Краткая история камер в телефонах (статья плюс ролик)
А вы знаете, что первый телефон с камерой вышел на рынок в далеком 1999-м году? Назывался Kyocera VP-210. Причем, камера у него была фронтальная и только для видеофонии. Разумеется, сделали это чудо японцы.
За следующие восемнадцать лет камеры в мобильных телефонах превратились из детских игрушек в прекрасный инструмент, и продолжают развиваться. Я хочу проследить путь развития средств мобильной фотографии и видеосъемки, и провести промежуточный итог под конец этого года.
Краткая история камер в телефонах
В 2000-м году Самсунг выпустил телефон SCH-V200, у которого была тыльная камера для фото, и который обычно лишают звания первого камерофона, потому что софт камеры никак не взаимодействовал с софтом телефона, и фотографии можно было получить только подключившись к компьютеру. По сути, это два устройства с одним экраном. Камера там была совершенно трогательная по сегодняшним меркам. Разрешением 0,11 мегапикселя и соответствующим качеством картинки.
В том же 2000-м вышел Sharp J-SH04, который как раз носит звание первого полноценного телефона с камерой. Сенсор, в принципе, аналогичный. Да и что там еще надо, когда экран малюсенький и выводит всего 256 цветов.
За следующие четыре года камеры в телефонах стали более-менее привычным делом. В процессе появлялись интересные решения, вроде Сиеменса C60 или Эриксона T68i, к которым камеру можно было докупить и присоединять. В целом, это время зарождения функции, когда компании друг за другом выпускали модели с камерами в качестве одной из фишек. Фотографией там и не пахло.
Разрешение выросло до 0,3 мегапикселя. Это классическая цифра, которую до сих пор можно встретить на некоторых копеечных вебкамерах. Означает она, что камера выдает кадр разрешением 640×480 пикселей. Часто этот формат называли VGA, что больше маркетинговое упрощение, чем действительное соответствие стандарту.
Подобные сенсоры были, например, у популярных телефонов Сиеменс 65-й серии. Они же умели записывать 30-секундные ролики с разрешением 176×132 в меметичном формате 3gp с сильной компрессией и монозвуком.
Я лично держал в руках в те годы цифровую камеру размером с современные ультразумы, у которой был сенсор на 0,3 мегапикселя. На плохоньком экранчике, можно было примерно предпросмотреть нечто темное и мутное с частотой не больше одного кадра в секунду.
Плюс-минус, флагманские телефоны показывали равно несерьезные возможности фотографии. Хотя в быту что-то сфоткать вполне было можно. Начали появляться вспышки рядом с камерами, и они даже немного вспыхивали. Кое-кто даже печатал такие фотографии, хотя разрешение выдавало квадраты даже в 9×12.
Sony Ericsson K700, Siemens CX-65, Motorola Razr V3 — это все из той эпохи, 2004-й.
Следующий этап: сенсоры 1,3 мегапикселя. Это 1280×1024 точки (иногда 1280×960 или еще какой-нибудь экзотический вариант), что, в принципе, перекрывает стандарт HD. Правда, когда появились телефоны с такими сенсорами, их производительность и близко не позволяла писать видео в хорошем разрешении. Да и качество сенсоров и оптики было таким, что адекватных 30-ти кадров в секунду получить не получилось бы даже при хорошем освещении: выдержку автоматика вынуждена была выставлять в пятую часть секунды, чтобы картинка не была совсем темной. Тем не менее, телефоны того поколения обычно умели писать видео 176×144 или даже 320×240. Фотографии были плохими, компрессия джипега очень сильной, а цветопередача даже в ясный день не позволяла сфотографировать клумбу так, чтобы цветы не превратились из чего-то цветастого в нечто грязненькое.
Но в том же 2005-м вышел знаменитый Сони Эриксон K750i, у которого был уже автофокус, 2-мегапиксельный сенсор, и разрешение снимка чуть повыше: 1632×1224. Критики тогда хвалили камеру, и она действительно была лучшей среди телефонов, но это все еще не было достаточным уровнем, чтобы обратить на себя внимание фотографов.
2006-й год — это рост мегапикселей, массовое появление автофокуса в телефонах и, в принципе, все. Камерофоны начали формировать отдельный и, как после окажется, мертвый подкласс.
Вышла Нокия N93 с пятимегапиксельным сенсором, трехкратным оптический зумом и оптической стабилизацией. Аппарат делали с упором на видеосъемку: 480p, взрослые кодеки H.263 и H.264. Кстати, уже тогда Нокия имели оптику от Карла Цейса.
2007-й год — то же самое по камерам. Тихонько растем. Да и какой может быть упор на фото-функции, когда выходит Айфон и переворачивает игру. У самого Айфона была вполне скромная камера на 2 мегапикселя и телефон не предлагал даже возможности снять видео.
Зато все чаще в софте камер появляются всякие умные штуки, типа распознавания лиц и улыбок.
В 2008-м те модели, в которых упор был на камеру, начали походить на мини-мыльницы с большими экранами. Стандартное разрешение сенсоров колебалось от 3,2 до 5 мегапикселей. Качество снимков начало приближаться к мыльницам, а видео в 480p перестало быть чем-то удивительным.
Под конец года даже вышел LG KC910 с 8-мегапиксельной камерой! А это значит, что разрешение снимков доросло до нестыдных 3264×2448.
В 2009-м вышел камерофон Самсунг PIXON12 с 12-мегапиксельным сенсором, что уже спорило с мыльницами по разрешению.
А новый Айфон 3gs научился снимать видео и делал это в 480p.
В то же время начали появляться беззеркалки, но широкая аудитория о них тогда ничего не слышала.
Вот где-то с этого времени, может, годом позже, начинается вытеснение мыльниц с рынка.
В 2010-м четвертый Айфон научился писать видео в HD и получил знаменитый экран-ретину. Вышел Самсунг Galaxy S со все той же видеосъемкой в HD. Флагманы начали иметь объем памяти по восемь гигабайт, и многие позволяли ее расширить, докупив карточку памяти. Вся фотоколлекция могла быть под рукой.
Следующие несколько лет камеры становились все лучше и лучше, а смысла в покупке отдельного фотоаппарата все меньше и меньше. Все хвастались мегапикселями, но и, помимо растущего разрешения, качественный рост был.
В телефоны начали ставить сенсоры с обратной засветкой, которые принимали больше света и в результате меньше шумели. Оптика становилась все лучше.
Правда, отказ от отдельных камер лишил пользователей, например, оптического зума.
В 2011-м году четвертый Айфон стал самой популярной камерой на Фликере, и с тех пор фраза «Айфон — самая популярная камера» стала техномемом и заслужила немало аплодисментов на презентациях Эппл.
С этого момента производители компактных камер всерьез ощутили необходимость предлагать что-то новое, потому что веселые крики о десятках мегапикселей перестали работать: у Айфона их было всего пять.
В 2012-м вышла 808-я Нокия. Толстенькая, на устаревшей операционке Симбиан, но с удивительным сенсором в 41 мегапиксель. До сих пор это количественный рекорд в мобильных камерах. Можно было немножко заморочиться и получить снимок разрешением 7728×5368 пикселей.
Новые тренды в мобильных камерах снова установила Эппл. В 2013-м Фил Шиллер представил 5s и распиарил функции авто-HDR и возможность снимать видео с частотой 120 кадров в секунду.
А LG вместе с Гуглом выпустили Nexus 5, силуэт которого до сих часто можно видеть вокруг демо-скриншотов андроид-приложений. Нам же важно, что в нем снова был качественно реализован режим HDR+, который позволил софтовым путем расширить динамический диапазон мобильной камеры.
Нокия, уже в рамках своей долгой попытки быть на рынке смартфонов с операционкой Windows Phone, выпустила Люмию 1020 со все тем же 41 мегапикселем. Рекламная компания напирала на возможности камеры, которая была еще улучшена после 808-й модели. Говорили, что такой сенсор полезен, даже если не нужно безумное разрешение: сведение нескольких пикселей в один позволяет уменьшить шумность итоговой фотографии.
Еще к этому времени телефоны, снимающие видео в FullHD, стали нормальным явлением.
Селфи, о которых до этого мало кто слышал, стали самым популярным жанром бытовой фотографии. Ответственность за это лежит на хороших камерах в телефонах пополам с социальными сетями.
И тогда уже окончательно стало понятно, что сегмент бытовых фотоаппаратов окончательно исчез как самостоятельное явление. И тем интереснее пронаблюдать развитие мобильных камер и связанных с этим инженерных решений.
Понятно, что конкурировать с большими фотоаппаратами в железной части не получится, когда ты вынужден впихивать модуль камеры в тоненький корпус телефона, который и без того плотно заполнен комплектующими.
Но кое-какие базовые преимущества такая камера получает даже в сравнении с профессиональными решениями. Например, лучшие мобильные процессоры поколения, лучшую производительность среди мобильных устройств, кучу сопутствующих датчиков — а мы сейчас говорим о флагманских устройствах — получают именно смартфоны. Или огромную базу пользователей с доступом в интернет (что важно, когда речь идет о разных самообучающихся алгоритмах обработки).
Именно софтовые решения позволяют дотянуть уровень картинки, получаемой с маленького сенсора через не в пример более простую оптику, до такого, каким не стыдно похвастаться на презентации очередной модели телефона.
До такого уровня, когда на Ютубе появляется все больше роликов со сравнениями фото-возможностей телефонов и зеркалок, в которых первые не проваливают тесты с треском.
Да, с ограничениями, да, в определенных условиях, но уже несколько лет мы можем получать хорошие снимки на телефон. Например, на встрече, которую мы делали с подписчиками еще в 2016-м, кроме кряканья уточек, можно было услышать историю, как профессионал отдает клиентам фотографии, среди которых есть несколько, снятых на шестой еще Айфон, и никто не замечает отличий.
Сегодня все стало еще лучше. Авто-HDR, помогающий побороть скромный динамический диапазон сенсора; умное размытие фона на основе карты глубины, созданной с помощью второй камеры, или с помощью все более умнеющих нейросетей; оптический зум, реализованный все тем же вторым модулем; самые передовые экраны на рынке, позволяющие сразу видеть фотографию в высоком разрешении и с отличной цветопередачей.
Еще интереснее дело обстоит с видеосъемкой. 60, 120, 240 и даже рекордные безумные 960 кадров в секунду в смартфоне Сони, пусть даже он это делает недолго и всего в 720p. Все более продвинутые системы стабилизации, как оптической, так и на цифровой. Неудивительно, что видеоблогеры нередко в поездки отправляются без камер, даже без Гоупро, предпочитая телефон с повербанкой.
Интересно, кстати, приведет ли такая техническая доступность получить хорошую видеозапись к массовому появлению графоманов от кинематографа, или возникнут новые форматы видеотворчества.
В сухом остатке: снимают сегодняшние телефоны хорошо, но с оговорками. Профессионалу явно будет тесно снимать в условиях ограничений мобильной фотосъемки. Но и профессионал должен оценить ту пользу, что оказало развитие мобильных камер на рынок цифрового фото в целом.
Ну и как же не закончить расхожей банальностью: лучшая камера — это та, которая у тебя с собой. А смартфон у нас с собой всегда.
Ролик
В формате статьи эту историю камер в телефонах я подготовил для Гиктаймс, но изначально мы делали ролик, который оставил ниже. В нем закадровый текст с историческими и техническими иллюстрациями.
Как в смартфонах появилось несколько камер и к чему это привело
Александр Щербаков
Продолжаем разбирать спорные идеи, которые нам пытаются навязать производители. Мы уже обсудили складные смартфоны с двумя экранами и прозрачные телефоны, теперь хочу поговорить о том, как в смартфонах появилось две-три и больше основных камер, и почему это не всегда удачное решение.
Под телефонами с двойной камерой мы не будем рассматривать модели, у которых есть одна основная и одна фронтальная камеры — тут все просто. Речь идет о двух или нескольких объективах, расположенных рядом.
Первые телефоны с «настоящей» двойной камерой использовали для 3D. Первым таким был Samsung SCH-B710 в далеком 2007 году — он продавался только в Корее, поэтому про него многие даже не слышали.
У этого телефона был экран, который передавал 3D-эффект без специальных очков. Объемных игр или видео в то время не было, поэтому в него добавили две камеры, чтобы владелец такого устройства мог хотя бы разглядывать свои объемные фотографии. Правда, это были камеры посредственного качества с разрешением 1,3 Мп, поэтому сами можете представить, какое там было 3D.
После этого экспериментального телефона на рынке было еще несколько смартфонов с 3D-экраном и двойной камерой для съемки фото и видео со стереоэффектом — из более популярных можно вспомнить LG Optimus 3D и HTC Evo 3D, но на самом деле их намного больше. Даже у той же LG было несколько смартфонов с двойной камерой для съемки 3D, а еще есть вариации от Sharp, ZTE и множества других компаний.
3D в телефонах так и не взлетело, как и в телевизорах, а для других задач никто не видел необходимости в двух камерах. Только в 2014 году HTC придумала, что в смартфоне One M8 будет стоять двойная камера — основной модуль на 4 Мп и вспомогательный на 2 Мп. Вторая камера нужна была только для двух функций — программного размытия фона или изменения точки фокусировки на готовом снимке.
Правда, эти дополнительные функции работали далеко не идеально. Да и большие пиксели основной камеры усугубляли ситуацию — из-за низкого разрешения страдала детализация на снимках. Так что маркетинговый трюк с двойной камерой от HTC не взлетел.
В том же 2014 году Huawei представила Honor 6 Plus с двумя камерами на 8 Мп. Посыл тот же самый — можно управлять точкой фокусировки на снимках и даже имитировать разную глубину резкости. На практике это работало не очень — точно не лучше, чем в смартфонах, которые пытались делать то же самое с одной камерой.
Поэтому возникает вопрос — стоит ли эти сомнительные функции того, чтобы ради них ставить вторую камеру в смартфон. Но, похоже, у производителей смартфонов такой вопрос не возник, поэтому 2014 год можно обозначить началом моды на смартфоны с несколькими камерами.
В 2015 году LG представила V10 — только двойной у него была не основная камера, а фронтальная. Специально для селфи к обычной камере добавили широкоугольную, чтобы в кадр попадало больше людей. Такой вариант выглядит даже разумнее, чем все предыдущие варианты двойных камер в смартфонах.
Самой LG этот вариант тоже понравился, поэтому во флагмане G5 появилась уже основная камера с дополнительным широкоугольным модулем. Но с этим смартфоном было много других проблем, так что пойдем дальше.
Другую реализацию двойной камеры придумала Huawei вместе с Leica. Во флагман P9 тоже поставили вторую камеру, только не обычную, а монохромную. По словам производителя, она помогала расширять динамический диапазон и получать больше света. Как на самом деле это работало — знают только инженеры компании.
Зато монохромная камера Huawei позволяла делать красивые черно-белые снимки:
Apple в 2016 году предложила другой вариант исполнения двойной камеры — в iPhone 7 Plus появилась камера-телевик. При переключении между двумя объективами получается 2-кратный оптический зум — оптимально для портретов или предметной фотографии. Сейчас такая схема используется повсеместно, потому что габариты смартфонов не позволяют вместить объектив с изменяемым фокусным расстоянием, как в больших камерах.
Но у iPhone 7 Plus была одна проблема — длиннофокусные объективы требуют больше света. У второй камеры не было стабилизации, поэтому светосилы объектива было недостачно. В итоге смартфон для 2-кратного зума при плохом освещении использовал не дополнительную камеру, а кропал изображение с основной камеры — это уже программный, а не оптический зум. Честное увеличение работало только днем при хорошем свете.
Ситуация улучшилась только в iPhone X, когда ко второй камере добавили оптическую стабилизацию.
К чему мы пришли
Последние три года идет настоящая гонка — кто больше. Так, например, появился Samsung Galaxy A9 с четырьмя камерами, из которых нормально снимала только основная, а широкоугольная и «телевик» давали картинку намного хуже. Этот набор дополнили так называемым датчиком глубины — специальной камерой для программного размытия фона. Тут стоит вспомнить HTC One M8.
Тут нельзя не вспомнить про Nokia 9 с хитрой системой из пяти камер, которые на деле оказались не так хороши
Сейчас смартфон с двумя-тремя или даже большим количеством камер — это норма. Только если в дорогие флагманы ставят хорошие сенсоры с качественными объективами, как в iPhone 11 Pro или Galaxy S20, то в бюджетные и средние модели ставят что попало — в лучшем случае не очень качественный широкоугольный модуль, но чаще всего дают бесполезный датчик глубины или макро-камеру на 2 Мп.
Поэтому мне в этом плане больше нравится подход Apple — компания пытается выжать из всего максимальную прибыль, но при этом сохраняет базовую рациональность. Так в условно-недорогом iPhone SE (2020) есть только одна хорошая камера без отдельных модулей для боке или макро. Если вам нужен широкоугольный объектив или оптический зум, то есть более дорогие iPhone 11 и 11 Pro.
Хотя Apple тоже любит хитрить с камерами. Например, компания рассказывает, что в новом iPhone 12 Pro Max есть пятикратный зум, но это не совсем так. Компания считает оптический зум от самого широкоугольного модуля до телефото-объектива — там действительно получается увеличение в 5 раз. Только обычно принято считать зум от основного модуля к телевику — поэтому на самом деле в 12 Pro Max увеличение только 2,5-кратное, а не 5-кратное.
Попробуйте с первого раза понять, какую камеру вы получите / скриншот сайта Apple
Предлагаю обсудить в комментариях, нужны ли смартфонам двойные или тройные камеры, особенно в бюджетных смартфонах. Как часто в жизни вам нужен «телевик» или широкоугольная камера, если вы не увлекаетесь фотографией?
Первый смартфон с камерой под экраном вышел. Где можно купить и когда
Несколько месяцев назад был представлен первый смартфон с камерой под экраном. Несмотря на всю революционность гаджета, событие прошло как-то незамеченно. Было даже немного обидно за ZTE, которая первой сделала большое дело. Теперь воз сдвинулся с мертвой точки и смартфон поступил в продажу. Вот сейчас уже можно говорить о том, что мы получили технологический прорыв. Но только купить смартфон смогут не все и не везде. Например, в России он не будет продаваться официально, но кого это останавливало, когда речь заходила о чем-то революционном? Сейчас как раз тот случай и многие не отказались бы познакомиться с устройством поближе.
Когда на передней панели нет камеры — это очень хорошо.
Где купить смартфон с камерой под экраном
Вчера вечером ZTE сообщила, когда и где вы сможете купить ZTE Axon 20 5G. Это будет первый коммерчески доступный смартфон с встроенной камерой для селфи. В первое время новинка будет доступна только в нескольких странах мира, среди которых:
К сожалению, России нет в списке, но что еще более странно, нет там и США. Возможно, дело в продолжающейся торговой войне между Америкой и Китаем. Что касается России, то пока рано говорить от этом, но вероятность того, что со временем новинка придет к нам, есть.
Если вы живете в одной из приведенных стран, вы можете купить телефон, начиная с 21 декабря 2020 года. Сначала вам надо будет зарегистрироваться, потом получить уведомление, когда вы сможете забрать свой смартфон, и получить его. Интересно, что цены на момент подготовки этой статьи еще не были озвучены. Впрочем по некоторым данным устройство будет недорогим и стартует примерно от 350 долларов. Но не спешите радоваться — дочитайте до характеристик.
Купили бы такой телефон?
Первый смартфон с камерой в экране
Примерно три месяца назад ZTE анонсировала Axon 20 5G, свой флагманский смартфон года. Устройство привлекает внимание своей селфи-камерой, которая находится под дисплеем и позволяет обойтись без вырезов, отверстий и выезжающих модулей. ZTE называет это первым «настоящим полноразмерным дисплеем» среди всех смартфонов. Хотя, она немного преувеличивает, ведь модели с экраном от края до края были. Помните те редкие устройства с моторизованной камерой?
Как делают смартфоны с камерой под экраном
ZTE заявляет, что разработала пять основных технологий, чтобы сделать камеру под экраном Axon 20 5G реальностью. Они должны работать совместно и только так они позволят добиться результата.
Во-первых, это специальный материал, который на основе органических и неорганических веществ создает пленку, пропускающую больше света в камеру. Это работает вместе с микросхемой с двойным управлением и специальной схемой расположения элементов, второй и третьей базовыми технологиями. Они помогают с синхронизацией цвета при прохождении света через дисплей. Цель здесь — избежать помех, которые сам дисплей может создавать для камеры.
В-четвертых, ZTE оптимизировала согласованность пикселей дисплея с помощью специальной матрицы. В-пятых, у самой камеры есть специальный алгоритм съемки, который работает совместно с дисплеем, чтобы улучшить четкость фотографий. Он делает это путем оценки текущих условий освещения и оптимизации контрастности.
Характеристики ZTE Axon 20 5G
Эти пять технологий интегрированы в 6,92-дюймовый OLED-экран с разрешением Full HD+ с соотношением сторон 20,5: 9. Он поддерживает 10-битную картинку и 100% охвата цветового диапазона DCI-P3, что должно сделать его идеальным для просмотра видео высокого качества.
Насколько хорошо все это работает, пока сказать сложно, но компания на фото показывает, что камеру совсем не видно, пока ее не запустишь. С другой стороны, Xiaomi показывала фотографии, где она все равно немного видна, так как в этом месте иное расположение пикселей матрицы экрана.
Как узнать, какие приложения на Android используют микрофон, камеру, интернет
В телефоне используется процессор Qualcomm Snapdragon 765G с технологией ZTE Z-Booster 2.0. Компания утверждает, что это помогает сократить время запуска приложений на целых 40%. Девять различных датчиков температуры вместе с трехуровневой системой отвода тепла, включающей жидкостное охлаждение, наноуглеродное волокно и многослойный графит помогают обеспечивать охлаждение телефона даже во время игр и съемки видео в высоком разрешении.
Аккумулятор емкостью 4 220 мАч поддерживает быструю зарядку 30 Вт и режим энергосбережения во время работы 5G, который, по словам ZTE, помогает увеличить время автономной работы на 35%. ZTE не уточнила, поддерживает ли телефон беспроводную зарядку, а значит, это маловероятно.
В целом стильно, но надо познакомиться поближе.
ZTE, возможно, вложила много ресурсов в разработку камеры под дисплеем, но не обошла вниманием и задние камеры телефона. Среди них 64 Мп основная камера с возможностью съемки видео в 4K со скоростью 60 кадров в секунду, 8 Мп сверхширик и два сенсора по 2 Мп для определения глубины сцены и макросъемки.
ZTE уделила особое внимание возможности видео в телефоне. Хотя он не записывает видео 8K, как некоторые конкуренты, но позволяет в режиме реального времени делать видео с боке и украшалками.
Первоначально ZTE позиционировала Axon 20 5G как флагман, но в телефонах таких компаний, как Samsung, Xiaomi и других используется процессор Snapdragon 865, который превосходит версию 765G.
Пока неизвестно, как долго телефон будет поддерживаться обновлениями программного обеспечения, но, скорее всего, это просто ”проба пера” и проверка технологий в деле. Возможно, вдогонку выйдет еще несколько смартфонов с более топовыми характеристиками, но ZTE уже первая, а это чего-то, да стоит. С другой стороны, готовы ли вы купить этот смартфон на старте продаж?
