Эволюция камер в мобильных телефонах: прошлое, настоящее, будущее

Привет.

Один из самых распространенных стереотипов о телефонах связан с тем, что новые модели мало чем отличаются от прошлогодних, особенно если это касается работы камеры. Складывается ощущение, что прогресс замер на месте и ничего не происходит, а появляющиеся технологии – вовсе и не технологии, а так, маркетинговые уловки. Кажется, что разбить этот стереотип легко, в любом обзоре есть сравнительные фотографии, на которых наглядно видно, как изменилась картинка. Но оказывается, что люди не видят разницы или убеждают себя в этом, отсюда стройный ряд голосов, твердящих, что все осталось ровно таким же, никаких изменений нет. Быть может, они правы? Давайте вместе посмотрим, как изменялись камеры в телефонах и что нас ждет в ближайшие годы.

Начнем с того, что появились камеры в телефонах незадолго до взлета смартфонов, и, несмотря на довольно скудное качество фотографий, это был прорыв в новое измерение. Камера, которая всегда с вами, которую можно использовать в любой момент времени. Такая свобода подкупила многих, и сегодня сложно представить, что, как и всегда в истории человечества, нашлось довольно много людей, которые выступали против оснащения камерой мобильных телефонов. Мотивация была простой: такая камера никому не нужна.

Пожалуй, первым серьезным достижением для рынка стал выход Sony Ericsson K750i, телефона, который создавали для того, чтобы он умел хорошо фотографировать. И для 2005 года, когда он поступил в продажу, это был прорыв. Хотите взглянуть на фотографии с него? Давайте посмотрим.

Уровень таких фотографий был типичен для того времени, в камерах не было автофокуса по объекту, софт сам анализировал снимок и замерял освещенность, никаких особых дополнительных возможностей – навел и снял. Посмотрите, как фотографировал первый iPhone, вышедший в 2007 году.

А вот как умеет делать снимки iPhone 8 Plus, между ними разница в 10 лет и пропасть в технологиях.

Черепашьи шаги, которыми эволюционируют технологии камер в мобильных телефонах, незаметны только при близком рассмотрении, но на удалении в десять лет различие в снимках разительное. Но тут кто-то может сказать, что это понятно, а вот пять лет назад качество фотографии если не достигло предела, то стало заметно лучшим, и надо смотреть на такое сравнение. Давайте взглянем на Samsung Galaxy S3, что вышел в продажу в 2012 году, и сравним его с Galaxy S8, что появился в 2017 году.

Еще не убедил? Давайте посмотрим в солнечный день снимки с Note 4 (2014 год) и Note 8 (2017 год).

И тут отличия в снимках, сделанных тогда и сейчас, не просто заметны, они бросаются в глаза со всей очевидностью. За это время в камерах на телефонах изменилось очень многое, и вот неполный список аппаратных и вытекающих из них программных изменений:

• просветленная оптика, f/1.8 и даже ниже;
• объективы состоят из нескольких линз;
• двухматричные конструкции;
• гибридный автофокус, лазерный автофокус, выбор точки фокусировки;
• режим серийной съемки, когда можно сделать десятки кадров;
• замедленная съемка, Time Lapse;
• 4K видео;
• расширенный диапазон ISO;
• оптическая стабилизация;
• HDR, HDR+.

Кажется, что все, что только можно вообразить в телефонах, уже сделано, но это совсем не так. Обратите внимание на линейку смартфонов Pixel, которая показала одно из направлений развития камер. В Google развивали сервис Picasa, который затем переименовали в «Фото». В рамках этого сервиса компания разработала алгоритмы, умеющие улучшать качество сделанных фотографий, убирать артефакты, снижать шумы. А затем был сделан следующий шаг, эти алгоритмы добавили в линейку Pixel, причем сделали это замысловато – камера делает несколько снимков, и затем софт их склеивает, выбирает из каждого лучший кусочек. Это примерно то же самое, что и HDR, когда склеивается несколько фотографий, сделанных практически моментально, что стало возможным благодаря новым поколениям процессоров, что работают чертовски быстро и позволяют получить несколько снимков за доли секунды. То есть, это момент, когда вы нажали на кнопку, и нет смысла держать камеру ровно, не дрожать и так далее, техника уже выправляет эти недостатки.

Отличие подхода Google не в качестве исходных снимков, оно даже хуже, чем на других матрицах и камерах, тут отличается сам подход. Кто-то из производителей бьется над тем, чтобы картинка с матрицы была лучше, и работает над объективом, самой матрицей и, конечно же, алгоритмами съемки. В Google упор делают на алгоритмы обработки и получают отличный результат, камеры в Pixel одни из лучших на рынке, особенно среди однокамерных решений.

В недалеком будущем именно подход Google позволит совершить следующий рывок в качестве фотографий и вывести их на принципиально новый уровень. Но это уже не будет фотография в привычном для нас понимании и логике работы. Что такое фотография сегодня? Это более-менее реальное отображение окружающего мира. Считать ли режим HDR, что делает мир ярче, реальным отражением того, что мы видим? Мнения тут расходятся, но пользователи с удовольствием приняли этот режим съемки, у многих он стоит по умолчанию. Ровно так же мы в будущем примем то, что на основании реальной фотографии, сделанной нами на телефон, в облаке будет достраиваться картинка, она может стать трехмерной, а может получить не только глубину, но и возможность рассмотреть в мельчайших деталях все, что на ней изображено. «Но как?» – спросите вы.

Ответ лежит на поверхности – софт будет выбирать из библиотек материалов «кирпичики», из которых состоит наш мир, и добавлять в вашу фотографию. Фактически сделанное фото будет первым шагом к созданию улучшенной версии снимка, в котором будет больше деталей, своего рода эскиз. И уверен, что большинство заинтересуется этими возможностями. Посмотрите на фотографию ниже.

Этот снимок сделан на обычную StreetView камеру от Google, и затем специальный алгоритм достроил картинку. Посмотрите еще один пример, в котором показана исходная картинка, в ней взят только один кусочек.

Впечатляет? Пока это только первые, робкие шаги, дальше все станет намного интереснее. Но что случится с камерами помимо алгоритмов? Ближайшее будущее обещает нам подарить камеры со встроенной памятью, что позволит не только получать запись движения в замедленном режиме с очень высокой частотой кадров, но и перейти к записи видео в разрешении 6К или даже выше. Основной тенденцией становится создание двухкамерных модулей камер, на ближайшие десять лет это направление займет умы разработчиков. Уверен, что в последующем мы увидим 4-камерные решения или даже матрицы из камер, так как с ростом AI-алгоритмов такие матрицы получат вторую жизнь. И они будут относительно недорогими для того, чтобы применяться в массовых продуктах. Прелесть такого подхода в том, что каждый отдельный объектив может быть хуже качеством, чем в однокамерных решениях.

Очевидно, что, помимо развития видео, мы увидим улучшение качества ночной съемки. На примерах, которые приведены выше, наглядно видно, что в этом направлении уже сделано многое, но это также только начало пути. В ближайшие годы мы увидим резкое повышение качества фотографий ночью. Нас ждет очень интересное развитие технологий, и те фотографии, что мы считаем отличными сейчас, покажутся совсем неинтересными, старыми через десять лет. Это нормально с учетом того, как развивается рынок.

Небольшое послесловие

Мне нравится фотографировать, и в поездках я всегда с зеркальной камерой, а также с телефоном. Интересные сцены фотографирую и на телефон, и на камеру, хотя в социальных сетях фотографии только с телефона, так проще, удобнее и быстрее. Для многих эта простота стала настолько привычной, что люди отказались от зеркальных камер или тем более цифровых мыльниц, камеры в телефонах сожрали этот сегмент рынка. Любительские фотоаппараты отходят в прошлое, так как они в долгосрочной перспективе не имеют шансов на выживание, рынок будет резко сокращаться. Совсем другое дело – зеркальные камеры, которые уходят в профессиональный сегмент. Еще долгие годы будет сложно победить физику, а именно создать оптические системы в небольшом пространстве телефонов, что смогут заменить полноценные объективы. Поэтому для профессионального использования зеркальные камеры как были, так и останутся, с ними ничего плохого не случится. Возможно, что рынок будет меньше, но он будет стабилен.

Если судить с точки зрения цикла развития устройств, то для камер в телефонах он составляет пять лет. В 2012 году камера в Galaxy S3 была одной из лучших, в 2017 году эти модули устанавливают в смартфоны стоимостью в 100 долларов. И они сильно уступают флагманам в качестве фотосъемки. Но факт в том, что качество фотографий и видео улучшается во всех моделях, от бюджетных до самых дорогих. Это процесс постепенный, медленный и не всегда осознаваемый людьми при прямом сравнении. Например, в Note 8 я могу делать фотографии, которые были невозможны еще пять лет назад. Но сравнивая этот аппарат с Note 5, я не увижу в обычных ситуациях огромной разницы. Зато на Note 8 есть больше возможностей, что и приводит в конечном итоге к росту числа годных фотографий, которые сделаны на него. И это процесс, характерный для всего рынка, с каждым годом фото и видео с телефонов улучшается в качестве, а теоретического предела этого качества не видно даже на горизонте. Так что ближайшие десять лет можно быть спокойным за то, как развивается этот рынок.

Ссылки по теме

Поделиться: 

Мы в социальных сетях:

• ВКонтакте
• Telegram

Больше материалов
на новой версии сайта. Теперь читать с мобильных
стало удобно!

Есть, что добавить?! Пишите... [email protected]