Princip fungování duálního fotoaparátu na telefonu. Proč smartphone potřebuje duální fotoaparát: výhody a možnosti

Co nám dává duální fotoaparát ve smartphonu a proč má mnoho moderních smartphonů dva fotoaparáty, když nepočítáme ten přední? Tuto otázku si jistě někteří kupující kladou. Stále více nových smartphonů Android a další jsou vybaveny duálními fotoaparáty. Pro ty, kteří ještě nevědí, se pokusíme vysvětlit, proč se tak stalo.

Nejprve si definujme, že duální fotoaparát je fotoaparát se dvěma senzory, což je zcela zřejmé. Můžete vidět dvě kamery. Ve skutečnosti je modul jeden, ale je dvojitý.

O jakých senzorech mluvíme? Jeden z nich je většinou úplně obyčejný. Jako každý jiný smartphone se jedná o snímač fotoaparátu, který je navržen pro zachycení barev a snímků nejvyšší kvality.

Druhý snímač slouží k zachycení dat, která první neměl přijímat. Dva senzory v duálním fotoaparátu fungují úplně jinak. Různí výrobci smartphonů investovali do duálních fotoaparátů. Rozdíl spočívá právě v činnosti druhého senzoru.

3D efekt

K vytvoření efektu 3D obrazu lze použít duální kamery. Díky druhému senzoru můžete lépe analyzovat informace o vzdálenosti objektů. Díky tomu jsou téměř trojrozměrné. V Honor 6X a Mate 9 od jsou tedy použity duální fotoaparáty.

Bokeh efekt

Určitě máte rádi portrétní fotografie se silně rozostřeným pozadím. Hovoříme o tzv. Bokeh efektu. V případě smartphonu lze takové fotografie pořídit přesně díky informacím z druhého snímače.

Rozšířená realita

Díky infračervenému zářiči a druhé kameře s širokoúhlým objektivem je možné studovat odraz světla. To pomáhá vnést rozšířenou realitu do našich životů. Můžete se podívat, jak to funguje se smartphony Lenovo Phab 2 Pro a Asus Zenfone AR.

Vylepšené detaily

Smartphony Huawei P9, Mate 9 a Honor 8 od Huawei našly další zajímavé využití pro duální fotoaparát. Druhý senzor jejich fotoaparátu nezachycuje barevné informace. Vidí svět černobíle. Ale právě to mu umožňuje soustředit se na detaily. První snímač přijímá barvy a druhý slouží ke zlepšení detailů obrazu.

Fotografování při slabém osvětlení

Další výhodou duálních fotoaparátů je, že umožňují pořizovat lepší fotografie za horšího světla. Světlo je ve fotografii nejdůležitější. Dva senzory zachytí více detailů a ty se pak osvětlí.

Zvětšení s minimální ztrátou kvality

Optický zoom je implementován v některých smartphonech, ale ne každý si je chce koupit. Z důvodu kompaktnosti nejsou mobilní fotoaparáty zpravidla vybaveny optickým zoomem. Když je však jeden ze snímačů duálního fotoaparátu širokoúhlý, vše se změní. iPhone 7 Plus a LG G5 používají duální fotoaparáty, které uživatelům umožňují přibližovat fotografie bez znatelné ztráty kvality. Použijte to.

Na základě materiálů z Androidpit

Vzácný nový produkt na trhu smartphonů je nyní vydán bez dvou fotoaparátů na zadní straně a některé mají pár modulů na přední straně, ale dnes nás zajímají hlavní duální čočky. Ne každý uživatel ví, k čemu to je a co to ovlivňuje. Pokud si podobnou otázku kladete už dlouho, ale nenacházíte odpověď, pak jste na správné adrese. V tomto článku odpovíme na otázku: proč potřebujete duální fotoaparát ve smartphonu, jak jej používat a jaký je smysl takové technologie?

Co je duální fotoaparát?

Na úvod bych upřesnil, že duální fotoaparát je vlastně jedno zařízení se dvěma snímači a v žádném případě ne dvojice samostatných fotoaparátů. Každý z modulů má navíc svůj vlastní účel. Pokud je ten první úplně obyčejný a odpovídá za kvalitu focení, tak ten druhý má na starosti zachycení dat, která hlavní snímač nedokázal zachytit, a tím vylepší obraz. Typ dat se může lišit v závislosti na záměru vývojáře a níže analyzujeme nejoblíbenější možnosti.

3D efekt

U některých telefonů s duálním fotoaparátem, jako je Honor 6X a Huawei Mate 9, je k vytvoření efektu trojrozměrných obrázků potřeba druhý modul. To je možné, protože to zlepšuje celkovou schopnost kamery analyzovat informace o vzdálenosti od objektů. Díky tomu může uživatel vytvářet téměř trojrozměrné fotografie.

Bokeh efekt

„Bokeh efekt“ nebo „režim na výšku“ se používá ve většině chytrých telefonů s duálními fotoaparáty. Co tento efekt dává? Rozostří pozadí, aby vizuálně zaměřilo pozornost na hlavní objekt, který je zaostřený.

Rozšířená realita

U některých smartphonů, jako je Lenovo Phab 2 Pro a Asus Zenfone AR, umožňuje druhý fotoaparát přidávat různé objekty a objekty do obrazu prostoru zachyceného fotoaparátem a zobrazeného na obrazovce smartphonu. Díky tomu můžete například vidět, jak bude v domě vypadat určitý nábytek, nebo se jednoduše pobavit sledováním, jak se Darth Vader prochází po vašem pokoji.

Vylepšení detailů

Vývojáři neustále nacházejí nové úkoly pro duální fotoaparát. V gadgetech Huawei je tedy nutné zvýšit množství detailů na fotografii. První modul má barevnou matici a druhý je monochromatický. Tato kombinace má za následek ostřejší fotografie, a to jak pro barevné fotografie, tak pro černobílé.

Fotografování za špatných světelných podmínek

Navzdory tomu, že pokrok jde velmi rychle, mnoho smartphonů stále neumí pořizovat kvalitní snímky bez řádného osvětlení. U některých gadgetů je tento problém částečně vyřešen díky duálnímu fotoaparátu. To je umožněno zvýšením množství světla zachyceného dvěma snímači, což zlepšuje kvalitu fotografií pořízených za soumraku nebo při umělém osvětlení. Tato technologie je nejběžnější opět u smartphonů Huawei.

Přiblížení

Zoomování v podobě, jakou mají kompaktní fotoaparáty, zatím není možné implementovat do smartphonů, protože zoomový objektiv je velký a také spotřebovává slušné množství energie. Omezené zoomování je však dostupné i bez něj, a to díky tomu, že smartphone je vybaven duálním fotoaparátem s různou ohniskovou vzdáleností optiky. Nejčastěji má první čočka standardní pozorovací úhel a druhá má teleskopický úhel. To má za následek, že uživatel může okamžitě přepínat mezi dvěma možnostmi. Pozoruhodným příkladem takového smartphonu je iPhone 7 Plus.

V LG G5 se vývojář rozhodl udělat něco jiného – druhý snímač vybavil širokoúhlou optikou, která umožňuje zachytit více prostoru v záběru. Díky tomu všemu může uživatel také přepínat mezi režimy fotografování a v případě potřeby se vrátit ke standardnímu modulu.

Závěr

V tomto článku jsme si řekli, jak funguje duální fotoaparát ve smartphonu a jaké jsou jeho výhody oproti jedinému. Různé smartphony to používají jinak a není možné objektivně vybrat nejlepší možnost, protože vše závisí na subjektivních preferencích uživatele. Někomu záleží na kvalitních portrétních snímcích, jiný chce optický zoom, byť trochu zmenšený.

Na závěr bychom rádi řekli, že byste se měli mít na pozoru před levnými modely s duálním fotoaparátem, protože by se mohlo jednat o jednoduchý marketingový trik a druhý modul bude podvod. Díky našemu článku však budete schopni rozeznat skutečný fotoaparát od falešného.

Pokud pro vás byl článek užitečný, nezapomeňte si jej uložit do záložek (Cntr+D), abyste jej neztratili, a přihlaste se k odběru našeho kanálu!

Duální fotoaparát je trendem roku 2016 ve smartphonech, i když první pokusy umístit dva fotomoduly na zadní stranu mobilního zařízení byly provedeny mnohem dříve. Vzhledem k tomu, že iPhone 7 Plus je vybaven duálním fotoaparátem a ostatní (zejména Číňané) rádi napodobují Apple, tradice vybavování svých potomků dvojicí fotoaparátů pokračuje i v roce 2017. Proč smartphone potřebuje duální fotoaparát Let's? zkuste na to přijít.

Jedním ze způsobů použití duálního fotoaparátu je pořizování stereo fotografií pro prohlížení na 3D monitoru. K tomu je smartphone vybaven dvojicí modulů umístěných v malé vzdálenosti od sebe. Každá čočka má trochu jiné zorné pole, stejně jako levé oko vidí věci z trochu jiného úhlu než pravé. Díky oddělení snímků z fotoaparátů (obvykle anaglyf, pomocí červeného a modrého filtru) při použití speciálních brýlí takové fotografie působí trojrozměrně, trojrozměrně.

První smartphony s duálním 3D fotoaparátem byly LG Optimus 3D Max a HTC Evo 3D. Tato technologie však není bez nevýhod, především kvůli skutečnosti, že vzdálenost mezi čočkami je jiná než vzdálenost mezi očima. Smartphony s fotoaparáty, které natáčí stereo, se nestaly populárními.

Rozšíření zorného pole

Druhým způsobem využití duálního modulu ve smartphonu je rozšíření zorného pole objektivu. Konvenční (univerzální) optika je určena pro focení makra i krajiny. Z toho důvodu je jeho pozorovací úhel značně omezený: aby se vše zaostřilo, budete muset použít silně zakřivené objektivy s efektem rybího oka nebo vyrobit nestandardní širokoformátové fotosenzory (například se 2 poměr stran: 1). Situaci zachraňuje přídavný modul vybavený nejvhodnějšími komponenty pro krajinářskou a panoramatickou fotografii.

Příkladem smartphonu, ve kterém druhý fotoaparát slouží k focení panoramat a krajiny, je LG G5. U takových gadgetů je hlavní matice univerzální a má pozorovací úhly 70-90 stupňů. Druhý je více specializovaný, se zorným polem rozšířeným na 100-120 stupňů nebo více. To vám umožní vytvářet panoramata během okamžiku, bez lepení a posouvání smartphonu, což nevyhnutelně vede ke grafickým vadám na obrázku.

Natočeno pomocí LG G5

Optický zoom

Jednou z nevýhod fotoaparátů smartphonů je chybějící optický zoom. Když se objekt přiblíží, systém jednoduše vezme kousek obrazu a „roztáhne“ jej na požadovanou velikost, ale to nezlepší detaily. O integraci plnohodnotného zoomového mechanismu se pokusili již v letech 2005-2006 (například v Nokii N93). Je však složitý, velký (pro přesvědčení se stačí podívat na point-and-shoot fotoaparáty s teleskopickým objektivem) a drahý, takže se nehodí. Ale pokud jednoduše nainstalujete dvě stejné kamery, z nichž jedna má standardní optiku a druhá teleskopická, pak přepínáním mezi moduly můžete objekt přiblížit.

Apple iPhone 7 Plus má duální modul používaný pro optický zoom. Obě matrice v něm jsou stejné, ale jedna je vybavena vysokoclonovou optikou se standardními parametry a druhá s omezeným pozorovacím úhlem, ale s pozorováním na velkou vzdálenost.

Optický zoom v iPhone 7 Plus

Zvyšuje jasnost, detaily a kontrast fotografie

Digitální fotoaparát nejlépe zprostředkuje na snímku objekt, na který byl zaostřen. Boční detaily budou vykresleny méně efektivně. Vzhledem k tomu, že obě kamery zachytí více světla a mohou nezávisle zaostřovat na různé body, budou schopny poskytnout jasnější přenos detailů. Dvě fotografie spojené pomocí principu HDR spojují výhody obou fotoaparátů. Pokud například jeden zaostří na jasnou letní oblohu a druhý na objekty ve stínu, pak bude obloha v záběru stejně jasná a zastíněné objekty se ve tmě nezobrazí.

Použití modulu duálního fotoaparátu, z nichž jeden je barevný a druhý monochromatický (jako Huawei), zvyšuje jasnost a detaily. Černobílý snímač nepotřebuje zprostředkovávat jasný odstín (jen jej vykresluje jako odstín šedi), takže se „zaměřuje“ spíše na okraje než na barvu. Z tohoto důvodu jsou noční sledovací kamery monochromatické. Barevná matice fixuje barvy, černobílá lépe registruje drobné detaily a dohromady dávají jasný a detailní obraz.

Zaostřete na objekt, bokeh efekt

Charakteristickým rysem makro objektivů používaných ve spojení s profesionálními fotoaparáty (bezzrcadlovky, DSLR) je přirozený „bokeh efekt“ – rozostření pozadí s mimořádnou čistotou zaostřených objektů. Univerzální objektiv (kterým je vybavena matrice průměrného smartphonu) to z principu neumí – optické parametry nejsou stejné. Pokud ale vytvoříte dva moduly, z nichž jeden se zaměří na předmět a druhý zaznamená, co je třeba rozmazat, lepení rámečků z nich vám umožní dosáhnout požadovaného efektu. Toto rozostření je dosaženo programově. iPhone 7 Plus je považován za referenční pro fotografování snímků s efektem bokeh. Příklad efektu bokeh pomocí iPhonu 7 Plus:

Pro bokeh efekt a detaily objektu se duální matice používá také v chytrých telefonech Xiaomi (Mi5S Plus, Redmi Pro). Ne vždy moc povedené, ale v průměru je efekt o něco lepší, než při použití čistě softwarových metod pro rozostření pozadí.

Jiné efekty

Existují i ​​další účely, pro které lze duální fotoaparát ve smartphonu využít, ale nejsou tak běžné. Například v Xiaomi s duální maticí můžete fotit s výměnným ostřením, ale tato funkce je vlastně derivátem již zmíněné funkce doostření. Můžete také vyrobit dva fotoaparáty s různými zornými poli, ze kterých se budou snímky sešívat do plynulého širokoúhlého panoramatu, ale tato funkce zatím také není žádaná. V zásadě můžete dvojitý modul využít mnoha způsoby, vše je omezeno pouze fantazií vývojářů. V roce 2017 tedy můžeme očekávat nové aplikace.

Maximální otevřená clona

Ukazuje se, že smartphone zpracovává fotografii pomocí různých algoritmů a ukazuje se, že se liší od toho, co ve skutečnosti je?

Pokořte se, tohle je už dávno realita. Dokonce i úplně první digitální fotoaparáty dokázaly automaticky nastavit vyvážení bílé – a to se již zpracovává. Jakákoli kamera „zpřísní“ ostrost a kontrast a maximálně odstraní šum. A právě v algoritmech je důvod, proč smartphony Sony fotí ve většině situací hůře než jejich konkurenti, ačkoli stejné fotomoduly (opět Sony) najdeme v dobré polovině vlajkových smartphonů.

Co přesně Leica pro Huawei udělala? Opravdu bude smartphone fotit jako tyto drahé fotoaparáty?

To ví pouze Huawei a Leica. Leica se nějak zapojila. To neznamená, že Němci navrhli čočky nebo matrice, ani to neznamená, že vytvořili algoritmy pro zpracování obrazu pro P9. Jasnou stopu lze nalézt pouze v rozhraní aplikace fotoaparátu – používá proprietární fonty z fotoaparátů Leica – a ve dvou režimech stylizace obrazu: „Fad Film“ a „Bright Film“. Všechno ostatní je prostě „možné“. Možná je to všechno čistě marketingový krok a obchodování se značkou.

Jaké je automatické ostření v Huawei P9?

Tři různé. Laserové ostření funguje poblíž - smartphone vysílá paprsky (klidně jsou neviditelné a bezpečné), zachycuje odrazy od předmětů a vyvozuje závěry o jejich vzdálenosti. Nejedná se o takovou inovaci, laserové automatické ostření mělo již například LG G4 a Google Nexus 6P (vyrobil ho i Huawei).

Pokud laser nefunguje, smartphone využije svého binokulárního vidění a vypočítá vzdálenost k objektům v záběru. Nakonec je tu záložní možnost - kontrastní metoda, nejpomalejší.

Co lze konfigurovat v režimu ručního fotografování?

• Režim měření (poměrové, se zdůrazněným středem a bodové)
• citlivost (ISO 50 až 3200)
• rychlost závěrky (1/4000 až 30 sekund)
• kompenzace expozice (–4 až +4)
• režim autofokusu (manuální, AF-C, AF-S)
• vyvážení bílé (automatické, několik předvoleb, manuální nastavení teploty barev)

Jakmile se v loňském roce objevily zvěsti, že Apple chce vyrobit smartphone se dvěma moduly najednou, výrobci začali být vážně znepokojeni a začali přestat vyrábět smartphony se dvěma očima.

Některým se dařilo dobře, některým špatně a někteří byli prostě hnusní. Jaké jsou ale skutečné výhody duálního fotoaparátu? Jak funguje, co dává a co je lepší - smartphone s jedním nebo dvěma moduly?

Princip fungování

Duální fotoaparát funguje úplně stejně jako jeden fotoaparát. Světlo prochází čočkou a dopadá na matrici, procesor čte informace ze snímače a převádí je na fotografii nebo video.

U duálních fotoaparátů je vše při starém, jen místo jedné matice jsou dvě, které pracují nezávisle na sobě, to znamená, že veškeré zpracování a sešívání snímků probíhá v procesoru a čím pokročilejší, tím lepší kvalita z obrázků bude.

Pro kvalitní fotografie jsou důležité i softwarové algoritmy a to, jaké funkce má druhý modul, závisí na tom, co poskytuje výrobce.

Optický zoom

Například druhý fotoaparát v iPhonu 7 Plus je určen pro optický zoom. První modul natáčí širokoúhlým objektivem a druhý teleobjektiv umožňuje pořizovat přiblížené fotografie bez ztráty kvality.

Dříve bylo přiblížení smartphonů většinou digitální, to znamená, že smartphone pořídil velkou 16 MP fotografii a požadovaný fragment ořízl programově (například 2krát) a výsledná fotografie již nebyla 16 MP, ale pouze 8 MP, a podle toho kvalita se ztratila. Nyní má druhý modul optický zoom, to znamená, že fotografie se zvětší 2krát bez ztráty kvality. Ne všichni výrobci ale šli touto cestou.

Zvýšený dynamický rozsah

Někteří lidé používají druhý modul pro jiné účely. Stejně jako například duální fotoaparát v Huawei P20. Nebyl vytvořen pro zoom, ale pro zvýšení dynamického rozsahu a není schopen zoomu. Jeden modul je běžný a druhý monochromatický a střílí pouze černobíle. Podle vývojářů to dává více detailů ve stínech a samotné obrázky jsou kvalitnější, i když rozdíl vidí jen profesionál.

Vylepšené detaily

Výrobci nevkládají do obou modulů vždy stejné matice. Častěji se jeden modul vyrábí s méně megapixely, ale zároveň s větší clonou. A druhý má více megapixelů, ale menší clonu.

Spojením dvou takových fotografií můžete získat detailnější obrázek. Protože informace o barvách jsou převzaty z prvního obrázku a informace o detailech z druhého.

Změna zaměření

Někteří výrobci také používají druhý modul pro pořizování snímků s proměnným ohniskem. To znamená, že jste nejprve vyfotili a v galerii pak případně změnili ostřící bod.

A konečně každý smartphone s duálním fotoaparátem dokáže rozostřit pozadí, respektive vytvořit efekt hloubky ostrosti (bokeh).

Ve skutečnosti k rozmazání dochází programově. Druhá kamera je potřebná pro přesnější určení objektu v prostoru. Procesor pořídí dva snímky na obou fotoaparátech, porovná je a určí, který objekt jste chtěli umístit do popředí, načež v reálném čase aplikuje filtr a pozadí rozmaže. V tomto případě můžete často nezávisle nastavit míru rozostření pozadí obrázku. Tomu se říká programová clona. Čím více se clona otevře, tím více bude pozadí rozmazané, ale s největší pravděpodobností ze snímku zmizí důležitější detaily a naopak.

Softwarové algoritmy

Při práci s duální kamerou jsou velmi důležité softwarové algoritmy, které zpracovávají obraz. Pokud jsou algoritmy správné a fungují bez chyb, dojde k rozmazání pozadí správně - potřebné objekty nejsou vymazány a okraje jsou hladké.

V tuto chvíli neexistuje kamera, která by vždy a přesně určila, kde končí objekt a začíná pozadí.

Nejlepší smartphony s duálními fotoaparáty

Zde je několik modelů smartphonů, které se svými duálními fotoaparáty fotí lépe.

OnePlus 5
Smartphone OnePlus 5

Xiaomi Mi6
Smartphone Xiaomi Mi 6 4GB/64GB

Huawei P20
Smartphone Huawei P20

ZTE Nubia Z17
Smartphone ZTE Nubia Z17s 128GB

Fotografie, které produkují, jsou té nejvyšší kvality. Poslední model ze seznamu se ale zatím nevyplatí kupovat, jelikož firmware je ještě surový, je potřeba počkat do podzimu. iPhone 7 Plus je také známý tím, že docela dobře rozmazává pozadí.

Naše recenze zahrnovala především drahé modely, existují i ​​levnější varianty se dvěma fotoaparáty – Doogee Shoot 2, Leagoo M8 Pro.

Neměli byste však očekávat vysoce kvalitní obrázky od smartphonů, které stojí asi 100 $, neurčují polohu objektu, ale jednoduše „vymyjí“ vše, co je možné a nemožné.

Je nepravděpodobné, že s takovým smartphonem budete moci získat správnou fotografii. Jak ukazuje praxe, levné smartphony s cenou nižší než 150 $ nemohou správně fungovat s duálním fotoaparátem a nestojí za to je kupovat jen kvůli tomu.

Náklady na smartphony s duálními fotoaparáty

To vše je samozřejmě dobré, ale jak přítomnost duálního modulu ovlivní cenu smartphonu? Komponentů je přirozeně více, montáž se komplikuje a výrobce potřebuje vylepšit software, aby druhý modul adekvátně využíval. A to vše vyžaduje dodatečné náklady. Ve skutečnosti jsou však zařízení s duálním fotoaparátem a jedním fotoaparátem cenově téměř stejná. Přidání dalšího modulu má tedy s největší pravděpodobností malý vliv na cenu produktu a cena se nevýznamně mění.

Potřebujete duální fotoaparát?

Po zvážení všech pro a proti můžeme říci, že přítomnost duálního fotoaparátu je spíše plusem než nevýhodou. Objektivně, pokud to neovlivňuje cenu a přináší další výhody, tak proč ne?

Nejvhodnější možností pro použití druhého fotoaparátu je optický zoom. Všichni jsme zvyklí na to, že smartphone má pevný úhel pohledu a abychom objekt zvětšili bez ztráty kvality, musíme se k němu nejprve přiblížit. Druhý teleobjektiv tento problém řeší – viděl jsem krásný rámeček, zmáčkl tlačítko, přiblížil a udělal dobrý snímek. Právě to usnadňuje život mobilnímu fotografovi.

Navíc, pokud to nepřeženete s programovou clonou, můžete pořídit skvělé snímky a dodat svým fotografiím umělecký nádech. Proto dnes při výběru smartphonu dáváme přednost zařízení se dvěma fotoaparáty než jedním. Protože pokud nechcete, nemusíte druhý modul používat, ale když budete potřebovat zoom, bude vždy po ruce.

Co očekávat v budoucnu

Jak se bude průmysl dále vyvíjet, kam se budou ubírat trendy a jak budeme moci kamery v budoucnu upravovat? Jaké další využití pro dvojitý modul lze nalézt? Podle našeho názoru se pokrok nezastaví pouze u dvou modulů, již existují smartphony se třemi fotoaparáty.

Snad čtyři moduly s rozlišením 16 megapixelů, spojené do jednoho konglomerátu, pomohou v budoucnu získat kvalitní 40megapixelové snímky. Každá kamera vyfotí svou vlastní oblast, poté je procesor „slepí“ do jednoho velkého plátna. V dnešní době k tomu chytré telefony využívají panoramatický režim, ale pořizování velkých snímků stále není tak jednoduché.