Новая фотография

Смартфоны как фото- и видеокамерыСпособы экономии аккумулятора смартфона

Ни один вид современной бытовой техники не прогрессирует так стремительно, как смартфоны, причем основной составляющей этого прогресса являются встроенные камеры.

Еще не так давно в популярных журналах по электронике описывались смартфоны со своими камерами, а вот журналы по фотографии этот вид техники поначалу гордо игнорировали. Потом стали появляться уже разборы фотографических возможностей смартфонов, причем неизменно подчеркивалось, что настоящая фотография возможна только с фотоаппаратами. А потом вдруг, за несколько лет, оказалось, что смартфоны полностью уничтожили недорогие фотокамеры, «мыльницы» и уже вытесняют с рынка камеры среднего уровня. Сегодня все фотожурналы публикуют статьи на тему «фотокамера против смартфона», и находится всё больше аргументов в пользу именно смартфона.

Рассмотрим плюсы и минусы смартфонов и фотокамер, при этом будем исходить из интересов, так сказать, целевой группы. Это – не профессионалы, они снимают фото и видео для себя, потому что им это нравится, для родственников и друзей, для выставления своей продукции в социальных сетях, сегодня это делают сотни миллионов, возможно, миллиарды.

• Один прибор (как принято говорить, гаджет) удобнее, чем два
• Смартфон – это камера «всегда при мне» (Immer-dabei-Kamera)
• Смартфон умещается в кармане, его вес не более 250 г, средняя компактная камера же, напротив, для карманной носки непригодна, весит в 2-4 раза больше
• Смартфон, обеспечивающий приличные снимки и видео, стоит 200-1200 евро, камера же – 350-1200. То есть цены сопоставимы, но смартфон – это множество всего другого, а камера – всего лишь камера
• Качество снимков камеры почти всегда выше, чем у смартфона, так же и видео лучше, но... на любительском уровне вы этого скорее всего не почувствуете. Выставленные в интернет или просто выведенные на монитор снимки смартфона обычно полностью соответствуют уровню запросов, видео высокого разрешения, HDR или 4K, а отпечатки до формата A4 выглядят практически одинаково даже без дополнительной обработки
• Творческий потенциал у большинства пользователей достаточно умеренный, им главное навести, щелкнуть и любоваться результатом. А для кого фото-видеосъемка – процесс творческий, искусство, те могут, тем не менее, многого достичь и на хорошем современном смартфоне

Вывод из всего вышеперечисленного: если вы не фотограф-любитель со стажем, то вам хватит и смартфона в качестве фото- и видеокамеры.

На этом можно было бы поставить точку, но всё же стоит взглянуть на современный смартфон глазами опытного фотографа, не зря же все ведущие фирмы ведут ожесточенную гонку именно за превосходство в камерах смартфонов. Цена лучших смартфонов переваливает за тысячу евро, и наверняка значительная часть стоимости падает именно на камеру. То есть спрос есть.

Любая камера состоит, условно говоря, из трех частей: матрицы (сенсора), принимающей свет и выдающей изображение, объектива, этот свет фокусирующего на матрице, и компьютера, который всем управляет и превращает сигнал матрицы в фото или видео (в случае видео – необходим еще и микрофон). Это, как говорят, «железо» (Hardware); чтобы получить желаемый результат, нужен еще «софт» (Software). Программное обеспечение на смартфоне установлено как общее (Android, iOS), так и специальные приложения (Apps) для съемки.

Разные пиксели

Матрицы первых камер мобильников имели низкое разрешение VGA (640×480 пикселей, то есть около 0,25 миллионов пикселей, Мп), теперешние – более 100 Мп. Казалось бы, чем выше разрешение, тем качественнее снимок, тем он детальнее. Но характерно, что далеко не все производители стремятся увеличивать число пикселей в матрице. Кстати, и в фотокамерах разрешение, как правило, не превышает 24 Мп. Это потому, что много пикселей – не обязательно гарантия качества. Пиксель – это наименьший неделимый элемент разрешения (Auflösung) камеры, чем больше физический размер пикселя в сенсоре, тем выше качество изображения. Подчеркнем это, не углубляясь в теорию, поверим оптикам на слово. Чем больше сенсор, тем ниже цветовой шум (Bildrauschen), качественнее передача изображения. В современных камерах, особенно в зеркальных и системных, размер диагонали сенсора обычно один дюйм и более. А в смартфонах применяют маленькие сенсоры, типичные размеры 1/1,7 – 1/3 дюйма, зато для фокусирования на них света требуются малюсенькие объективы, бóльшие просто не впишутся в плоские смартфоны.

В фотокамерах реальные размеры пикселей равны 5-10 микрометров (мкм), а в смартфонах обычно 0,6-1,5 мкм, соответственно и качество изображения в камерах выше.

Обратите внимание: рекламируя смартфоны, продавцы и производители сообщают как о великом достоинстве количество мегапикселей в матрице (якобы, чем больше, тем лучше), но скромно умалчивают о размерах этих пикселей.

Объектив

Зумирование (плавное изменение фокусного расстояния) – это, безусловно, одно из основных достоинств сменных или встроенных объективов фотокамер, оно достигает фактора 10 и более, например 24-300 мм у распространенного объектива Tamron (в обычном для таких случаев пересчете на формат 24х36 мм). То есть не сходя с места вы можете приближаться к объекту съемки.

А вот в смартфонах с этим не густо. Когда говорят о зумировании смартфоном, то чаще всего имеется в виду переключение с одного объектива на другой, их бывает до четырех, от более короткофокусного до телеобъектива, при этом может перекрываться приличный диапазон фокусных расстояний, например, 18-125 (Huawai P40 Pro), 13-120 (Xiaomi MI 10 Pro), 17-140 (Oppo Find X2 Pro), 13-240 (Samsung S21 Ultra 5G).

Однако и оптические зумы уже не редкость, они стоят в более продвинутых камерах. Линзы в таких объективах расположены не перпендикулярно корпусу, а вдоль, с поворотом направления светового потока (перископический зум). Такая неимоверно сложная оптика позволяет сохранить небольшую толщину смартфонов.

Еще одна многообещающая новинка – гибридный зум. Это нечто среднее между оптическим и цифровым (дигитальным) зумом. Дигитальное зумирование – это, по сути, кадрирование, то есть манипуляция с уже готовым изображением: как бы вырезается часть снимка, в результате чего он становится либо меньше размером, либо хуже качеством, пиксели «раздвигаются». Тут на помощь приходят специальные программы-фильтры, которые вычисляют и заполняют пустоты между «раздвинутыми» пикселями. В этой процедуре достигнут немалый прогресс, но оптический зум всё равно лучше.

А вот сочетание оптического и дигитального зумирования, Hybrid-Zoom, дает весьма впечатляющие результаты, причем исключительно за счет специальных программных решений (опирающихся, конечно, на новые мощные процессоры и большую оперативную память).

Вообще же получаемое изображение является в значительной степени искусственным, его доводят, вычисляют, складывают из нескольких других, причем в доли секунды. Но есть и еще один вариант – так называемый «сырой» формат, RAW, когда камера выдает необработанное изображение, составленное непосредственно из сигналов сенсора. Это чисто профессиональное решение с большим творческим потенциалом.

Объективы же камер смартфона – это верх оптического совершенства. Знаменитые оптические фирмы участвуют в создании этой техники: Huawai из Китая сотрудничает с немецкой Leica, Google OnePlus – со шведским Hasselblad.

Еще одно многообещающее новшество, уже внедренное Xiaomi, – жидкая линза, которая может плавно менять форму, меняя таким образом фокус объектива.

Подробнее о камерах новейших смартфонов.

SamsungS21 Ultra 5G– пожалуй, лучшее, что есть на рынке андроид-смартфонов. На обратной стороне собранные вместе четыре глаза – объективы. Основной объектив – широкоугольный, фокусное расстояние – 24 мм, светосила f/1,8, разрешение – 108 Мп, размер матрицы – 1/1,33 дюйма, что очень неплохо для получения качественных снимков, две телекамеры (70 мм, f/2,4, 10 Мп, 3-х кратный оптический зум, и 240 мм, f/4,9, 10 Мп, 10-кратный оптический зум) и сверхширокоугольный объектив (13 мм, f/2,4, 12 Мп, f/2,2, матрица 1/2,55 дюйма). Для автофокусировки применяется встроенный лазерный дальномер.

8K-видео с возможностью совмещать основное и селфи-изображения. Новинкой является «режиссерский взгляд» (Regieansicht), когда в процессе съемки можно переключаться с одного объектива на другой.

Его конкурент AppleiPhone 13 ProиProMax. Три камеры: основная широкоугольная – 26 мм (f/1,5), ультраширокоугольная (f/1,8) и телекамера с 3-х кратным оптическим зумом (f/2,8), при этом разрешение всех трех матриц составляет 12 Мп – меньше, чем у ряда других камер высшего класса, но зато качество снимков выше, а также и более благоприятные условия для съемки при слабом освещении за счет высокой светосилы объективов. И не забыть о лидаре (LiDAR Scanner) – это одно из гениальных изобретений, внедренных на айфоне. Специальный источник света посылает инфракрасные лучи, 30 тысяч световых точек, которые воспринимаются специальным чипом, оцениваются на сравнение излученного и принятого сигнала, то есть это своего рода световой радар. В итоге камера получает трехмерное изображение объекта съемки, что особенно ценно при очень низкой освещенности (Nachtmodus). И таких накруток у iPhone 13 множество, больше, чем у конкурентов. При видеосъемке (4K) применяется при желании специальный эффект размытия заднего плана (Kino-Modus), это раньше было возможно только в фотографии.

К числу лучших по их фотографическим свойствам эксперты относят смартфоны. Huawei P40 Pro Plus – этот смартфон еще недавно вообще считался лучшим, и сейчас он получает высшие оценки при тестировании. Он имеет помимо широкоугольных объективов высшего класса еще и два телезума (10- и 3-х кратные), да еще и 20-кратный гибридный зум.

Google Pixel 6 Pro– последнее достижение Google. Три объектива: ультраширокоуголный (12 Мп, f/2.2), широкоугольный (50 Мп, f/1.9) и телеобъектив (48 Мп, f/3,5) с 4-х кратным оптическим зумом.

XiaomiMi 11 Ultraимеет три камеры: широкоугольная (50 Мп, 24 мм, f/2.0), телекамера (48 Мп, f/4.1, 120 мм с 5-кратным перископическим зумом) и ультраширокоугольная (48 Мп, 12 мм, f/2.2).

Есть и другие замечательные фотосмартфоны, например, от производителей Oppo, Motorola, Nokia, Realme, ZTE, Asus…

Фирма Sony производит не только собственные смартфоны, но и сенсоры для камер других фирм. Собственные же успехи на рынке смартфонов у Sony достаточно скромные из-за конкуренции китайских и корейских соседей. Тем не менее смартфоны Sony отличаются высоким качеством, две свежие модели SonyXperia 1 IIIиXperia 5 позволяют делать благодаря трем объективам и зуму отличные снимки. Но вот недавно появилсясмартфонXperiaPro-I, в котором, как считается, камеры больше, чем всего остального. В смысле фотографии и видеосъемки изделие совершенно бескомпромиссное. Начиная с однодюймового(!) сенсора от компактной фотокамеры Sony RX100 VI. Разрешение, как и у айфона, всего 12 Мп, но размеры матрицы позволяют получать снимки высшего качества (размер пикселя – 2,4 мкм) с помощью двух объективов и двухкратного оптического зума. Даже меню на дисплее выглядит в нем в точности как у фотокамеры. Более того, смартфон имеет дополнительный процессор специально для работы с фото и видео. Но и стоит этот шедевр соответственно – 1800 евро в этом году, ощутимо дороже именитых соперников.

А можно ли подешевле? Конечно, приличные фото и видео дают камеры уже от 200 евро, причем от тех же производителей, например, камеры Samsung Galaxy с индексами A и М (Galaxy A52). Разве что Apple сохраняет верность высшему классу, остальные же выпускают и бюджетные камеры. Все они имеют высокое разрешение, несколько объективов, а накруток для разных видов съемки и у них обычно больше, чем востребовано средним пользователем.

Перспективы

Камеры смартфонов развиваются стремительно, обгоняя другие элементы этого компактного и сверхсложного прибора, доступного практически всем. То, что сегодня является новинкой, что доступно лишь на смартфонах высшего уровня (около 1000 евро), завтра станет обычным у камер более низких ценовых классов. Точно так же, как происходит на наших глазах со стандартом 5G: вчера он был только на самых дорогих смартфонах, сегодня – уже на стоящих около 200 евро.

Будут совершенствоваться объективы, оптическое зумирование из редкости станет обычным свойством.

Ожидается опережающее развитие программного обеспечения камер смартфонов. Уже сейчас на некоторых введены элементы искусственного интеллекта: камера сама может оценить сюжет, выбрать подходящий режим съемки

Совершенствование техники и программного обеспечение, широкое внедрение искусственного интеллекта в итоге позволит любому пользователю делать фото и видеопродукцию практически профессионального качества.

С. Мучник (Дортмунд)

Читайте также:

1. Фото-видео камеры смартфонов теснят фотоаппараты. Журнал «Партнёр», № 12 / 2017. Автор С. Мучник
2. Фотография для начинающих. Что, когда и как снимать. Журнал «Партнёр», № 6 / 2018. Автор Л. Когосов
3. Что может смартфон?Журнал «Партнёр», № 3 / 2020. Автор С. Мучник