Лицевая камера. Нужна ли смартфонам фронтальная камера
Производители смартфонов отчаянно думают, как создать устройство, всю лицевую часть которого будет занимать экран. Это сопряжено с определёнными трудностями: необходимо решить, где будет располагаться динамик, фронтальная камера, датчик освещённости и другие сенсоры, которые обычно находятся над экраном или в его вырезе.
С динамиком всё более-менее ясно: технологии позволяют использовать пьезоизлучатель звука, установленный под стекло (как у Xiaomi Mi Mix), или вывести его в верхнюю часть корпуса. Датчики занимают очень мало места, так что могут уместиться в тончайшую грань над экраном.
Самый больной вопрос - куда деть фронтальную камеру? Совсем убирать её - рано, ведь покупателей лишь недавно приучили к тому, что эта камера необходима, и по качеству съёмки она не должна уступать основной. Доходит до того, что вендоры ставят двойную фронталку или добавляют к ней вспышку.
Некоторые производители (например, та же Xiaomi с её линейкой Mi Mix) спихнули камеру под экран. К такому размещению необходимо долго привыкать: нужно либо менять положение руки при съёмке, либо переворачивать смартфон на 180 градусов. Более изобретательные компании прячут фронталку в корпус. Большую часть времени её не видно, она выдвигается лишь в том случае, когда вы решите снять селфи.
В патенте Samsung описана гибкая AMOLED-матрица, которая огибает смартфон. Она делится на три части: основной фронтальный экран, небольшая сенсорная полоса в верхней части корпуса для виртуальных кнопок управления плеером и показа уведомлений, а также вспомогательный дисплей, предназначенный исключительно для работы с камерой.
Сегодня производители смартфонов пытаются «переплюнуть» друг друга, добавляя в свои устройства новые модули и аппаратные функции. Уже более 5 лет на мобильном рынке известно такое явление, как фронтальная камера. Раньше фронтальные камеры имели чисто декоративное или вспомогательное предназначение. В частности, их использовали на женских мобильных телефонах для выполнения функции зеркала, с их помощью также можно было легко снять автопортрет. Однако полный потенциал фронтальных камер не использовался до появления нового поколения мобильной техники.
Представителями этого нового поколения стали современные смартфоны и планшеты. Большинство из них управляются В данных устройствах фронтальная камера в основном используется для видеосвязи. Однако и в них видеозвонки стали возможными далеко не сразу. Несмотря на раннее появление приложения Skype для Андроид, не все Андроид-устройства поддерживали его. Точно так же, не на всех устройствах Skype правильно распознавал вторую камеру. Потому ее использование практически сводилось к нулю, разве что можно было фотографировать самого себя.
Получив множество негативных отзывов о несовместимости со смартфонами, разработчики операционной системы учли недостатки и, начиная с третьей версии андроид, фронтальная камера нашла свое применение. Среди различных средств видеосвязи самым популярным стал упомянутый выше Skype, которым в наши дни пользуется несколько миллионов человек.
Теперь фронтальная камера - это не просто средство для видеосвязи. Существует множество приложений, которые также ее используют. Среди них можно выделить несколько самых интересных. Во-первых, фронтальная камера используется для выключения будильника. Скачав специальное приложение-будильник, вы сможете выключать его не нажатием на экран или другими часто использующимися способами, а проведя рукой над камерой. Есть и совсем необычные предложения. К примеру, в смартфоне S4 используется управляющая фронтальной камерой. Суть ее заключается в том, что камера распознает закрывание глаз. То есть если вы заснете, держа в руках смартфон, то он автоматически отключится, экономя электроэнергию. На этом же смартфоне реализован такой режим работы, когда вам необязательно дотрагиваться до экрана, чтобы перейти к следующему фото или поменять трек в списке воспроизведения. Достаточно всего лишь провести рукой рядом с экраном. Такие революционные возможности открывают путь к технологиям будущего
Фронтальная камера используется и для более простых задач. Например, на всех Андроид-смартфонах одним из настраиваемых способов разблокировки экрана является фейс-контроль: сравнивание фотографии лица с запрограммированным оригиналом. Для этого, конечно же, используется фронтальная камера. Также существуют специальные приложения, позволяющие использовать фронтальную камеру смартфона в качестве веб-камеры для ПК.
Термин «мегапиксель» можно расшифровать как один миллион пикселей. То есть 12-мегапиксельная камера делает снимки, которые состоят из 12 миллионов крохотных точек. Чем больше этих точек (пикселей) в изображении, тем чётче оно выглядит, тем выше его разрешение.
Из этого можно сделать вывод, что камера с большим количеством мегапикселей снимает лучше той, у которой их меньше. Но это не совсем так.
Проблема в том, что в наше время имеют больше мегапикселей, чем нужно. Давайте вспомним про экраны: FullHD-телевизор имеет разрешение 2,1 мегапикселя, а новейший 4K-телевизор - 8,3 мегапикселя. Учитывая, что в камере почти каждого современного смартфона можно насчитать более 10 мегапикселей, дисплеи просто не могут отображать столь высокое разрешение в полной мере.
Вряд ли вы заметите разницу между фотографиями современных камер с разным количеством мегапикселей, поскольку даже новейшие экраны не поддерживают таких разрешений.
На самом деле преодоление отметки в 8,3 мегапикселя может быть полезным, если вы намерены кадрировать снимки. Другими словами, сделав фото с помощью 12-мегапиксельной камеры, вы можете отрезать от него значительный фрагмент. При этом разрешение снимка всё равно может остаться выше, чем у 4K-телевизора.
Совет . Не гонитесь за камерами, которые насчитывают больше 12 мегапикселей. Этого количества хватит с запасом, если только вы не собираетесь разрезать снимки на фрагменты или редактировать их в профессиональных целях.
Размер пикселя важнее
Показатель, который точнее характеризует камеру смартфона, - это размер пикселя. В общем списке характеристик его числовое значение указывают в микрометрах перед сокращением µm. Камера смартфона с размером пикселя 1,4µm почти всегда снимает лучше другой с размером 1,0µm.
Если достаточно приблизить фотографию, на ней можно разглядеть отдельные пиксели. Цвета этих мелких точек определяются микроскопическими сенсорами света внутри камеры смартфона.
Эти сенсоры тоже называют пикселями, поскольку каждый из них захватывает свет для соответственного пикселя на изображении. Таким образом, если в вашей камере 12 мегапикселей, она имеет 12 миллионов светочувствительных пикселей.
Каждый сенсор запечатлевает частицы света, известные как фотоны, и определяет с их помощью цвет и яркость пикселя на снимке. Но фотоны очень активны, и захватить их не так просто. К примеру, вместо синей частицы сенсор может поймать красную. В итоге вместо пикселя одного цвета на изображении окажется точка другого.
Чтобы избегать таких неточностей, светочувствительный пиксель ловит по несколько фотонов сразу, а специальное ПО высчитывает на их основе правильные оттенок и яркость точки на итоговом фото. Чем больше площадь пикселя, тем больше фотонов он может захватить, тем точнее будут цвета на финальном изображении.
Совет . Остановитесь на камерах, которые имеют не более 12 мегапикселей. Большее число вынуждает производителя жертвовать размером пикселей, чтобы вместить всё в ограниченном пространстве. Сравнивая камеры с равным количеством мегапикселей, выбирайте ту, размер пикселей в которой больше.
Апертура
Другая важная характеристика камеры, которой не стоит пренебрегать, - это апертура. Её указывают с помощью символа f, поделённого на числовое значение. К примеру: f/2,0. Поскольку f делят на число, то чем оно меньше, тем лучше апертура.
Чтобы понять смысл апертуры, вспомните о размере пикселя. Чем он крупнее, тем больше частиц света захватывает камера, тем точнее цветопередача. Теперь представьте, что пиксель - это ведро, а фотоны - капли дождя. Выходит, чем шире ведро (пиксель), тем больше капель (фотонов) в него попадает.
Апертура напоминает воронку для этого ведра. Её нижняя часть совпадает по диаметру с ведром, но верхняя - гораздо шире, что помогает собрать ещё больше капель. Как следует из аналогии, широкая апертура позволяет сенсору захватить больше частиц света.
Конечно, в реальности никакой воронки нет. Этого эффекта достигают за счёт линзы, с помощью которой камера захватывает больше света, чем способны уловить её пиксели.
Основное преимущество широкой апертуры заключается в том, что благодаря ей камера лучше снимает в условиях низкой освещённости.
Когда света слишком мало, светочувствительные пиксели могут не захватить достаточного количества фотонов. Но широкая апертура решает эту проблему, открывая доступ к большему количеству частиц.
Совет . Не забывайте, меньшее число означает более широкую апертуру. Так что делайте выбор в пользу камер со значением f/2,2 и ниже, особенно если часто фотографируете ночью или внутри помещений.
Стабилизация изображения: EIS и OIS
Среди прочих характеристик камеры вы можете найти стабилизацию изображения двух видов: оптическую - OIS (Optical Image Stabilization) и электронную - EIS (Electronic Image Stabilization).
Когда сенсор камеры движется из-за дрожания руки, OIS стабилизирует изображение физически. Если вы, к примеру, ходите во время съёмки видео, каждый шаг обычно меняет положение камеры. Но OIS сохраняет относительную стабильность сенсора, даже если вы трясёте смартфоном. В результате технология минимизирует дрожь на видеозаписях и размытие на снимках.
Наличие оптической стабилизации сильно повышает стоимость устройства и требует немало пространства для дополнительных деталей. Поэтому вместо неё в смартфоны часто внедряют электронную стабилизацию, которая создаёт похожий эффект.
EIS обрезает, растягивает изображения и меняет перспективу отдельных кадров, из которых состоит видео. Это происходит программно и уже с отснятым материалом, поэтому электронную стабилизацию можно применять даже к роликам, записанным на камеры с OIS, чтобы делать их ещё более плавными.
По большому счёту, иметь камеру с оптической стабилизацией лучше. Ведь электронная обработка кадров может снизить качество и создать эффект желе на видео. К тому же EIS почти не уменьшает степень размытия на снимках. Но стоит отметить, электронная стабилизация не перестаёт развиваться, что подтверждает качество роликов, снятых на аппараты .
Совет . Если можете, выбирайте устройства с оптической стабилизацией, если нет - останавливайтесь на электронной. Игнорируйте аппараты, которые не поддерживают ни OIS, ни EIS.
В этом материале собраны самые интересные хитрости, благодаря которым вы сможете реализовать скрытый потенциал камеры на смартфоне.
Да-да, именно суперзум на смартфоне. Не только зеркалки с длинным объективом и мыльницы с ультразумом способны снимать объекты, находящиеся на дальних расстояниях. Если у вас есть бинокль, а еще лучше, телескоп, поднесите глазок камеры к линзе окуляра, отрегулируйте положение оборудования для достижения максимальной резкости изображения, и приступайте к съемке фото или видео.
Конечно, лучше использовать широкоугольную оптику: тогда и угол обозрения будет больше, и рамки вокруг линз не будут видны через объектив. Если используете телескоп на штативе, было бы неплохо зафиксировать и смартфон для удобства.
Макрообъектив с помощью лупы
Чтобы сделать детализированное макрофото, необязательно иметь дорогостоящее оборудование. Любым доступным способ крепим обычную лупу на корпус смартфона в радиусе объектива, и приспособление для макросъемки готово. Чем больше кратность линзы лупы, тем сильнее приближение, и тем выше детализация полученного изображения.
Съемка «почти под водой»
Наверняка вы не единожды видели эффектные снимки, сделанные на фотокамеру, наполовину погруженную в воду. Если ваш смартфон не обладает водонепроницаемыми свойствами, похожего эффекта можно добиться, поместив мобильное устройство камерой вниз в стакан, или любую другую прозрачную, не пропускающую влагу емкость. Остается дело за малым - аккуратно и частично погрузить емкость со смартфоном в водоем, и нажать кнопку спуска затвора.
Смотрим на инфракрасное излучение
Не будем вдаваться в технические подробности, просто констатируем факт: инфракрасный свет, невидимый для человеческого глаза, можно разглядеть на дисплее смартфона при помощи камеры. Наведите объектив на пульт, где расположен ИК-диод, и нажимайте на его кнопки. Маленькая светящаяся точка и является ИК-излучением.
Съемка при помощи клавиши громкости
Знаете ли вы, что в подавляющем количестве смартфонов есть возможность сделать снимок при помощи нажатия на клавишу регулировки громкости? Попробуйте сами, нажимать на сенсорную «кнопку затвора» вовсе не обязательно. Если не получилось, зайдите в настройки, возможно, эту функцию нужно активировать. Особенно удобно пользоваться аппаратной клавишей при съемке селфи.
Оцифровка пленочных фото
Если у вас есть старые пленки, и вам любопытно просмотреть их содержимое, для этого достаточно в настройках камеры выбрать цветовой эффект «Негатив», и сфотографировать кадр на пленке. Для этой же цели можно использовать специальное приложение, Helmut, например. Этот способ не заменят профессиональной оцифровки, однако, в ознакомительных целях вполне сгодится.
Панорамные хитрости
Любителям панорамных снимков точно понравятся эти трюки. Сделать несколько виртуальных «клонов» самого себя на снимке, без применения графических редакторов - проще простого. Панорамы на мобильных устройствах создаются при помощи автоматического склеивания последовательных кадров. Достаточно перемещаться после каждого кадра на новое местоположение, оббегая оператора за спиной, в противоположном направлении от движущегося объектива. Передвигать камеру необходимо достаточно медленно, чтобы человек успел занять место очередного «клона».
Интересного эффекта можно добиться во время быстрого движения. Находясь в поезде или автомобиле, активируйте панорамную съемку. Таким образом можно значительно увеличить фотографируемую область.
Эффект желе
В смартфонах используются разные типы матриц: CCD, либо CMOS. В матрице CMOS есть такая особенность - во время съемки при резких и быстрых движениях снимаемого объекта изображение может искажаться, получается так называемый «эффект желе». Это довольно неприятное явление, однако, энтузиасты воспринимают такой эффект, как особую фишку. В этом видеоролике наглядно демонстрируется разница между CMOS и CCD матрицами. Гитарные струны создают вибрации, хотя по факту это всего лишь иллюзия. Если в вашем смартфоне установлена CMOS матрица, вы сможете добиться похожего эффекта, или поэкспериментировать с чем-то другим.
Измерение пульса
Для того, чтобы измерить частоту пульса, необходимо установить и открыть специальное приложение (Cardiograph и ему подобные), которое запустит камеру. Далее, необходимо приложить палец к объективу, и направить к достаточно сильному источнику света (например, к лампе, или воспользоваться встроенной вспышкой).
Наверняка, читателю кажется, что это фантастика, или просто бесполезная штука, придуманная забавы ради. Но это не так. При соблюдении всех условий камера улавливает колебания в виде изменения цвета кожи за счет пульсации крови, а приложение выдает пусть и не идеальный, но близкий к точной цифре результат.
Демонстрация работы сканера сердечных сокращений
Узнайте, что находится перед вами
Увидели картину, но не можете вспомнить, какому художнику принадлежит авторство? В этом может помочь приложение Google Goggles, которое умеет осуществлять визуальный поиск. Зайдите в приложение, сфотографируйте произведение искусства. Приложение распознает объект с помощью поисковика, который покопается в своей базе, и выдаст вам результат на дисплее смартфона. А еще программа умеет распознавать штрих- и QR-коды, упаковки из-под товаров, достопримечательности, и даже текст на нескольких языках! Правда, эта «хитрость» больше относится к заслугам программного обеспечения, но все происходит при непосредственном участии камеры. Пока что такая возможность несет в себе скорее развлекательный характер, потому что распознается далеко не все, и не всегда с первого раза. Тем не менее, программа «обучается», в ее базу добавляются новые объекты, и алгоритмы распознавания постепенно дорабатываются и улучшаются. Возможно, в будущем это приложение поможет пришельцам освоиться на нашей планете.
Термин «мегапиксель» можно расшифровать как один миллион пикселей. То есть 12-мегапиксельная камера делает снимки, которые состоят из 12 миллионов крохотных точек. Чем больше этих точек (пикселей) в изображении, тем чётче оно выглядит, тем выше его разрешение.
Из этого можно сделать вывод, что камера с большим количеством мегапикселей снимает лучше той, у которой их меньше. Но это не совсем так.
Проблема в том, что в наше время имеют больше мегапикселей, чем нужно. Давайте вспомним про экраны: FullHD-телевизор имеет разрешение 2,1 мегапикселя, а новейший 4K-телевизор - 8,3 мегапикселя. Учитывая, что в камере почти каждого современного смартфона можно насчитать более 10 мегапикселей, дисплеи просто не могут отображать столь высокое разрешение в полной мере.
Вряд ли вы заметите разницу между фотографиями современных камер с разным количеством мегапикселей, поскольку даже новейшие экраны не поддерживают таких разрешений.
На самом деле преодоление отметки в 8,3 мегапикселя может быть полезным, если вы намерены кадрировать снимки. Другими словами, сделав фото с помощью 12-мегапиксельной камеры, вы можете отрезать от него значительный фрагмент. При этом разрешение снимка всё равно может остаться выше, чем у 4K-телевизора.
Совет . Не гонитесь за камерами, которые насчитывают больше 12 мегапикселей. Этого количества хватит с запасом, если только вы не собираетесь разрезать снимки на фрагменты или редактировать их в профессиональных целях.
Размер пикселя важнее
Показатель, который точнее характеризует камеру смартфона, - это размер пикселя. В общем списке характеристик его числовое значение указывают в микрометрах перед сокращением µm. Камера смартфона с размером пикселя 1,4µm почти всегда снимает лучше другой с размером 1,0µm.
Если достаточно приблизить фотографию, на ней можно разглядеть отдельные пиксели. Цвета этих мелких точек определяются микроскопическими сенсорами света внутри камеры смартфона.
Эти сенсоры тоже называют пикселями, поскольку каждый из них захватывает свет для соответственного пикселя на изображении. Таким образом, если в вашей камере 12 мегапикселей, она имеет 12 миллионов светочувствительных пикселей.
Каждый сенсор запечатлевает частицы света, известные как фотоны, и определяет с их помощью цвет и яркость пикселя на снимке. Но фотоны очень активны, и захватить их не так просто. К примеру, вместо синей частицы сенсор может поймать красную. В итоге вместо пикселя одного цвета на изображении окажется точка другого.
Чтобы избегать таких неточностей, светочувствительный пиксель ловит по несколько фотонов сразу, а специальное ПО высчитывает на их основе правильные оттенок и яркость точки на итоговом фото. Чем больше площадь пикселя, тем больше фотонов он может захватить, тем точнее будут цвета на финальном изображении.
Совет . Остановитесь на камерах, которые имеют не более 12 мегапикселей. Большее число вынуждает производителя жертвовать размером пикселей, чтобы вместить всё в ограниченном пространстве. Сравнивая камеры с равным количеством мегапикселей, выбирайте ту, размер пикселей в которой больше.
Апертура
Другая важная характеристика камеры, которой не стоит пренебрегать, - это апертура. Её указывают с помощью символа f, поделённого на числовое значение. К примеру: f/2,0. Поскольку f делят на число, то чем оно меньше, тем лучше апертура.
Чтобы понять смысл апертуры, вспомните о размере пикселя. Чем он крупнее, тем больше частиц света захватывает камера, тем точнее цветопередача. Теперь представьте, что пиксель - это ведро, а фотоны - капли дождя. Выходит, чем шире ведро (пиксель), тем больше капель (фотонов) в него попадает.
Апертура напоминает воронку для этого ведра. Её нижняя часть совпадает по диаметру с ведром, но верхняя - гораздо шире, что помогает собрать ещё больше капель. Как следует из аналогии, широкая апертура позволяет сенсору захватить больше частиц света.
Конечно, в реальности никакой воронки нет. Этого эффекта достигают за счёт линзы, с помощью которой камера захватывает больше света, чем способны уловить её пиксели.
Основное преимущество широкой апертуры заключается в том, что благодаря ей камера лучше снимает в условиях низкой освещённости.
Когда света слишком мало, светочувствительные пиксели могут не захватить достаточного количества фотонов. Но широкая апертура решает эту проблему, открывая доступ к большему количеству частиц.
Совет . Не забывайте, меньшее число означает более широкую апертуру. Так что делайте выбор в пользу камер со значением f/2,2 и ниже, особенно если часто фотографируете ночью или внутри помещений.
Стабилизация изображения: EIS и OIS
Среди прочих характеристик камеры вы можете найти стабилизацию изображения двух видов: оптическую - OIS (Optical Image Stabilization) и электронную - EIS (Electronic Image Stabilization).
Когда сенсор камеры движется из-за дрожания руки, OIS стабилизирует изображение физически. Если вы, к примеру, ходите во время съёмки видео, каждый шаг обычно меняет положение камеры. Но OIS сохраняет относительную стабильность сенсора, даже если вы трясёте смартфоном. В результате технология минимизирует дрожь на видеозаписях и размытие на снимках.
Наличие оптической стабилизации сильно повышает стоимость устройства и требует немало пространства для дополнительных деталей. Поэтому вместо неё в смартфоны часто внедряют электронную стабилизацию, которая создаёт похожий эффект.
EIS обрезает, растягивает изображения и меняет перспективу отдельных кадров, из которых состоит видео. Это происходит программно и уже с отснятым материалом, поэтому электронную стабилизацию можно применять даже к роликам, записанным на камеры с OIS, чтобы делать их ещё более плавными.
По большому счёту, иметь камеру с оптической стабилизацией лучше. Ведь электронная обработка кадров может снизить качество и создать эффект желе на видео. К тому же EIS почти не уменьшает степень размытия на снимках. Но стоит отметить, электронная стабилизация не перестаёт развиваться, что подтверждает качество роликов, снятых на аппараты .
Совет . Если можете, выбирайте устройства с оптической стабилизацией, если нет - останавливайтесь на электронной. Игнорируйте аппараты, которые не поддерживают ни OIS, ни EIS.
