Πολλαπλή κάμερα αντί για megapixel

Η φωτογραφία με κινητά τηλέφωνα είχε ήδη περάσει από έναν μεγάλο πόλεμο megapixel που κανείς δεν μπορούσε να κερδίσει επειδή υπήρχαν φυσικοί περιορισμοί στους αισθητήρες και το μέγεθος των smartphone που εμπόδιζαν την περαιτέρω σμίκρυνση. Τώρα υπάρχει μια διαδικασία παρόμοια με έναν διαγωνισμό για να δούμε ποιος μπορεί να βάλει περισσότερα στην κάμερα (1). Σε κάθε περίπτωση, η ποιότητα των φωτογραφιών μετράει πάντα στο τέλος.

Το πρώτο εξάμηνο του 2018, λόγω δύο νέων πρωτοτύπων κάμερας, η άγνωστη εταιρεία Light, η οποία προσφέρει τεχνολογία πολλαπλών φακών - όχι για την εποχή της, αλλά για άλλα μοντέλα smartphone, μίλησε αρκετά δυνατά. Αν και η εταιρεία, όπως έγραψε τότε η ΜΤ, ήδη το 2015 μοντέλο L16 με δεκαέξι φακούς (1), μόνο τους τελευταίους μήνες έχει γίνει δημοφιλής ο πολλαπλασιασμός των καμερών.

Κάμερα γεμάτη φακούς

Αυτό το πρώτο μοντέλο από τη Light ήταν μια κάμερα μικρού μεγέθους (μη κινητού τηλεφώνου) σε μέγεθος τηλεφώνου που σχεδιάστηκε για να παρέχει ποιότητα DSLR. Έβγαλε φωτογραφίες με ανάλυση έως και 52 megapixel, πρόσφερε εύρος εστιακής απόστασης 35-150 mm, υψηλή ποιότητα σε χαμηλό φωτισμό και ρυθμιζόμενο βάθος πεδίου. Όλα έγιναν δυνατά χάρη στον συνδυασμό έως και δεκαέξι καμερών smartphone σε ένα περίβλημα. Κανένας από αυτούς τους πολυάριθμους φακούς δεν ήταν διαφορετικός από τα οπτικά στα smartphone. Η διαφορά ήταν ότι συγκεντρώθηκαν σε μία συσκευή.

2. Κάμερες φωτός πολλαπλών φακών

Κατά τη φωτογράφιση, η εικόνα καταγράφηκε ταυτόχρονα από δέκα κάμερες, η καθεμία με τις δικές της παραμέτρους έκθεσης. Όλες οι φωτογραφίες που τραβήχτηκαν με αυτόν τον τρόπο συνδυάστηκαν σε μια μεγάλη φωτογραφία που περιείχε όλα τα δεδομένα από τις μεμονωμένες εκθέσεις. Το σύστημα κατέστησε δυνατή την επεξεργασία του βάθους πεδίου και των σημείων εστίασης της τελικής φωτογραφίας. Οι φωτογραφίες αποθηκεύτηκαν σε μορφές JPG, TIFF ή RAW DNG. Το μοντέλο L16 που διατίθεται στο εμπόριο δεν είχε τυπικό φλας, αλλά οι φωτογραφίες μπορούσαν να φωτιστούν χρησιμοποιώντας ένα μικρό LED που βρίσκεται στο σώμα.

Εκείνη η πρεμιέρα το 2015 είχε το καθεστώς της περιέργειας. Αυτό δεν τράβηξε την προσοχή πολλών μέσων ενημέρωσης και μαζικού κοινού. Ωστόσο, δεδομένου ότι η Foxconn ήταν ο επενδυτής της Light, οι περαιτέρω εξελίξεις δεν προκάλεσαν έκπληξη. Εν ολίγοις, η βάση για αυτό ήταν το αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη λύση από εταιρείες που συνεργάζονται με τον κατασκευαστή εξοπλισμού της Ταϊβάν. Και στους πελάτες της Foxconn περιλαμβάνονται τόσο η Apple όσο και, ειδικότερα, η Blackberry, η Huawei, η Microsoft, η Motorola ή η Xiaomi.

Και έτσι, το 2018, εμφανίστηκαν πληροφορίες σχετικά με τη δουλειά του Light σε συστήματα πολλαπλών καμερών σε smartphone. Στη συνέχεια, αποδείχθηκε ότι η startup συνεργαζόταν με τη Nokia, η οποία παρουσίασε το πρώτο τηλέφωνο στον κόσμο με πέντε κάμερες στο συνέδριο κινητών MWC στη Βαρκελώνη το 2019. Μοντέλο 9 PureView (3) εξοπλισμένο με δύο έγχρωμες κάμερες και τρεις μονόχρωμες κάμερες.

Η Sveta εξήγησε στον ιστότοπο Quartz ότι υπάρχουν δύο κύριες διαφορές μεταξύ του L16 και του Nokia 9 PureView. Το τελευταίο χρησιμοποιεί ένα νεότερο σύστημα επεξεργασίας για να συρράψει φωτογραφίες από μεμονωμένους φακούς. Επιπλέον, ο σχεδιασμός της Nokia περιλαμβάνει διαφορετικές κάμερες από αυτές που χρησιμοποιούσε αρχικά η Light, με οπτικά ZEISS που αιχμαλωτίζουν περισσότερο φως. Τρεις κάμερες καταγράφουν μόνο ασπρόμαυρο φως.

Η συστοιχία κάμερας, η καθεμία με ανάλυση 12 megapixel, παρέχει μεγαλύτερο έλεγχο στο βάθος πεδίου μιας εικόνας και επιτρέπει στους χρήστες να καταγράφουν λεπτομέρειες που είναι συνήθως αόρατες σε μια κανονική κινητή κάμερα. Επιπλέον, σύμφωνα με δημοσιευμένες περιγραφές, το PureView 9 μπορεί να συλλάβει έως και δέκα φορές περισσότερο φως από άλλες συσκευές και μπορεί να παράγει φωτογραφίες με συνολική ανάλυση έως και 240 megapixel.

Απότομη εκκίνηση τηλεφώνων με πολλές κάμερες

Το φως δεν είναι η μόνη πηγή καινοτομίας σε αυτόν τον τομέα. Ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Νοεμβρίου 2018 από την κορεατική εταιρεία LG περιγράφει το συνδυασμό διαφορετικών γωνιών κάμερας για τη δημιουργία μιας ταινίας μινιατούρας, που θυμίζει τις δημιουργίες του Apple Live Photos ή εικόνων από συσκευές Lytro, για τις οποίες έγραψε και η MT πριν από μερικά χρόνια, καταγράφοντας ένα φωτεινό πεδίο με ρυθμιζόμενο οπτικό πεδίο.

Σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της LG, αυτή η λύση είναι ικανή να συνδυάζει διαφορετικά σύνολα δεδομένων από διαφορετικούς φακούς για να αποκόψει αντικείμενα από την εικόνα (για παράδειγμα, στην περίπτωση λειτουργίας πορτρέτου ή ακόμη και να αλλάξει εντελώς το φόντο). Φυσικά, αυτό είναι απλώς μια πατέντα προς το παρόν, χωρίς καμία ένδειξη ότι η LG σχεδιάζει να την εφαρμόσει σε τηλέφωνο. Ωστόσο, με την κλιμάκωση του πολέμου της φωτογραφίας smartphone, τα τηλέφωνα με αυτές τις δυνατότητες μπορεί να βγουν στην αγορά νωρίτερα από ό,τι νομίζουμε.

Όπως θα δούμε όταν μελετάμε την ιστορία των καμερών πολλαπλών φακών, Τα συστήματα διπλού θαλάμου δεν είναι καθόλου καινούργια. Ωστόσο, η τοποθέτηση τριών ή περισσότερων καμερών ήταν το θέμα των τελευταίων δέκα μηνών..

Μεταξύ των μεγάλων κατασκευαστών τηλεφώνων, η κινεζική εταιρεία Huawei ήταν η ταχύτερη, που παρουσίασε στην αγορά ένα μοντέλο με τρεις κάμερες. Ήδη τον Μάρτιο του 2018 πρότεινε Huawei P20 Pro (4), που προσέφερε τρεις φακούς - κανονικό, μονόχρωμο και τηλεζουμ, που παρουσιάστηκε λίγους μήνες αργότερα. Mate 20, επίσης με τρεις κάμερες.

Ωστόσο, όπως έχει ήδη συμβεί στην ιστορία των τεχνολογιών κινητής τηλεφωνίας, δεν έπρεπε παρά να εισαγάγετε με τόλμη νέες λύσεις της Apple σε όλα τα μέσα για να αρχίσετε να μιλάτε για μια σημαντική ανακάλυψη και επανάσταση. Το ίδιο με το πρώτο μοντέλο iPhone'α το 2007, η αγορά για παλαιότερα γνωστά smartphones «κυκλοφόρησε» και η πρώτη IPad (αλλά όχι το πρώτο tablet) το 2010, η εποχή των tablet άνοιξε, οπότε τον Σεπτέμβριο του 2019, τα iPhone με πολλούς φακούς «έντεκα» (5) από την εταιρεία με ένα μήλο στο λογότυπο θα μπορούσαν να θεωρηθούν η απότομη αρχή του εποχή smartphone με πολλές κάμερες.

11 Pro Όραζ 11 Pro Max εξοπλισμένο με τρεις κάμερες. Ο πρώτος έχει φακό έξι στοιχείων με εστιακή απόσταση 26 mm για πλήρες κάδρο και σχετικό διάφραγμα f/1.8. Ο κατασκευαστής λέει ότι διαθέτει έναν νέο αισθητήρα 12 megapixel με εστίαση 100% pixel, κάτι που θα μπορούσε να σημαίνει μια λύση παρόμοια με αυτές που συναντάμε στις κάμερες Canon ή στα smartphone της Samsung, όπου κάθε pixel αποτελείται από δύο φωτοδίοδοι.

Η δεύτερη κάμερα διαθέτει ευρυγώνιο φακό (με εστιακή απόσταση 13 mm και φωτεινότητα f/2.4), εξοπλισμένο με μήτρα ανάλυσης 12 megapixel. Εκτός από τις μονάδες που περιγράφονται, υπάρχει ένας τηλεφακός που διπλασιάζει την εστιακή απόσταση σε σύγκριση με έναν τυπικό φακό. Πρόκειται για σχέδιο διαφράγματος f/2.0. Ο αισθητήρας έχει την ίδια ανάλυση με άλλους. Τόσο ο τηλεφακός όσο και ο τυπικός φακός διαθέτουν οπτική σταθεροποίηση εικόνας.

Σε όλες τις εκδόσεις θα βρούμε τηλέφωνα Huawei, Google Pixel ή Samsung. νυχτερινή λειτουργία. Αυτή είναι επίσης μια τυπική λύση για συστήματα πολλαπλών φακών. Συνίσταται στο γεγονός ότι η κάμερα τραβάει πολλές φωτογραφίες με διαφορετική αντιστάθμιση έκθεσης και στη συνέχεια τις συνδυάζει σε μία φωτογραφία με λιγότερο θόρυβο και καλύτερη τονική δυναμική.

Η κάμερα στο τηλέφωνο - πώς συνέβη;

Το πρώτο τηλέφωνο με κάμερα ήταν το Samsung SCH-V200. Η συσκευή εμφανίστηκε στα ράφια των καταστημάτων στη Νότια Κορέα το 2000.

Μπορούσε να θυμηθεί είκοσι φωτογραφίες με ανάλυση 0,35 megapixel. Ωστόσο, η κάμερα είχε ένα σοβαρό μειονέκτημα - δεν ενσωματώθηκε καλά με το τηλέφωνο. Για το λόγο αυτό, ορισμένοι αναλυτές το θεωρούν ξεχωριστή συσκευή που στεγάζεται στο ίδιο σώμα, και όχι αναπόσπαστο μέρος του τηλεφώνου.

Η κατάσταση ήταν εντελώς διαφορετική στην περίπτωση του J-Phone'а, δηλαδή ένα τηλέφωνο που ετοίμασε η Sharp για την ιαπωνική αγορά στα τέλη της περασμένης χιλιετίας. Ο εξοπλισμός τράβηξε φωτογραφίες σε πολύ χαμηλή ποιότητα 0,11 megapixel, αλλά σε αντίθεση με την προσφορά της Samsung, οι φωτογραφίες μπορούσαν να μεταφερθούν ασύρματα και να προβληθούν άνετα σε οθόνη κινητού τηλεφώνου. Το J-Phone είναι εξοπλισμένο με έγχρωμη οθόνη που εμφανίζει 256 χρώματα.

Τα κινητά τηλέφωνα έχουν γίνει γρήγορα ένα εξαιρετικά μοντέρνο gadget. Ωστόσο, όχι χάρη στις συσκευές Sanyo ή J-Phone, αλλά στις προτάσεις κολοσσών κινητής τηλεφωνίας, κυρίως της Nokia και της Sony Ericsson εκείνη την εποχή.

Nokia 7650 εξοπλισμένο με κάμερα 0,3 megapixel. Ήταν ένα από τα πρώτα ευρέως διαθέσιμα και δημοφιλή φωτογραφικά τηλέφωνα. Δούλεψε καλά και στην αγορά. Sony Ericsson T68i. Καμία τηλεφωνική κλήση προτού μπορέσει να λάβει και να στείλει ταυτόχρονα μηνύματα MMS. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα προηγούμενα μοντέλα που εξετάστηκαν στη λίστα, η κάμερα για το T68i έπρεπε να αγοραστεί ξεχωριστά και να συνδεθεί στο κινητό τηλέφωνο.

Μετά την πρεμιέρα αυτών των συσκευών, η δημοτικότητα των καμερών σε κινητά τηλέφωνα άρχισε να αυξάνεται με τεράστιο ρυθμό - ήδη από το 2003, περισσότερες κάμερες πωλήθηκαν παγκοσμίως από τις τυπικές ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές.

Το 2006, περισσότερα από τα μισά κινητά τηλέφωνα στον κόσμο είχαν ενσωματωμένη κάμερα. Ένα χρόνο αργότερα, κάποιος είχε για πρώτη φορά την ιδέα να τοποθετήσει δύο φακούς σε ένα κελί...

Από την κινητή τηλεόραση μέσω 3D έως την καλύτερη και καλύτερη φωτογραφία

Σε αντίθεση με ό,τι φαίνεται, η ιστορία των λύσεων πολλαπλών καμερών δεν είναι τόσο σύντομη. Η Samsung προσφέρει στο μοντέλο της B710 (6) διπλός φακός το 2007. Αν και τότε δόθηκε περισσότερη προσοχή στις δυνατότητες της κάμερας στην κινητή τηλεόραση, το σύστημα διπλού φακού κατέστησε δυνατή την καταγραφή φωτογραφικών αναμνήσεων σε εφέ 3D. Εξετάσαμε την τελική φωτογραφία στην οθόνη αυτού του μοντέλου χωρίς να χρειάζεται να φοράμε ειδικά γυαλιά.

Εκείνα τα χρόνια υπήρχε μεγάλη μόδα για το 3D, τα συστήματα κάμερας θεωρούνταν μια ευκαιρία για την αναπαραγωγή αυτού του εφέ.

LG Optimus 3D, που έκανε πρεμιέρα τον Φεβρουάριο του 2011, και HTC Evo 3D, που κυκλοφόρησε τον Μάρτιο του 2011, χρησιμοποίησε διπλούς φακούς για τη δημιουργία τρισδιάστατων φωτογραφιών. Χρησιμοποίησαν την ίδια τεχνική που χρησιμοποιούσαν οι σχεδιαστές «κανονικών» τρισδιάστατων καμερών, χρησιμοποιώντας διπλούς φακούς για να δημιουργήσουν μια αίσθηση βάθους στις εικόνες. Αυτό έχει βελτιωθεί από μια τρισδιάστατη οθόνη που έχει σχεδιαστεί για να επιτρέπει την προβολή ληφθέντων εικόνων χωρίς γυαλιά.

Ωστόσο, το 3D αποδείχθηκε ότι ήταν απλώς μια παροδική μόδα. Με την κατάργησή του, οι άνθρωποι έπαψαν να σκέφτονται τα συστήματα πολλαπλών καμερών ως εργαλείο για στερεογραφική απεικόνιση.

Τουλάχιστον όχι περισσότερο από όλα. Η πρώτη κάμερα που προσέφερε δύο αισθητήρες εικόνας για σκοπούς παρόμοιους με τους σημερινούς ήταν HTC One M8 (7), κυκλοφόρησε τον Απρίλιο του 2014. Ο κύριος αισθητήρας UltraPixel 4 megapixel και ο αισθητήρας 2 megapixel που καταγράφει δευτερεύοντα δεδομένα έχουν σχεδιαστεί για να δημιουργούν μια αίσθηση βάθους στις φωτογραφίες.

Ο δεύτερος φακός δημιούργησε έναν χάρτη βάθους και τον συμπεριέλαβε στο τελικό αποτέλεσμα της εικόνας. Αυτό σήμαινε την ικανότητα δημιουργίας εφέ θόλωση φόντου , εστιάζοντας ξανά την εικόνα με ένα άγγιγμα της οθόνης και διαχειριστείτε εύκολα τις φωτογραφίες σας, διατηρώντας το θέμα σας ευκρινές και αλλάζοντας το φόντο ακόμα και μετά τη λήψη.

Ωστόσο, εκείνη την εποχή, δεν καταλάβαιναν όλοι τις δυνατότητες αυτής της τεχνικής. Το HTC One M8 μπορεί να μην ήταν μια αποτυχία της αγοράς, αλλά δεν ήταν και ιδιαίτερα δημοφιλές. Ένα άλλο σημαντικό κτίριο σε αυτή την ιστορία, LG G5, κυκλοφόρησε τον Φεβρουάριο του 2016. Ήταν εξοπλισμένο με έναν κύριο αισθητήρα 16 megapixel και έναν δεύτερο αισθητήρα 8 megapixel, ο οποίος είναι ένας ευρυγώνιος φακός με οπτικό πεδίο 135 μοιρών, στον οποίο μπορούσε να γίνει εναλλαγή της συσκευής.

Τον Απρίλιο του 2016, η Huawei προσέφερε το μοντέλο σε συνεργασία με τη Leica. P9, με δύο κάμερες στο πίσω μέρος. Το ένα χρησιμοποιήθηκε για τη λήψη χρωμάτων RGB (), το άλλο για τη λήψη μονόχρωμων λεπτομερειών. Με βάση αυτό το μοντέλο, η Huawei δημιούργησε αργότερα το προαναφερθέν μοντέλο P20.

Το 2016 εισήχθη και στην αγορά iphone 7 plus με δύο κάμερες στο πίσω μέρος - και οι δύο 12 megapixel, αλλά με διαφορετικές εστιακές αποστάσεις. Η πρώτη κάμερα είχε ζουμ 23 mm και η δεύτερη 56 mm, που σήμαινε ότι έμπαινε στην εποχή της τηλεφωτογραφίας smartphone. Η ιδέα ήταν να επιτραπεί στον χρήστη να μεγεθύνει μια εικόνα χωρίς να χάσει την ποιότητα—η Apple ήθελε να λύσει αυτό που θεωρούσε σημαντικό πρόβλημα με τη φωτογραφία smartphone και ανέπτυξε μια λύση που ταιριάζει με τη συμπεριφορά των καταναλωτών. Επίσης, αντιτύπωσε τη λύση της HTC, προσφέροντας εφέ bokeh χρησιμοποιώντας χάρτες βάθους που προέρχονται από δεδομένα και από τους δύο φακούς.

Η εμφάνιση του Huawei P20 Pro στις αρχές του 2018 σήμαινε την ενσωμάτωση όλων των λύσεων που δοκιμάστηκαν μέχρι τώρα σε μία συσκευή με τριπλή κάμερα. Στο σύστημα RGB και μονόχρωμου αισθητήρα προστέθηκε ένας διαφοροποιημένος φακός και η χρήση Τεχνητή νοημοσύνη παρείχε πολύ περισσότερα από το απλό άθροισμα οπτικών και αισθητήρων. Υπάρχει επίσης μια εντυπωσιακή νυχτερινή λειτουργία. Το νέο μοντέλο είχε μεγάλη επιτυχία και, από την άποψη της αγοράς, αποδείχτηκε μια σημαντική ανακάλυψη, παρά η κάμερα της Nokia που ήταν εκθαμβωτική με τον αριθμό των φακών ή το συνηθισμένο προϊόν της Apple.

Ο πρόδρομος της τάσης τοποθέτησης περισσότερων από μία φωτογραφικών μηχανών σε ένα τηλέφωνο, η Samsung (8) πρόσφερε επίσης μια κάμερα τριών φακών το 2018. Ήταν στο μοντέλο Samsung Galaxy A7.

8. Samsung Dual Lens Production Module

Ωστόσο, ο κατασκευαστής αποφάσισε να χρησιμοποιήσει κανονικούς, ευρυγώνιους και φακούς τρίτου ματιού για να παρέχει όχι πολύ ακριβείς «πληροφορίες βάθους». Αλλά άλλο μοντέλο Galaxy A9, υπάρχουν έως και τέσσερις διαθέσιμοι φακοί: ένας υπερευρυγώνιος φακός, ένας τηλεφακός, μια τυπική κάμερα και ένας αισθητήρας βάθους.

Είναι πολλά γιατί Προς το παρόν, τρεις φακοί εξακολουθούν να είναι στάνταρ. Εκτός από το iPhone, τα κορυφαία μοντέλα της μάρκας τους όπως το Huawei P30 Pro και το Samsung Galaxy S10+ διαθέτουν τρεις κάμερες στο πίσω μέρος. Φυσικά, δεν υπολογίζουμε τον μικρότερο φακό selfie στο μπροστινό μέρος..

Η Google φαίνεται αδιάφορη για όλα αυτά. Του pixel 3 είχε μια από τις καλύτερες κάμερες της αγοράς και μπορούσε να κάνει τα πάντα με έναν μόνο φακό.

Οι συσκευές Pixel χρησιμοποιούν ειδικό λογισμικό για να παρέχουν εφέ σταθεροποίησης, ζουμ και βάθους. Τα αποτελέσματα δεν ήταν τόσο καλά όσο θα μπορούσαν να είναι με πολλούς φακούς και αισθητήρες, αλλά η διαφορά ήταν μικρή και τα τηλέφωνα της Google κάλυπταν τα μικρά κενά με εξαιρετική απόδοση σε χαμηλό φωτισμό. Φαίνεται, όμως, ότι πρόσφατα στο μοντέλο pixel 4, ακόμη και η Google τελικά κατέρρευσε, αν και εξακολουθεί να προσφέρει μόνο δύο φακούς: κανονικό και tele.

Όχι πίσω

Ποια είναι τα οφέλη από την προσθήκη επιπλέον καμερών σε ένα smartphone; Σύμφωνα με τους ειδικούς, εάν καταγράφουν σε διαφορετικά εστιακά μήκη, ορίζουν διαφορετικά διαφράγματα και καταγράφουν ολόκληρες παρτίδες εικόνων για περαιτέρω αλγοριθμική επεξεργασία (σύνθεση), αυτό παρέχει αξιοσημείωτη αύξηση της ποιότητας σε σύγκριση με τις εικόνες που λαμβάνονται με μία μόνο κάμερα τηλεφώνου.

Οι φωτογραφίες είναι πιο ευκρινείς, πιο λεπτομερείς, με πιο φυσικά χρώματα και μεγαλύτερο δυναμικό εύρος. Η απόδοση σε χαμηλό φωτισμό είναι επίσης πολύ καλύτερη.

Πολλοί άνθρωποι που διαβάζουν για τις δυνατότητες των συστημάτων πολλαπλών φακών τις συσχετίζουν κυρίως με το θάμπωμα του φόντου ενός πορτρέτου bokeh, δηλ. φέρνοντας εκτός εστίασης αντικείμενα πέρα ​​από το βάθος πεδίου. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό.

Οι κάμερες αυτού του τύπου εκτελούν ένα όλο και πιο ευρύ φάσμα λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης της ακριβέστερης τρισδιάστατης χαρτογράφησης, εισάγοντας επαυξημένης πραγματικότητας και καλύτερη αναγνώριση προσώπου και τοπίου.

Προηγουμένως, με τη βοήθεια εφαρμογών και τεχνητής νοημοσύνης, οι οπτικοί αισθητήρες smartphone αναλάμβαναν εργασίες όπως θερμική απεικόνιση, μετάφραση ξένων κειμένων από εικόνες, αναγνώριση αστερισμών στον νυχτερινό ουρανό ή ανάλυση των κινήσεων ενός αθλητή. Η χρήση συστημάτων πολλαπλών καμερών βελτιώνει σημαντικά την απόδοση αυτών των προηγμένων λειτουργιών. Και πάνω από όλα, μας φέρνει όλους μαζί σε ένα πακέτο.

Η παλιά ιστορία των λύσεων πολλαπλών στόχων δείχνει μια διαφορετική αναζήτηση, αλλά το δύσκολο πρόβλημα ήταν πάντα οι υψηλές απαιτήσεις για την επεξεργασία δεδομένων, την ποιότητα του αλγορίθμου και την κατανάλωση ενέργειας. Στην περίπτωση των σύγχρονων smartphone, τα οποία χρησιμοποιούν ισχυρότερους επεξεργαστές οπτικού σήματος από πριν, ενεργειακά αποδοτικούς επεξεργαστές ψηφιακού σήματος, ακόμη και βελτιωμένες δυνατότητες νευρωνικών δικτύων, αυτά τα προβλήματα έχουν μειωθεί σημαντικά.

Τα υψηλά επίπεδα λεπτομέρειας, οι μεγαλύτερες οπτικές δυνατότητες και τα προσαρμόσιμα εφέ bokeh βρίσκονται πλέον ψηλά στη λίστα των σύγχρονων απαιτήσεων φωτογραφίας smartphone. Μέχρι πρόσφατα, για να τις ολοκληρώσει, ένας χρήστης smartphone έπρεπε να απολογηθεί χρησιμοποιώντας μια παραδοσιακή κάμερα. Όχι απαραίτητα σήμερα.

Με τις μεγάλες κάμερες, το αισθητικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται αρκετά φυσικά όταν το μέγεθος του φακού και το μέγεθος του διαφράγματος είναι αρκετά μεγάλα ώστε να επιτυγχάνεται αναλογικό θάμπωμα όπου τα εικονοστοιχεία είναι εκτός εστίασης. Τα κινητά τηλέφωνα διαθέτουν φακούς και αισθητήρες (9) που είναι πολύ μικροί για να συμβεί αυτό φυσικά (στον αναλογικό χώρο). Επομένως, αναπτύσσεται μια διαδικασία εξομοίωσης λογισμικού.

Τα εικονοστοιχεία πιο μακριά από την περιοχή εστίασης ή το εστιακό επίπεδο θολώνουν τεχνητά χρησιμοποιώντας έναν από τους πολλούς αλγόριθμους θολώματος που χρησιμοποιούνται συνήθως στην επεξεργασία εικόνας. Η απόσταση κάθε εικονοστοιχείου από την περιοχή εστίασης μετριέται καλύτερα και ταχύτερα με δύο φωτογραφίες που τραβήχτηκαν σε απόσταση ~ 1 cm μεταξύ τους.

Χάρη στη σταθερή διαίρεση μήκους και τη δυνατότητα ταυτόχρονης λήψης και των δύο γωνιών (αποφυγή θορύβου κίνησης), είναι δυνατός ο τριγωνισμός του βάθους κάθε pixel στη φωτογραφία (χρησιμοποιώντας στερεοφωνικό αλγόριθμο πολλαπλών γωνιών). Είναι πλέον εύκολο να λάβετε μια εξαιρετική εκτίμηση της θέσης κάθε pixel σε σχέση με την περιοχή εστίασης.

Δεν είναι εύκολο, αλλά τα τηλέφωνα με διπλή κάμερα διευκολύνουν τη διαδικασία γιατί μπορούν να τραβήξουν φωτογραφίες ταυτόχρονα. Τα συστήματα ενός φακού πρέπει είτε να τραβούν δύο διαδοχικές λήψεις (από διαφορετικές γωνίες) είτε να χρησιμοποιούν διαφορετικά ζουμ.

Υπάρχει τρόπος να μεγεθύνετε μια φωτογραφία χωρίς να χάσετε την ανάλυση τηλεφωτογραφικός ( οπτική). Το μέγιστο πραγματικό οπτικό ζουμ που μπορείτε να αποκτήσετε σε ένα smartphone είναι αυτή τη στιγμή 5× στο Huawei P30 Pro.

Ορισμένα τηλέφωνα χρησιμοποιούν υβριδικά συστήματα που χρησιμοποιούν οπτικές και ψηφιακές εικόνες, επιτρέποντάς σας να κάνετε μεγέθυνση χωρίς ορατή απώλεια ποιότητας. Το προαναφερθέν Google Pixel 3 χρησιμοποιεί εξαιρετικά πολύπλοκους αλγόριθμους υπολογιστών για να το κάνει αυτό, επομένως δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι δεν απαιτεί πρόσθετους φακούς. Ωστόσο, τα "τέσσερα" έχουν ήδη εισαχθεί, επομένως φαίνεται δύσκολο να γίνει χωρίς οπτικά.

Η φυσική ενός τυπικού σχεδιασμού φακού καθιστά πολύ δύσκολη την τοποθέτηση ενός φακού ζουμ στο λεπτό σώμα ενός smartphone υψηλής ποιότητας. Ως αποτέλεσμα, οι κατασκευαστές τηλεφώνων μπόρεσαν να επιτύχουν το πολύ 2 ή 3 φορές μεγαλύτερο οπτικό χρόνο χάρη στον παραδοσιακό προσανατολισμό αισθητήρα προς φακό του smartphone. Η προσθήκη τηλεφακού συνήθως σημαίνει ένα παχύτερο τηλέφωνο, έναν μικρότερο αισθητήρα ή τη χρήση αναδιπλούμενων οπτικών.

Ένας τρόπος για να περάσετε το εστιακό σημείο είναι το λεγόμενο σύνθετη οπτική (10). Ο αισθητήρας της μονάδας κάμερας βρίσκεται κατακόρυφα στο τηλέφωνο και είναι στραμμένος προς τον φακό με έναν οπτικό άξονα που εκτείνεται κατά μήκος του σώματος του τηλεφώνου. Ένας καθρέφτης ή ένα πρίσμα είναι τοποθετημένο στη σωστή γωνία για να αντανακλά το φως από τη σκηνή προς τον φακό και τον αισθητήρα.

10. Πολύπλοκα οπτικά σε smartphone

Τα πρώτα σχέδια αυτού του τύπου περιείχαν έναν σταθερό καθρέφτη κατάλληλο για συστήματα διπλού φακού, όπως τα προϊόντα Falcon και Corephotonics Hawkeye, τα οποία συνδυάζουν μια παραδοσιακή κάμερα και έναν περίπλοκο σχεδιασμό τηλεφακού σε μια ενιαία συσκευή. Ωστόσο, έργα από εταιρείες όπως το Light που χρησιμοποιούν κινούμενους καθρέφτες για τη σύνθεση εικόνων από πολλές κάμερες αρχίζουν επίσης να κυκλοφορούν στην αγορά.

Το ακριβώς αντίθετο από τον τηλεφακό ευρυγώνια φωτογραφία. Αντί για κοντινά πλάνα, οι ευρυγώνιες προβολές δείχνουν περισσότερα από αυτά που έχουμε μπροστά μας. Η ευρυγώνια φωτογραφία εισήχθη ως δεύτερο σύστημα φακών στο LG G5 και στα επόμενα τηλέφωνα.

Η επιλογή ευρείας γωνίας είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη λήψη συναρπαστικών στιγμών, όπως το να βρίσκεστε σε πλήθος σε μια συναυλία ή σε μια τοποθεσία πολύ μεγάλη για να τραβήξετε με πιο στενό φακό. Είναι επίσης εξαιρετικό για λήψη αστικών τοπίων, ψηλών κτιρίων και άλλων πραγμάτων που οι κανονικοί φακοί απλά δεν μπορούν να δουν. Συνήθως δεν χρειάζεται να μεταβείτε στη μία ή την άλλη "λειτουργία", καθώς η κάμερα αλλάζει καθώς πλησιάζετε ή απομακρύνεστε από το θέμα, ενσωματώνοντας απρόσκοπτα την κανονική εμπειρία εντός της κάμερας. .

Σύμφωνα με την LG, το 50% των χρηστών διπλής κάμερας χρησιμοποιούν έναν ευρυγώνιο φακό ως κύρια κάμερα.

Επί του παρόντος, ολόκληρη η σειρά smartphone είναι ήδη εξοπλισμένη με έναν αισθητήρα σχεδιασμένο για άσκηση. μονόχρωμες φωτογραφίεςδηλαδή ασπρόμαυρο. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημά τους είναι η ευκρίνεια, γι' αυτό και ορισμένοι φωτογράφοι τα προτιμούν.

Τα σύγχρονα τηλέφωνα είναι αρκετά έξυπνα ώστε να συνδυάζουν αυτήν την ευκρίνεια με πληροφορίες από χρωματικούς αισθητήρες για να παράγουν μια λήψη που θεωρητικά φωτίζεται με μεγαλύτερη ακρίβεια. Ωστόσο, η χρήση μονόχρωμου αισθητήρα εξακολουθεί να είναι σπάνια. Εάν περιλαμβάνεται στο κιτ, μπορεί συνήθως να απομονωθεί από άλλους φακούς. Αυτή η επιλογή μπορεί να βρεθεί στις ρυθμίσεις της εφαρμογής κάμερας.

Δεδομένου ότι οι αισθητήρες κάμερας δεν καταγράφουν τα χρώματα από μόνοι τους, απαιτούν μια εφαρμογή έγχρωμα φίλτρα σχετικά με το μέγεθος pixel. Ως αποτέλεσμα, κάθε pixel καταγράφει μόνο ένα χρώμα—συνήθως κόκκινο, πράσινο ή μπλε.

Το άθροισμα των εικονοστοιχείων που προκύπτει δημιουργείται για τη δημιουργία μιας χρησιμοποιήσιμης εικόνας RGB, αλλά υπάρχουν αντισταθμίσεις σε αυτή τη διαδικασία. Το πρώτο είναι η απώλεια ανάλυσης που προκαλείται από τη χρωματική μήτρα και δεδομένου ότι κάθε εικονοστοιχείο λαμβάνει μόνο ένα μέρος του φωτός, η κάμερα δεν είναι τόσο ευαίσθητη όσο μια συσκευή χωρίς μήτρα φίλτρου χρώματος. Εδώ ο μονόχρωμος αισθητήρας έρχεται να βοηθήσει τον ευαίσθητο στην ποιότητα φωτογράφο, ο οποίος μπορεί να καταγράψει και να καταγράψει σε πλήρη ανάλυση όλο το διαθέσιμο φως. Ο συνδυασμός της εικόνας από τη μονόχρωμη κάμερα με την εικόνα από την κύρια κάμερα RGB παράγει μια πιο λεπτομερή τελική εικόνα.

Ένας δεύτερος μονόχρωμος αισθητήρας είναι ιδανικός για αυτήν την εφαρμογή, αλλά δεν είναι η μόνη επιλογή. Το Archos, για παράδειγμα, κάνει κάτι παρόμοιο με το κανονικό μονόχρωμο, αλλά χρησιμοποιεί έναν επιπλέον αισθητήρα RGB υψηλότερης ανάλυσης. Επειδή οι δύο κάμερες είναι μετατοπισμένες μεταξύ τους, η διαδικασία ευθυγράμμισης και συγχώνευσης των δύο εικόνων παραμένει περίπλοκη και η τελική εικόνα συνήθως δεν είναι τόσο λεπτομερής όσο η μονόχρωμη έκδοση υψηλότερης ανάλυσης.

Ωστόσο, το αποτέλεσμα είναι μια σαφής βελτίωση στην ποιότητα σε σύγκριση με μια φωτογραφία που τραβήχτηκε με μία μονάδα κάμερας.

Αισθητήρας βάθους, που χρησιμοποιείται μεταξύ άλλων στις κάμερες της Samsung, επιτρέπει επαγγελματικά εφέ θολώματος και απόδοση επαυξημένης πραγματικότητας υψηλότερης ποιότητας χρησιμοποιώντας τόσο την μπροστινή όσο και την πίσω κάμερα. Ωστόσο, τα τηλέφωνα προηγμένης τεχνολογίας αντικαθιστούν σταδιακά τους αισθητήρες βάθους ενσωματώνοντας τη διαδικασία σε κάμερες που μπορούν επίσης να ανιχνεύσουν βάθος, όπως συσκευές με υπερευρυγείς ή τηλεφακούς.

Φυσικά, οι αισθητήρες βάθους πιθανότατα θα συνεχίσουν να εμφανίζονται σε πιο προσιτά τηλέφωνα και σε αυτά που στοχεύουν στη δημιουργία εφέ βάθους χωρίς ακριβά οπτικά, όπως π.χ. moto G7.

Επαυξημένη πραγματικότητα, δηλ. πραγματική επανάσταση

Όταν το τηλέφωνο χρησιμοποιεί τις διαφορές στις εικόνες από πολλές κάμερες για να δημιουργήσει έναν χάρτη της απόστασής του σε μια δεδομένη σκηνή (συνήθως ονομάζεται χάρτης βάθους), μπορεί στη συνέχεια να τον χρησιμοποιήσει για να ενεργοποιήσει εφαρμογή επαυξημένης πραγματικότητας (AR). Θα το υποστηρίξει, για παράδειγμα, στην τοποθέτηση και εμφάνιση συνθετικών αντικειμένων σε επιφάνειες σκηνής. Εάν αυτό γίνει σε πραγματικό χρόνο, τα αντικείμενα θα μπορούν να ζωντανεύουν και να κινούνται.

Τόσο η Apple με το ARKit όσο και το Android με το ARCore παρέχουν πλατφόρμες AR για τηλέφωνα με πολλές κάμερες. 

Ένα από τα καλύτερα παραδείγματα νέων λύσεων που αναδύονται με τον πολλαπλασιασμό των smartphone με πολλαπλές κάμερες είναι τα επιτεύγματα της startup Lucid της Silicon Valley. Σε ορισμένους κύκλους μπορεί να είναι γνωστός ως ο δημιουργός VR180 LucidCam και την τεχνολογική σκέψη πίσω από τον επαναστατικό σχεδιασμό της κάμερας Κόκκινο 8K 3D. 

Οι ειδικοί της Lucid δημιούργησαν την πλατφόρμα Clear 3D Fusion (11), το οποίο χρησιμοποιεί μηχανική μάθηση και στατιστικά στοιχεία για τη γρήγορη μέτρηση του βάθους των εικόνων σε πραγματικό χρόνο. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει λειτουργίες που δεν ήταν προηγουμένως διαθέσιμες σε smartphone, όπως η προηγμένη παρακολούθηση αντικειμένων στην επαυξημένη πραγματικότητα και οι χειρονομίες στον αέρα χρησιμοποιώντας εικόνες υψηλής ανάλυσης. 

11. Τεχνολογίες οπτικοποίησης Lucid

Από την πλευρά της εταιρείας, ο πολλαπλασιασμός των καμερών τηλεφώνων είναι ένας εξαιρετικά ωφέλιμος τομέας για αισθητήρες επαυξημένης πραγματικότητας που είναι ενσωματωμένοι στους πανταχού παρόντες φορητούς υπολογιστές που εκτελούν εφαρμογές και είναι πάντα συνδεδεμένοι στο Διαδίκτυο. Ήδη, οι κάμερες smartphone είναι σε θέση να αναγνωρίσουν και να παρέχουν πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με το πού τις στοχεύουμε. Μας επιτρέπουν να συλλέγουμε οπτικά δεδομένα και να προβάλλουμε αντικείμενα επαυξημένης πραγματικότητας τοποθετημένα στον πραγματικό κόσμο.

Το λογισμικό της Lucid μπορεί να μετατρέψει δεδομένα από δύο κάμερες σε τρισδιάστατες πληροφορίες που χρησιμοποιούνται για χαρτογράφηση σε πραγματικό χρόνο και για εγγραφή σκηνών με πληροφορίες βάθους. Αυτό σας επιτρέπει να δημιουργείτε γρήγορα τρισδιάστατα μοντέλα και τρισδιάστατα βιντεοπαιχνίδια. Η εταιρεία χρησιμοποίησε τη LucidCam της για να διερευνήσει την επέκταση του εύρους της ανθρώπινης όρασης σε μια εποχή που τα smartphone με διπλή κάμερα ήταν μόνο ένα μικρό μέρος της αγοράς.

Πολλοί σχολιαστές έχουν επισημάνει ότι εστιάζοντας μόνο στις φωτογραφικές πτυχές των smartphone με πολλές κάμερες, χάνουμε τι μπορεί να φέρει στην πραγματικότητα μια τέτοια τεχνολογία. Πάρτε για παράδειγμα το iPhone, το οποίο χρησιμοποιεί αλγόριθμους μηχανικής εκμάθησης για τη σάρωση αντικειμένων σε μια σκηνή, δημιουργώντας έναν τρισδιάστατο χάρτη βάθους σε πραγματικό χρόνο του εδάφους και των αντικειμένων. Το λογισμικό το χρησιμοποιεί αυτό για να διαχωρίσει το φόντο από το προσκήνιο για να εστιάζει επιλεκτικά σε αντικείμενα μέσα σε αυτό. Τα εφέ bokeh που προκύπτουν είναι απλώς τεχνάσματα. Κάτι άλλο είναι σημαντικό.

Το λογισμικό που εκτελεί αυτήν την ανάλυση της ορατής σκηνής δημιουργεί ταυτόχρονα εικονικό παράθυρο στον πραγματικό κόσμο. Χρησιμοποιώντας την αναγνώριση χειρονομίας, οι χρήστες θα μπορούν να αλληλεπιδρούν φυσικά με τον κόσμο της μικτής πραγματικότητας χρησιμοποιώντας αυτόν τον χωρικό χάρτη, με το επιταχυνσιόμετρο του τηλεφώνου και τα δεδομένα GPS να ανιχνεύουν και να οδηγούν τις αλλαγές στον τρόπο αναπαράστασης και ενημέρωσης του κόσμου.

ως εκ τούτου Η προσθήκη καμερών στα smartphone, ένα φαινομενικά αδρανές άθλημα και ανταγωνισμός για να δούμε ποιος μπορεί να δώσει τα περισσότερα, θα μπορούσε να καταλήξει να φέρει επανάσταση στη διεπαφή του μηχανήματος και στη συνέχεια, ποιος ξέρει, στον τρόπο που αλληλεπιδρούν οι άνθρωποι.

Ωστόσο, επιστρέφοντας στο χώρο της φωτογραφίας, πολλοί σχολιαστές έχουν σημειώσει ότι οι λύσεις πολλαπλών καμερών μπορεί να είναι το τελευταίο καρφί στο φέρετρο για πολλούς τύπους φωτογραφικών μηχανών, όπως οι DSLR. Το να σπάσεις τα εμπόδια της ποιότητας της εικόνας σημαίνει ότι μόνο ο αποκλειστικός, κορυφαίος φωτογραφικός εξοπλισμός θα διατηρήσει τον λόγο ύπαρξής του. Το ίδιο μπορεί να συμβεί και με τις κάμερες εγγραφής βίντεο.

Με άλλα λόγια, τα smartphone εξοπλισμένα με σετ φωτογραφικών μηχανών διαφόρων τύπων θα αντικαταστήσουν όχι μόνο τα απλά snaps, αλλά και τις περισσότερες επαγγελματικές συσκευές. Το αν αυτό θα συμβεί πραγματικά είναι ακόμα δύσκολο να κριθεί. Μέχρι στιγμής το θεωρούν τόσο επιτυχημένο.

Δείτε επίσης: