сегодня существует две разновидности режимов автоматической фокусировки:
- Активный вариант – он базируется на измерении расстояния с помощью локатора-дальномера.
- Пассивный вариант – он работает со световым пучком, замеряя его интенсивность.
Первый (активный) режим использует лазерное инфракрасное или ультразвуковое излучение с известной скоростью распространения волны в воздухе. Модуль-излучатель испускает направленный поток, который отражается от объекта и улавливается модулем приемником через некоторый промежуток времени. Далее вычислитель автофокуса умножает это время на известную скорость распространения волны и делит результат на два, получая точное значение расстояния. Направив излучатель на нужную область, пользователь получает оптимальную фокусировку, ориентируя внимание зрителя именно на этот участок фотографии.
Второй (пассивный) режим устроен несколько иначе. Он использует особые датчики (фотодиоды), измеряющие интенсивность свечения и специальный процессор, который определяет фокус по величине этого параметра. На практике это выглядит вот так: датчики фиксируют интенсивность свечения, далее процессор сдвигает фокус, после этого происходит повторный замер интенсивности, если плотность потока увеличилась, то фокусировка считается приемлемой. Если нет – происходит повторное смещение фокуса. И так до обнаружения максимальной интенсивности. В матрицах серьезных камер присутствует до 40-60 фотодиодов.
На основе этих принципов работают самые известные системы фокусировки: фазовая, лазерная, контрастная и dual-pixel. И далее по тексту мы каждый вариант, оценив попутно их базовые достоинства и недостатки.
Достоинства и недостатки лазерного автофокуса
В этом случае в модель камеры телефона встраивают лазерный излучатель и приемник. Первый генерирует узконаправленный луч, второй принимает отраженный сигнал. В итоге скорость наведения фокуса сокращается до тысячных долей секунды. Обычно речь идет о 250-300 миллисекундах, поскольку лазер распространяется со скоростью света.
Основное достоинство лазерного фокуса – высокая скорость реакции модуля, а основной недостаток – частые сбои. Узконаправленный лазерный излучатель иногда «стреляет» мимо цели, а отраженный сигнал легко теряется, особенно на открытых пространствах. Поэтому лазерный автофокус в камере смартфона в большинстве случаев работает в паре с фазовым или контрастным вариантом наведения.
Особенности фазовой фокусировки
Технология основана на дроблении луча, проходящего сквозь объектив на два потока. Это делается для того, чтобы замерить расстояние между потоками, проходящими сквозь противоположные края объектива. Если это расстояние укладывается в определенные величины, заданные в массиве данных, картинка считается сфокусированной. Для фиксации расстояния используются особые датчики, реагирующие на свет. Их сигналы обрабатываются процессором, который сравнивает считанные параметры с базовым массивом данных и дает сигнал сдвинуть фокус в нужную сторону.
Основное достоинство технологии – готовность поймать в фокус движущийся объект. Кроме того, этот вариант работает быстрее контрастного автофокуса. А еще эту систему можно использовать для подсчета такого параметра, как глубина резкости.
Главный минус фазовой технологии – сложная реализация. Система призм, зеркал, линз требует сверхточной физической юстировки и не менее скрупулезной программной настройки. Кроме того, точность такого фокуса зависит от светосилы объектива, а у мобильных телефонов с этим параметром бывают большие проблемы.
Плюсы и минусы контрастного фокуса
Технология не меняет ни матрицу, ни оптическую систему камеры смартфона. В качестве датчика тут используют либо весь фотосенсор, либо его часть. Процессор считывает текущую гистограмму с сенсора и оценивает контрастность кадра. А потом объективу дается команда сместить фокус, после чего происходит новое считывание гистограммы с переоценкой контрастности. И весь цикл повторяется до достижения максимального уровня контрастности в выбранной области кадра, на которую наводится фокус.
Главное достоинство технологии – это сочетание простоты реализации, дешевизны конструкции и компактных размеров. Такими автофокусами пользуются все производители бюджетных смартфонов.
Ключевой недостаток данного варианта – очень медленная скорость работы. Иногда процессор уходит в режим вечной «охоты за фокусом», которая кончается потерей редкого кадра.
Технология Dual Pixel
Такая технология фокусировки используется в дорогих зеркальных камерах. В мобильных устройствах ее пока применяют лишь во флагманских моделях Samsung, намеренно занижая разрешение фотографической матрицы с одновременным увеличением ее физических габаритов.
На эти ухищрения идет из-за желания привязать к каждому пикселю фотографического сенсора индивидуальный датчик, реагирующий на интенсивность свечения. Потом сигналы от датчиков обрабатывают и по фазовому и по контрастному алгоритму фокусировки, добиваясь не только идеально резкого, но и максимально контрастного изображения.
Если в случае с классическим фазовым фокусом на долю датчиков приходится не более 10% от общего числа пикселей в камере, то в случае с Dual Pixel они делятся в пропорции 50/50. Проще говоря, каждый пиксель является светочувствительным элементом и датчиком одновременно. Данная технология обеспечивает более точную и быструю фокусировку.
Из недостатков Dual Pixel следует отметить очень сложную реализацию подобных решений. Такими фокусами оснащают только флагманские устройства, например, аппараты из S-серии компании Самсунг (от седьмой модели и выше). Нечто подобное есть в последних iPhone (от шестой модели и выше), но у Apple эта технология фокусировки называется Focus pixels, и она ближе к обычному фазовому автофокусу, чем к Dual Pixel.
