Краткая история объективов для смартфонов
Камеры незаменимы в смартфонах. С момента появления первого телефона с камерой они стали центральным элементом брендинга. Многие компании наживаются исключительно на способности своих устройств делать идеальные фото.
В последние годы производители направили усилия на улучшение камер и установку большего количества датчиков. Результат — феноменальное усиление конкуренции между брендами, предлагающими больше камер за меньшие деньги. Инновации были ключом к выживанию и одна технология камеры стала воплощением инноваций.
Перископические зум-камеры
Благодаря мгновенному 5-кратному или 10-кратному оптическому увеличению перископические телеобъективы облегчают быстрое и легкое увеличение на большом расстоянии.
В этой статье рассказывается об использовании перископических зум-камер, их преимуществах и недостатках, а также о перспективах перископических зум-камер.
Хотя Apple не была первой, кто представил концепцию более чем одной камеры на смартфоне, ей следует отдать должное за популяризацию идеи. Долгое время являясь лидером в области фотографии со смартфонов, Apple представила телеобъектив с двукратным оптическим зумом на iPhone 7 Plus в 2016 году. Помимо оптического зума, он также использовался для захвата данных о глубине фона для портретных изображений.
Однако компании, выпускающие смартфоны, гораздо дольше стремятся приблизить удаленные объекты. В 2013 году Nokia представила Lumia 1020 с камерой на 41 МП. Хотя эта флагманская Lumia не поддерживала какой-либо оптический зум, огромное изображение с сенсора 41MP можно было обрезать, чтобы имитировать псевдозум. На сегодняшний день бренды смартфонов используют аналогичную стратегию для продвижения камер с большим количеством мегапикселей , таких как 64MP или 108MP.
Между тем, некоторые бренды также вскоре экспериментировали с фактическими настройками движущихся линз, аналогичными камерам с наведением и съемкой. Например, в 2013 году Samsung выпустила Galaxy S4 Zoom с выступающим 10-кратным оптическим зумом и ксеноновой вспышкой. Убирающийся объектив и ксеноновая вспышка привели к такому сходству с камерой с функцией «наведи и снимай», что Galaxy S4 Zoom по праву можно назвать камерой, работающей на Android и поддерживающей сотовую связь. За ним последовал Galaxy K Zoom , который был запущен в следующем году.
Концепция перископической камеры на смартфоне оставалась довольно новой, пока Huawei не популяризировала ее, выпустив Huawei P30 Pro в марте 2019 года. Huawei не был первым брендом , чтобы экспериментировать с этой идеей — это было OPPO , что первые продемонстрированы оптические возможности масштабирования перископическом камеры на MWC 2017. Несмотря на раннее введение, технологии потребовалось два года , чтобы прийти к пониманию .
Но прежде чем мы узнаем о телефонах с этой технологией, давайте посмотрим, как она работает и какую роль играет перископ в телеобъективе.
Что такое камера с перископическим зумом?
Согласно определению из учебника, перископ — это оптический инструмент, который позволяет любому видеть вокруг препятствия, не будучи видимыми. Он традиционно включает в себя зеркала, которые отражают, или призмы, преломляющие свет под прямым углом, что позволяет людям видеть то, что находится выше или ниже их фактической линии зрения. Перископы используются в бронированных машинах, таких как танки или подводные лодки, в течение нескольких десятилетий. Сам инструмент безвреден, и его также можно использовать для простых забавных научных экспериментов.
Когда дело касается камер смартфонов, приложение не сильно отличается. В отличие от стандартных телеобъективов, которые предлагают 2-кратный или 3-кратный оптический зум, перископические камеры обычно предлагают 5-кратное или 10-кратное увеличение за счет использования более чем одного объектива вместе с датчиком камеры. Задача перископа — помочь разместить множество линз без значительного увеличения толщины смартфона.
Чтобы понять роль перископа внутри модуля камеры, визуализируйте смартфон в трехмерном виде с различными осями, представленными координатами X, Y и Z. Смартфон лежит экраном ровно в плоскости YZ, а его толщину можно измерить по оси X. Традиционные сенсоры камеры и прикрепленные линзы также лежат в плоскости YZ, перпендикулярной оси Z.
Однако в случае перископической установки датчик и линзы лежат в плоскости XZ и пересекают ось Y под прямым углом. В конце, напротив сенсора камеры, находится призма, которая меняет направление света перпендикулярно сенсору. Благодаря использованию прямоугольной призмы перископические камеры имеют квадратные или прямоугольные вырезы вместо традиционных круглых.
Кроме того, при 5-кратном или более высоком увеличении даже незначительные толчки усиливаются и выглядят как значительные движения. Чтобы избежать этого преувеличенного отклонения от намеченного кадра, перископические камеры построены с оптической стабилизацией или оптической стабилизацией — обычно в призме. Это означает, что призма может свободно перемещаться по нескольким осям, реагируя на изменения силы тяжести, и, следовательно, выдерживать любые резкие рывки.
Расположив линзы и прямоугольную призму перпендикулярно отверстию камеры, производители смартфонов могут сэкономить много места. Это предотвращает смехотворную толщину смартфонов с перископическими телеобъективами, чем они могли бы быть, если бы линзы располагались в той же плоскости, что и другие камеры на смартфоне.
Есть еще одна интересная и довольно распространенная полезность перископов, которые мы видим в камерах. В зеркальных или цифровых зеркальных камерах используются зеркала или призмы для отражения или преломления света от объектива камеры к оптическому видоискателю. Хотя нет прямой связи между перископами внутри SLR-камер и перископическими телеобъективами на смартфонах, мы не можем отрицать, что первые, возможно, послужили источником вдохновения для оптического зума нового века.
Разница между перископом и телеобъективом
Телеобъективы — это камеры, которые позволяют оптическое масштабирование с подвижной частью или без нее. Напротив, перископическая камера — это прежде всего расширение стандартной телеобъективной камеры. Помимо разницы в ориентации, телеобъектив и перископическую камеру можно отличить по форме отверстия камеры. Фактически, прямоугольное отверстие для перископической камеры позволяет легко отличить ее от других типов камер. С другой стороны, в типичных телеобъективах используются стандартные круглые отверстия, и их невозможно определить с первого взгляда.
Учитывая большее количество линз, используемых в перископическом телеобъективе, телеобъектив имеет большее фокусное расстояние. Наконец, как мы увидим в следующих разделах, ни телеобъективы, ни перископические камеры в настоящее время не поддерживают переменное фокусное расстояние, но некоторые модифицированные решения в будущем могут это сделать.
Смартфоны с камерой с перископическим зумом
Как мы упоминали выше, Huawei P30 Pro был первым коммерчески доступным устройством, оснащенным 5-кратным перископическим зумом; Вскоре последовала OPPO Reno 10X Zoom Edition. Электромеханики Samsung также начали производство этих модулей перископических камер летом прошлого года, но потребовалось время, прежде чем они смогли собрать приличное количество заказов.
Xiaomi, которая приходит на большинство вечеринок рано, опоздала в эту тенденцию. Их первым телефоном с модулем перископического масштабирования стал Mi 10 Youth Edition . Затем появился флагманский убийца Realme — Realme X3 SuperZoom — на базе процессора Snapdragon 855 годовой давности. Два последних дополнения к этому списку — последние флагманские устройства от Samsung и Vivo — Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G и Vivo X50. Pro соответственно.
Huawei, бренд, который был пионером нескольких инноваций в области фотографии, выпустил преемников P30 Pro почти через месяц после того, как Samsung выпустила Galaxy S20 Ultra. Хотя эти смартфоны Huawei P40 Pro и P40 Pro + предшествуют другим, упомянутым в предыдущем абзаце, заявление Huawei превосходит их с точки зрения технологий и заслуживает особого упоминания. В то время как оба — Huawei P40 Pro и P40 Pro + — оснащены камерами с перископическим зумом, перископическая камера в варианте Plus имеет 10-кратный оптический зум, а обычный Pro имеет 5-кратный оптический зум. В дополнение к перископу с 10-кратным оптическим зумом Huawei P40 Pro + также оснащен еще одной телеобъективом с 3-кратным оптическим зумом.
Недавно выпущенная серия Huawei Mate 40 следует той же терминологии, что и серия P40. Huawei Mate 40 Pro и Mate 40 Pro + оснащены специальными перископическими камерами с 5-кратным и 10-кратным оптическим зумом. Mate 40 Pro + также имеет дополнительный телеобъектив, как и P40 Pro +. Porsche Design Huawei Mate 40 Pro RS следует за Mate 40 Pro + и оснащен 10-кратным перископическим и 3-кратным телеобъективом.
Технология, лежащая в основе перископических камер, развивается относительно медленными темпами, чем общая числовая игра в разрешении камеры. Несмотря на то, что он привлек внимание как потребителей, так и производителей, он не известен, как другие технологии, такие как сверхбыстрая зарядка или постоянно увеличивающаяся частота обновления дисплея . Такие бренды смартфонов, как OPPO, работают над устранением ограничений этих перископических камер.
