Современные смартфоны похожи друг на друга и снаружи, и внутри: у них вытянутые экраны примерно одного размера и разрешения, операционные системы с одинаковыми функциями, одни и те же датчики и процессоры, мощности которых хватает за глаза. Что хоть сколько-то отличает разные модели, так это камеры. Смартфон Beyond X, который Samsung якобы выпустит в феврале вместе с тремя версиями юбилейного Galaxy S10, в этом смысле получится уникальным: спереди у него будет две камеры, а сзади — целых четыре.
Даже если в смартфонах установлены одинаковые модули, получающиеся снимки и ролики редко бывают одного качества — и почти всегда далеки от идеала. Поэтому люди клюют на рекламу, где им обещают революцию в съемке, а производители изо всех сил пытаются оправдать это громкое слово.
Не то чтобы смартфоны снимают плохо: даже на дешевых моделях последних лет получаются пристойные кадры, а на флагманах — так и вовсе замечательные, было бы умение. Но впечатление портят фотографии и видео, сделанные на полноразмерные цифровые фотоаппараты.
Фотоаппараты лучше снимают ночью и в полумраке, схватывают больше деталей, позволяют красиво размыть задний план и увеличить то, что попало в кадр. Смартфонам трудно с ними состязаться: это микросхемы становятся все меньше и притом быстрее, а для мобильных камер размер — это главная проблема, из которой вытекают все остальные.
Сколько будет 1+1
В корпусе смартфона на счету каждый миллиметр, поэтому камера должна быть маленькой. Но чем меньше размер, тем меньше света улавливает сенсор, тем хуже получаются фото и видео. В обычных фотоаппаратах датчик больше в десятки, иногда в сотни раз.
О выдвижных объективах — еще одной прелести фотоаппаратов — и говорить не приходится: несколько лет назад продавался пузатый смартфон Samsung Galaxy S4 Zoom, похожие модели выпускали и другие производители, но успехом они не пользовались: и в руке лежали неудобно, и в карман не помещались. Два года назад была надежда на сменные фотомодули, как для LG G5 и Moto Z, но и они не прижились.
Кроме бесполезного разъема для дополнительных насадок в LG G5 была встроенная двойная камера. За прошедшее время модели с "биноклем" на задней стороне появились почти у всех компаний. В самой простой конфигурации вторая камера определяет, что в кадре расположено ближе, а что дальше. Это нужно, чтобы программа камеры эффектно (или не очень) размыла задний план.
В других случаях модули почти одинаковые, только на одном нет цветового фильтра — за счет этого он улавливает больше света. Обе камеры снимают одновременно, программа накладывает цветное изображение на черно-белое, а на получившейся фотографии, по идее, должно быть меньше шумов и лучше видны детали. На деле же трудно сказать, каков вклад каждого из модулей. Такая конфигурация часто встречалась в прежних моделях Huawei.
Но намного чаще инженеры встраивают модули с отличающимися линзами. Обычно в таких конфигурациях у одной камеры стоит широкоугольный объектив, а у второй — длиннофокусный (его еще называют телевиком). Широкоугольный объектив захватывает больше пространства: чтобы сфотографировать компанию друзей или трибуну стадиона, не нужно пятиться назад. Правда, чем больше угол поля зрения, тем заметнее искажаются предметы и люди в кадре. Иногда это дает интересный кадр, но часто совсем ни к чему. Сверхширокоугольные объективы встречаются в моделях LG.
Телеобъектив — противоположность широкоугольного: он приближает то, что попало в кадр. Большинство смартфонов с телеобъективом позволяют сделать двукратный оптический зум почти без потери качества. Первая камера при этом определяет, что расположено на переднем плане, а что — на заднем, и размывает фон. И все было бы замечательно, если бы модули с телеобъективом снимали в потемках так же хорошо, как на свету, но пока об этом остается только мечтать. Телеобъективы в смартфонах популяризовала Apple.
В начале 2018 года вышел Huawei P20 Pro, где были объединены два подхода. В модуле с огромным разрешением 40 мегапикселей установлена широкоугольная оптика, в 8-мегапиксельном — телеобъектив, а третий 20-мегапиксельный модуль — черно-белый. Сайт DxOMark, который специализируется на оборудовании для фотографов и мобильных камерах, поставил смартфон на первое место в своем рейтинге. Младшая модель, Huawei P20 с двойной камерой, расположилась сразу следом — и впереди Samsung Galaxy S9+, Google Pixel 2 и iPhone X. Осенью появился другой флагман Huawei — Mate 20 Pro. В нем тоже три модуля, но на этот раз все они цветные. DxOMark еще не протестировал новинку, но, судя по другим отзывам, качество съемки стало еще лучше.
Что еще нужно кроме камеры
Но три модуля не предел. В фотоаппарате Light L16, похожем на паучий глаз под лупой, их установлено 16 штук. По сути это смартфон на Android за $2 тыс., который умеет только снимать. Каждая фотография складывается из десятка кадров с разными параметрами. Перебросив ее на компьютер, можно поменять фокус или увеличить часть изображения без заметной потери качества (возможно, новая модель Samsung будет работать похожим образом). Проблема в том, что, судя по отзывам, Light L16 снимает далеко не безупречно. Виноваты не сенсоры, не оптика, а компьютерные алгоритмы, обрабатывающие изображения.
Верно и обратное: дельные чипы и программная обработка способны вытянуть отличную фотографию даже из камеры всего с одним модулем. До выхода линейки Huawei P20 четыре места в первой десятке рейтинга DxOMark занимали смартфоны с одиночной камерой, а Google Pixel 2 и вовсе был вторым, отставая всего на балл от Samsung Galaxy S9+.
Как и у многоглазого Light L16, фотографии складываются в Google Pixel 2 из нескольких кадров, которые оценивают и обрабатывают нейронные сети. Но искусственный интеллект в смартфоне может пригодиться еще до того, как фотография сделана. Компьютерное зрение способно проанализировать происходящее в кадре, а программа камеры выставит оптимальные параметры и даже посоветует, как лучше построить композицию. Одно это может быть полезнее ухищрений инженеров, ведь часто кадры не получаются только потому, что лень или некогда возиться с настройками.
Во флагманах Huawei, LG, Samsung и других компаний камеры тоже "опутаны" нейронными сетями. Поскольку искусственный интеллект учится, со временем качество съемки будет только расти. Чтобы ускорить процесс, Google открыла код своих фототехнологий для разработчиков со стороны. Это значит, что "умные" режимы появятся в популярных приложениях, которыми можно будет пользоваться независимо от модели смартфона.
Судя по всему, в этом направлении и будет развиваться мобильная фотография. В камерах появляются крошечные стабилизаторы, смягчающие тряску, изощренные системы фокусировки, тончайшие линзы и фильтры, чтобы поймать как можно больше света. Но габариты смартфонов так и останутся проблемой. Зато компьютерные технологии не занимают место, поэтому автоматическая оптимизация съемки, анализ и обработка изображений будут так же, а может, даже более важны, чем физические характеристики камер.
Марат Кузаев