Что такое фронтальная камера

Как выбрать смартфон с хорошей камерой, если количество МП — не главное?

Есть 4 ключевых характеристики и ещё тонна дополнительных.
Запомните!
Смартфон с хорошей камерой выбирают по:

  • размеру пикселей/матрицы;
  • апертуре;
  • системе стабилизации изображения;
  • пост-обработке снимков, собственном ПО камеры.

Что это вообще всё такое?

Пиксели и матрица

Матрица камеры смартфона — это масса светочувствительных ячеек. Вы нажимаете кнопку спуска затвора, в ячейки попадает свет — абракадабра! — получается фотография. Одинаковое количество мегапикселей не означает одинаковое количество ячеек. У тех же LG G4 и Samsung GALAXY S6 edge — по 16 Мп, и кадр состоит у обоих из 5312х2988 пикселей (модели используют сенсор Sony). А вот кадр на
Huawei Mate 8
при 16 Мп — из 4608х3456 пикселей.

Матрицы камер разного размера: у LG G4 и Samsung GALAXY S6 edge — 1/2.6 дюймов, а у Huawei Mate 8 — 1/2.8 дюймов. Меньшая матрица — значит, и размер светочувствительных ячеек тоже меньше. Меньшие ячейки получают меньше света: попавший на матрицу свет быстро их заполняет, а излишки “растекаются” по соседним ячейкам. Отсюда неточности в передаче деталей и “цветовые пятна”.

Флагманы, традиционно, — смартфоны с мощной камерой. Размер сенсора у 12 Мп камеры iPhone 6s Plus — 1/3’’. В
Huawei Nexus 6P
, Android-флагмане Google, также встроена 12 Мп камера, но с сенсором 1/2.3’’. Меньший индекс после дроби — больший размер сенсора, а значит, теоретически, лучшая съёмка. Вот такая путаница

У камерофона
Nokia Lumia 1020
— 41 Мп и матрица размером 1/1.5″. Это практически максимум для размера сенсора в смартфонах.

Чем больше сенсор, тем лучше (чем меньше индекс после дроби, тем лучше).

Апертура

С апертурой (светочувствительностью

) — точно так же: чем меньше индекс, тем лучше. Значение f/х.y показывает сколько света может уловить камера на отведённый промежуток времени, насколько может открыться диафрагма камеры, чтобы сделать классный снимок в условиях недостаточной освещённости. Максимальные значения апертуры сегодня — f/1.7 (у
Samsung GALAXY S7
и
GALAXY S7 edge
) и f/1.8 (новый флагман 2016 LG G5, LG G4, смартфон LG V10, Xiaomi Mi 4 и Mi 4 LTE).

Чаще можно встретить модели с f/2.0 (Sony Xperia Z5
) и f/2.2 (iPhone 6s Plus
), но в данном сегменте количество моделей переваливает за сотню.

Чем меньше индекс апертуры, тем лучше.

Диафрагма фотоаппарата является одним из трех факторов, влияющих на экспозицию. Поэтому понимание действия диафрагмы — это обязательное условие для того, чтобы делать глубокие и выразительные, правильно экспонированные фотографии. Есть как положительные, так и отрицательные стороны использования различных диафрагм, и этот урок научит вас, что они собой представляют и когда какие следует использовать.

Как делать хорошие фотопортреты

Вот 5 советов, которые помогут получать отличные селфи:

  1. Выбирайте удачный ракурс. При выборе ракурса учитывайте особенности своего лица, тела.
  2. Настройте фронталку, протрите линзу. Отрегулируйте фокусировку, резкость, яркость, контрастность, насыщенность цветов и другие параметры. Не забудьте удалить пыль, пятна с линзы.
  3. Подберите фон. Фотографироваться у зеркала – плохая идея, поэтому тщательно выберите фон для вашей фотографии. Например, необычно выглядят селфи с перспективой, а также экстремальные фотопортреты;
  4. Позаботьтесь об освещении. Например, если вы делаете фото в дневное время суток, встаньте напротив окна.
  5. Подчеркните свои достоинства и замаскируйте недостатки. Для этого воспользуйтесь косметикой, фотошопоп, но не переусердствуйте.

Если передняя камера с маленьким разрешением, то воспользуйтесь задней (тыловой).

Отнюдь. На самом деле фронтальную именуют ту камеру, которая находится на передней панели и позволяет делать автопортреты (в том числе селфи). Практически все смартфоны оснащены фронтальной камерой, но зачастую заметить ее трудно, так как глазок небольшой, например:

Хотя некоторые производители делают глазок камеры нарочито заметным, особенно на так называемых селфифонах:

Фронтальная камера необходима не только для создания автопортретов, она также используется для видеозвонков, которые в последние годы становятся все более популярными. И хотя еще некоторое время назад производители фронтальным камерам не уделяли много внимания, сейчас все изменилось — фронтальные камеры по качеству съемки вполне могут поспорить с основными камерами.

Кстати, сейчас даже для фронтальных камер стали использовать вспышку. Такие модели пока не так часто встречаются в продаже, но все может измениться.

Как было написано выше, существуют так называемые селфифоны, которые позволяют получать качественные автопортреты. К таким моделям можно отнести:

Sony Xperia C5 Ultra Dual

Или OPPO N3

Современные смартфоны выпускаются с тыльной и фронтальной камерой. Причем в отдельных моделях фронтальный модуль не уступает по возможностям основному, а иногда и опережает за счет некоторых параметров. Из статьи вы узнаете, чем объясняется такой подход, а ещё назначение и возможности фронтальной камеры.

Недостатки подэкранных камер

26 июня 2020 года состоялась презентация смартфона Oppo, в котором «фронталка» скрыта в экране. Но все не так идеально как хотелось бы. Особенно для любителей селфи. Дело в том, что фотографии, снятые на камеру под экраном, будут заметно уступать по качеству снимкам, сделанным на обычные фотокамеры. Об этом еще в начале месяца в своем микроблоге предупреждал вице-президент компании Oppo Брайан Шен (Brian Shen). По этой причине не стоит ждать, что смартфоны с инновационным расположением переднего фотомодуля вот-вот поступят в продажу. Доработка технологии все еще не закончена, точные сроки окончания этого процесса неизвестны. Речь идет о показе прототипа, и об этом говорит тот факт, что до сих пор мы не знаем названия устройства. Впрочем, производитель и сам ранее говорил, что вряд ли смартфоны с подэкранными камерами раньше 2020 года будут выпущены в массы.

Таким образом, приходим к выводу, что технологии 21 века не стоят на месте. Возможно, в скором будущем такие смартфоны с улучшенной камерой под экраном будут поставлены на массовое производство, станут максимально удобными и практичными. Такие устройства заменят привычные нам телефоны с внешними фотомодулями .

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

Huawei P8

Завершает нашу подборку прошлогодний смартфон Huawei P8. Конечно, в этом году флагманский P9 имеет куда более продвинутую двойную камеру производства Leica, но он был представлен совсем недавно и ещё не успел выйти в продажу. Поэтому P8 смотрится вполне хорошим решением для покупки и, к тому же, по более менее адекватной цене. Основная камера оснащена 13-мегапиксельным датчиком Sony с максимальной диафрагмой f/2.0, улучшенной технологией оптической стабилизации изображения и двойной светодиодной вспышкой. Помимо этого, сам модуль располагает четырехцветным RGBW-сенсором, который позволяет снизить яркость на 32% при высокой контрастности освещения и повысить на 78% при низком уровне освещения. Также имеется собственный процессор обработки изображений, подавляющий шумы и оценивающий условия съёмки, выявляя высококонтрастные и недостаточно освещенные части кадра. Huawei P8 не может похвастать возможностью записи 4K-видео, но отлично пишет ролики в Full HD разрешении. В процессе записи можно задействовать следящий автофокус, а также оптическую и электронную стабилизацию изображения одновременно. Для селфи предназначена 8 Мп камера с апертурой f/2.4.

Аппарат имеет хорошее по производительности железо. Правда, в синтетических тестах P8 набирает не совсем рекордные показатели, но для повседневной работы и тяжелых игр на максимальных настройках графики этого будет достаточно.

  • Экран: IPS LCD; 5,2”; 1920×1080 пикселей (Full HD)
  • Процессор: HiSilicon Kirin 930
  • Видео ускоритель: Mali-T628 MP4
  • Оперативная память: 3 ГБ (LPDDR3)
  • Встроенная память: 16/64 ГБ
  • Слот microSD: есть; до 128 ГБ
  • Аккумулятор: 2680 мАч; технология быстрой зарядки
  • Операционная система: Android 6.0 Marshmallow

Huawei P8 является очень стильным по дизайну смартфону и отлично подойдёт всем, кому нужно чтобы всё работало сразу «из коробки». Некоторым пользователям не понравиться в нём может, наверное, лишь фирменная оболочка, которая совсем не похожа на «голый» Android. Но она же, в свою очередь, является и достаточно удобной и простой в использовании.

Как можно заметить, практически все прошлогодние флагманы обладают достаточно хорошими камерами. Каждый смартфон в этом плане имеет свои плюсы и минусы. И здесь уже надо определяться, опираясь на личные предпочтения. Кому-то подавай iPhone, другим — Samsung. Кто-то считает все оболочки от производителей лишними в устройстве и в приоритете стоит Nexus. Некоторым и вовсе нужна ОС Windows. Так что в верхнеценовом сегменте ситуация более менее ясна. Однако, сложным является выбор камерофона из среднеценовой категории, о которой мы поговорим уже в следующей части.

Апертура камеры телефона

Она регулирует диаметр отверстия в объективе, через которое свет поступает на матрицу камеры телефона. Если объяснить значение слово «диафрагма» начинающему пользователю, который имеет минимальные знания по фотографии, то её можно сравнить с человеческим зрачком.

Чем больше размер зрачка, тем дальние объекты кажутся нам размытыми. А чем меньше наш зрачок, тем лучше и отчётливее мы их видим. Также и апертурой камеры, которая откалибрована следующими стандартными числами: 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11 и 16.

Более низкое значение «f / число» имеет большее отверстие и диафрагму, тогда как более высокие значения дают меньшую экспозицию.

Например, f / 1.4 больше f / 2.0 и намного больше f / 8.0. Поэтому значение диафрагмы 1.4 сделает задний фон более размытым.

Размер круга представляет собой размер апертуры объектива – чем больше значение f, тем меньше диафрагма.

Почему важна апертура камеры телефона?

Размер апертуры оказывает прямое влияние на глубину резкости, то есть ту область изображения, которая кажется резкой.

Большое f-число, например f / 32 (что означает меньшую апертуру), приведет к фокусировке всех фоновых объектов. В то время как небольшое f-число, например f / 1.4, изолирует передний план от фона, делая объекты на переднем плане чёткими, а задним фон размытым (эффект «боке»).

Более доступно это можно объяснить так:

Высокое значение диафрагмы = более широкое открытие = больше света, которое попадает на матрицу = высокий ГРИП и быстрая скорость затвора.

Небольшое значение диафрагмы = более узкое отверстие = меньше света = гораздо больше объектов в фокусе = относительно низкая скорость затвора.

Действительно ли большая апертура полезна?

Если вы хотите делать качественные фотографии на телефоны Xiaomi, то важно понимать следующую информацию. Большая диафрагма (примерно f / 1,2 до f / 5.6) лучше подходит для захвата большого количества света и создания полного или частичного эффекта боке (размытый задний фон)

Большая диафрагма (примерно f / 1,2 до f / 5.6) лучше подходит для захвата большого количества света и создания полного или частичного эффекта боке (размытый задний фон).

Открытая диафрагма также используется, когда вы фотографируете на камеру смартфона Xiaomi при низком освещении, ночной съёмки и создании портретного снимка.

Для пейзажей и детализированных изображений необходимо устанавливать меньшую диафрагму, чтобы глубина резкости была больше.

Понимание этих небольших принципов помогут вам не только правильно выбирать телефон Сяоми с двойной камерой, основываясь на характеристики оптики, но и улучшит качество ваших фото.

  • Примеры снимков на Mi Note 3
  • Примеры фото Xiaomi Mi A1
  • Примеры снимков на флагман Mi 6

Возможные проблемы в работе

Если фронтальная камера не работает в штатном режиме, причин для появления проблем может быть множество. Например, на устройствах Apple и других фирм чехлы с металлическими элементами могут влиять на работу системы оптической стабилизации. Если есть сложности с фокусировкой, стоит снять внешние аксессуары и повторить попытку. Не снятая защитная пленка или грязь может перекрывать вспышку, а то и весь глазок объектива. В этом случае сделать качественные снимки также не получится.

Когда фронтальная камера телефона не включается, отображает черный экран или закрытый объектив, причиной, скорее всего, является сбой ПО. Если перезагрузка не поможет, устройство придется отдать в ремонт.

Кроме того, в списке часто встречающихся поломок можно выделить и другие ситуации.

  1. Камера переворачивает изображение зеркально. Если это происходит, в смартфоне по умолчанию установлен соответствующий режим. Когда камера зеркалит, его достаточно просто отключить. У опции фронтальной съемки он деактивируется простым нажатием. Об успешном завершении операции оповестит соответствующая надпись на экране.
  2. Камера искажает лицо. Такое случается при использовании широкоугольного объектива. Чем ближе объект к камере, тем сильнее будет заметна диспропорция.
  3. Изображение мутное. В случае с фронтальными камерами причиной размытости кадра может быть смещение объектива в корпусе, наличие на нем царапин, потертостей. Иногда линза банально загрязняется, в этой ситуации исправить положение поможет чистка. Сначала область объектива обрабатывается мягкой щеточкой, затем ватной палочкой или специальными микрофибровыми подушечками.

Обзор фронтальной камеры в смартфоне Lenovo смотрите далее.

Передняя vs задней камеры: сравнение

Обычно фронталка отличается от задней (тыловой) камеры следующими параметрами:

  • отсутствием светодиодной вспышки;
  • низким разрешением, меньшей светосилой;
  • отсутствием автофокусировки.

В некоторых моделях телефонов присутствуют передняя светодиодная вспышка и автофокус.

Какая камера лучше: передняя или задняя? В большинстве случаев, разумеется, тыловая камера лучше, чем передняя. Но есть смартфоны, в которых передние фотокамеры снимают не хуже основных.

Как выбрать смартфон с качественной фронталкой


Светодиодная вспышка (если она есть) улучшит качество фотографии

При выборе нужно обращать внимание не на количество МП, а на:

  • размер одного пикселя (размер обозначается так: 1,0µm);
  • значение апертуры;
  • наличие светодиодной вспышки – правда, такие телефоны попадаются редко;
  • наличие дополнительного модуля front camera для получения эффекта боке;
  • модель сенсора;
  • качество установленной оптической линзы – нормальная оптика круглая и без каких-либо искажений.

Какое значение диафрагмы лучше: f/2.0 или f/2.2

Для начала нужно разобраться определением слова «диафрагма». Диафрагма (апертура, или светосила) – отверстие, пропускающее свет к фронталке, площадь которого изменяется специальными лепестками. Светосила указывается следующим образом: f/число (f/1.6, f/1.7, f/2.0). Чем больше значение, тем меньше пропускное отверстие, и чем меньше значение, тем больше пропускное окно.

Так какое значение лучше выбрать: f/2.0 или f/2.2? Тут нужно опираться от потребностей пользователя. Например, для создания дневных фотографий нужна апертура f/2.2, а для ночных снимков – диафрагма f/2.0 подойдет лучше.

Почему F1.8 лучше, чем F2.4?

В то время как размер апертуры оказывает значительное влияние на эффект боке в полноразмерных камерах, этот эффект незначителен в смартфонах. Это связано с тем, что камеры смартфонов обычно не имеют возможности регулировать размер диафрагмы для использования в качестве творческого варианта дизайна. Но мы вернемся к этой идее позже.

Вместо этого основное внимание уделяется интенсивности света. Например, переход с F2.4 до F1.7 означает, что у смартфона в два раза больше доступного света для фотографии

Это, в свою очередь, дает дорогу для дополнительного освещения:

  1. Фотография сделана с половиной чувствительности ISO. Половинная чувствительность означает меньшее усиление сигнала изображения и меньший шум изображения.
  2. Фотография сделана с половиной выдержки. Это снижает риск сотрясения камеры при быстрых движениях или в условиях низкой освещенности.

Так в чем же разница между F1.8 и F2.0? На самом деле, в данном случае нет большой разницы. В итоговом качестве изображения алгоритмы обработки изображений играют гораздо большую роль в эпоху цифровой фотографии.

В этом примере показано влияние чувствительности ISO на качество изображения.

Почему телеобъективы на смартфонах так несовершенны?

Кстати, приведенные выше детали также объясняют, почему телеобъективы в смартфонах обычно дают странные результаты. Поскольку фокусные расстояния сравнительно велики, интенсивность света, в основном, меньше, по сравнению с широкоугольными объективами. Например, телеобъектив Samsung Galaxy S20 Ultra имеет показатель всего F3.5, но, в то же время, телеобъективы гораздо более чувствительны к дрожанию камеры.

Как правило, для 10,3-миллиметрового телеобъектива в S20 Ultra требуется выдержка примерно в четыре раза больше, чем у основного 26-миллиметрового фотосенсора (при условии, что система оптической стабилизации изображения одинаково хорошо работает на обоих). В то же время, разница между F3.5 и F1.8 также приводит к уменьшению количества света на четверть. Чтобы компенсировать это при идентичных условиях освещения, необходимо, например, увеличить чувствительность ISO с цифры 100 до 1600. С учетом, как правило, гораздо меньших телеобъективов, становится ясно, что это не будет работать.

При хорошем освещении телеобъективы Galaxy S20 Ultra по-прежнему на достойном уровне. Фотосенсор начального топового уровня IMX586, работающий в паре с ними, вносит и свою лепту в качество снимков.

Размер апертуры и качество изображения: много света, меньше резкости

Прежде чем ваш мозг передохнет, мы хотели бы обсудить один последний аспект размера апертуры: качество оптического изображения. Создать так называемый «быстрый объектив» намного сложнее, чем просто поместить большой кусок стекла перед фотосенсором. Хотя свет не полностью преломляется до середины линзы, изгиб на пути света к краю всегда сильнее.

Противные цветовые полосы: хроматические аберрации имеют тенденцию быть фиолетовыми или зелеными в цвете. Realme X3 SuperZoom может делать их в двух цветах одновременно.

К сожалению, у света есть неприятное свойство, когда показатель преломления зависит от длины волны. То, что кажется сложным, можно легко объяснить с помощью солнечного света, который отражается через окно и создает радугу в вашей гостиной. Это явление становится все сильнее и сильнее с более высокой степенью преломления света, а, следовательно, с большей апертурой, и его становится все сложнее исправить.

В техническом жаргоне цветовые полосы, образованные таким образом, известны как «хроматические аберрации». Они обычно сильнее на краю изображения, чем в середине, и встречаются в основном при высококонтрастных переходах, например на ветвях перед ярким небом.

Чтобы не переоценивать спецификацию, получая плохие отзывы, когда дело доходит до фотосъемки, Samsung включила в некоторые из своих ведущих смартфонов механический затвор. Этот затвор покрывает край линзы при хороших условиях освещения, чтобы минимизировать такие ошибки изображения.

Чтобы избежать аберраций, Samsung оснастила свой Galaxy S9 + механической апертурой, которая уменьшает входной зрачок и, таким образом, увеличивает значение апертуры с F1,5 до F2,4.

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.

История

Камера-обскура

Изображение камеры-обскуры или обскуры — это естественное оптическое явление. Ранние известные описания можно найти в китайских писаниях Мози (около 500 г. до н.э.) и в аристотелевских проблемах (около 300 г. до н.э. — 600 г. н.э.).

Диаграмма, изображающая наблюдения Ибн аль-Хайсама за поведением света через точечное отверстие.

Ранняя камера-обскура. Свет проникает в темную коробку через небольшое отверстие и создает перевернутое изображение на стене напротив отверстия.

Ибн аль-Хайтам (965–1039), арабский физик, также известный как Альхазен, был первым, кто тщательно изучил и описал эффект камеры-обскуры. На протяжении веков другие начали экспериментировать с ним, в основном в темных комнатах с небольшим отверстием в ставнях, в основном для изучения природы света и безопасного наблюдения за солнечными затмениями .

Джамбаттиста Делла Порта писал в 1558 году в своей Magia Naturalis об использовании вогнутого зеркала для проецирования изображения на бумагу и использования его в качестве вспомогательного средства для рисования. Однако примерно в то же время было введено использование линзы вместо точечного отверстия. В XVII веке камера-обскура с линзой стала популярным средством для рисования, которое впоследствии превратилось в мобильное устройство, сначала в маленькой палатке, а затем в коробке. Фотографическая камера, разработанные в начале 19 — го века, в основном адаптация камеры обскуры коробчатого типа с объективом.

Термин «точечное отверстие» в контексте оптики был найден в книге Джеймса Фергюсона 1764 года « Лекции» по избранным предметам механики, гидростатики, пневматики и оптики .

Ранняя фотография обскуры

Первое известное описание фотографии крошечного отверстия можно найти в книге шотландского изобретателя Дэвида Брюстера «Стереоскоп» 1856 года , включая описание идеи как «камеры без линз и только с отверстием».

Сэр Уильям Крукс и Уильям де Вивелесли Абни были другими первыми фотографами, которые попробовали технику точечного отверстия.

Эксперименты в кино и интегральной фотографии

По словам изобретателя Уильяма Кеннеди Диксона , первые эксперименты Томаса Эдисона и его исследователей по созданию движущихся изображений состоялись примерно в 1887 году и включали «микроскопические точечные фотографии, помещенные на цилиндрическую оболочку». Размер цилиндра соответствовал их цилиндру фонографа, поскольку они хотели объединить движущиеся изображения со звуковыми записями. Возникли проблемы с записью четких изображений «с феноменальной скоростью» и с «грубостью» фотоэмульсии при увеличении изображений. От микроскопических точечных фотографий вскоре отказались. В 1893 году был наконец представлен кинетоскоп с движущимися изображениями на полосах целлулоидной пленки. Камера, записывающая изображения, получившая название « Кинетограф» , была оснащена объективом.

Эжен Эстанав экспериментировал с интегральной фотографией , продемонстрировав результат в 1925 году и опубликовав свои открытия в La Nature . После 1930 года он решил продолжить свои эксперименты с отверстиями, заменяющими лентикулярный экран.

Назначение и возможности фронтальной камеры

Появлению передней камеры в телефонах способствовало развитие видеозвонков, как одно из преимуществ сети 3G. Повсеместного использования в первоначальной задумке видеотелефония не получила и по сей день, ввиду определенных сложностей. Поэтому до выхода мессенджеров фронтальная камера устанавливалась скорее в качестве бонуса, а не реальной необходимости. Некоторые пользователи всё же использовали переднюю камеру для записи видео-сообщений и видео-дневников.

Мессенджеры в сумме со стремительным развитием мобильных операционных систем – Android и iOS, позволили повсеместно использовать фронтальную камеру при звонках внутри программ. Поэтому производители мобильной электроники принялись улучшать характеристики встраиваемых модулей. Увеличение разрешения с типичных 0.3 МП до 2 МП позволило улучшить качество фото и видео. Для некоторых современных смартфонов 32-МП разрешение фронтальной камеры не придел.

Улучшение качества фронтальных камер поспособствовало развитию «селфи» – создание автопортрета. Владельцы смартфонов стали активнее фотографироваться при помощи передней камеры. Поэтому иногда на рынке появляются ориентированные на селфи смартфоны, где разрешение фронтальной камеры больше, чем у основного модуля. Один из примеров Vivo v9 с камерами на 24 и 16 МП соответственно. Для съемки в темное и вечернее время суток передние камеры иногда оснащаются светодиодной вспышкой.

Что бы порадовать любителей селфи производители внедряют в отдельные модели технологии оптической и цифровой стабилизации. Технологии OIS и EIS снижают тряску при съемке на ходу, что полезно для журналистов и видеоблогеров.

Ещё фронтальная камера используется для распознавания лица владельца, для быстрой и удобной разблокировки экрана. При этом реализация за счет обычной камеры присутствует в недорогих и моделях среднего ценового диапазона. Флагманские модели оснащены отдельным инфракрасным модулем, способным распознавать лицо владельца в полной темноте.

Оптика и качество линз

Еще одна важная характеристика камеры смартфона — это объектив. Да, мы привыкли называть объективами большую сменную оптику для фотоаппаратов, но в вашем телефон он тоже есть. Пускай объектив в смартфоне и гораздо меньше традиционных, но он тоже состоит из оптических линз. Если объектив грязный или линзы имеют плохую прозрачность, матрица получит меньше света в итоге.

Качество объектива становится особенно важным у смартфонов в широкими апертурами, вроде f/1.6. Ведь на более широком отверстии становится сложнее сфокусировать весь свет на датчике изображения. Здесь и появляются так называемые абразивные искажения
.

Телефоны с широкой диафрагмой по определению менее сфокусированы на определенной части сцены, чем устройства с более закрытой диафрагмой и, следовательно, более подвержены проблемам и фокусировкой и искажениями.

Абразивное искажение проявляется во множестве эффектов. Они включают следующие моменты: сферическую аберрацию (уменьшенная прозрачности и резкости), размытость фотографии, кривизна поля (потеря фокуса по краям), искажение (выпуклость изображения или вогнутость) и хроматическая аберрация (несфокусированные цвета и искажение белого цвета).

Объективы в смартфонах построены из нескольких корректирующих групп линз, которые предназначенных для точного фокусирования света и уменьшения этих аберраций. Более дешевые объективы имеют меньше линз и, следовательно, более подвержены проблемам. Материалы оптики также играют важную роль.

О качестве линз сложно судить по их спецификациям, а многие производители телефонов вообще не упоминают об этом. К счастью, некоторые известные оптические компании сейчас активно интегрируются в камеры смартфонов, в частности мы с вами знаем о таких случаях: Leica и Huawei, Carl Zeiss и Nokia HMD Global. Компания LG тоже внедрила новый объектив «Crystal Clear Lens» с 6 линзами во флагман V30 для обработки более широкой диафрагмы камеры.

Использование величин

Чтобы правильно настраивать диафрагму на фотоаппарате, необходимо руководствоваться такими правилами.

Изучить характеристики своего объектива, узнать о максимальных значениях диафрагмы, которые рекомендуется использовать для пейзажных снимков.
Для портретной съемки стоит открывать апертуру, прикрыв ее на 2/3 от максимально открытого состояния

Такая настройка позволит сконцентрировать внимание на лице, сделав фон размытым. Полностью открывать створки не рекомендуется, так как это ухудшит качество снимка.
Для съемок в темное время суток или в помещениях со слабым освещением необходимо открыть диафрагму, что позволит уменьшить выдержку и сделать кадры более четкими.
В процессе съемок групп людей лучшим вариантом будет использование средних показателей диафрагмы, что позволит сохранить резкость и не допустит выпадения отдельных людей или важных элементов на фото.
Для съемок в темное время суток важным компонентом является штатив, без него фото получается размытым

Если нет возможности им воспользоваться, можно немного больше открыть диафрагму, что снизит резкость, но позволит сделать хороший кадр.
Чтобы на макрорежиме получить снимки с ГРИП, можно закрыть диафрагму до значений f 22-f 32.
Для съемки двигающихся объектов необходимо установить максимально короткую выдержку и открыть диафрагму.
В процессе съемок на природе в ясную солнечную погоду нужно прикрывать диафрагму объектива.

Для того чтобы понять, какие значения нужно использовать в тех или иных случаях, есть таблица с разъяснениями.

Числовое значение диафрагмы
В каком случае используется
f 1.4 – f 2
Для портретной съемки, где ГРИП будет «мягким»

Важно следить за фокусом кадра. Используют в случае сильного дефицита света, когда сделать хороший кадр не удается помочь настройками выдержки и ISO.
f 2.8
Используется для портретной съемки в условиях слабой освещенности

Фокус настраивается проще, качество снимка увеличивается.
f 4 – f 5.6
Можно использовать для съемок людей в полный рост или для пейзажей. Особенностью является возможность сделать определенные участки нечеткими.
f 8 – f 11
Оптимальные значения для пейзажной съемки, так как диафрагма имеет наивысшие показатели резкости. Можно использовать для групповых съемок, чтобы сделать качественные и резкие фото всех участников фотосессии.
f 16
Используется для фотографий с максимальной ГРИП при условии достаточно длинного объектива.
f 22- f 32
Подходит для макроснимков и используется нечасто.

Каждый фотограф должен освоить работу всех режимов диафрагмы, понимать различие между ними и целесообразность использования каждого варианта в определенных условиях. При серьезном подходе к ремеслу фотографа можно довольно быстро освоить азы и практиковаться в получении красивых, а главное, качественных фотографий.

О диафрагме фотоаппарата смотрите в видео ниже.

Переменная апертура

Обычно это фиксированное значение, но иногда может указываться переменная апертура. Это характерно для устройств с камерой, которая позволяет пользователю применять оптическое увеличение, изменять глубину резкости или скорость затвора.

Например, в недавно поступившем в продажу смартфоне Honor 6X с двойной камерой присутствует режим широкой диафрагмы с диапазоном f/0.95-f/16. В этом режиме можно изменять фокусировку на уже сделанных фотографиях и создавать эффект размытого фона, как на зеркальных фотоаппаратах. При большем значении апертуры камера будет фокусироваться на ближайшем объекте, при меньшем — делать фон более резким.

Еще одним примером может стать ASUS ZenFone Zoom. Хотя аппарат оборудован одинарной камерой, здесь предусматривается поддержка оптического зума. Диафрагма может меняться от f/2.7 до f/4.8, где первое значение соответствует нормальному состоянию камеры, а второе — при максимальном приближении.

Выбор размера точечного отверстия

До определенного момента, чем меньше отверстие, тем резче изображение, но тем ярче проецируемое изображение. Оптимально, размер апертуры должен составлять 1/100 или меньше расстояния между ней и проецируемым изображением.

В определенных пределах меньшее отверстие (с более тонкой поверхностью, через которую проходит отверстие) приведет к более резкому разрешению изображения, поскольку проецируемый круг нерезкости на плоскости изображения практически такого же размера, как и отверстие. Однако очень маленькое отверстие может вызвать значительные дифракционные эффекты и менее четкое изображение из-за волновых свойств света. Кроме того, виньетирование происходит, когда диаметр отверстия приближается к толщине материала, в котором оно пробито, поскольку стороны отверстия препятствуют проникновению света под любым углом, кроме 90 градусов.

Лучшее отверстие — идеально круглое (поскольку неровности вызывают дифракционные эффекты более высокого порядка) и в очень тонком куске материала. Для изготовления микроотверстий требуется лазерное травление, но любитель по-прежнему может создавать отверстия достаточно высокого качества для фотографических работ.

Метод расчета оптимального диаметра точечного отверстия был впервые использован Йозефом Петцвалем . Самое резкое изображение получается при размере отверстия, определяемом по формуле

dзнак равно22жλ{\ displaystyle d = 2 {\ sqrt {2f \ lambda}}}

где d — диаметр точечного отверстия, f — фокусное расстояние (расстояние от точечного отверстия до плоскости изображения), а λ — длина волны света.

Для стандартной черно-белой пленки длина волны света, соответствующая желто-зеленому (550 нм ), должна дать оптимальные результаты. При расстоянии от отверстия до пленки в 1 дюйм (25 мм) получается отверстие диаметром 0,236 мм. Для 5 см подходящий диаметр — 0,332 мм.

Глубина резкости в основном бесконечна , но это вовсе не означает , что нет оптической размытости не происходит. Бесконечная глубина резкости означает, что размытость изображения зависит не от расстояния до объекта, а от других факторов, таких как расстояние от апертуры до плоскости пленки , размер апертуры, длина волны (-и) источника света и движение объекта. или холст. Кроме того, фотография с отверстиями не позволяет избежать эффекта дымки .


Пример 20-минутной экспозиции, снятой камерой-обскурой

Фотография, сделанная камерой-обскурой с выдержкой 2 с.


График зависимости разрешения камеры-обскуры от фокусного расстояния (расстояния до изображения).

В 1970-х Янг измерил предел разрешения камеры-обскуры как функцию диаметра обскуры и позже опубликовал учебное пособие в «Учителе физики». Частично для того, чтобы обеспечить разнообразие диаметров и фокусных расстояний, он определил две нормированные переменные: радиус точечного отверстия, деленный на предел разрешения, и фокусное расстояние, разделенное на величину s 2 / λ, где s — радиус крошечного отверстия, а λ — длина волны свет, обычно около 550 нм. Его результаты представлены на рисунке.

Слева большое отверстие с геометрической оптикой; предел разрешения составляет примерно 1,5 радиуса отверстия. (Паразитное разрешение также наблюдается в пределе геометрической оптики.) Справа точечное отверстие маленькое, и применима дифракция Фраунгофера ; предел разрешения задается формулой дифракции в дальней зоне, показанной на графике, и теперь увеличивается по мере того, как точечное отверстие уменьшается. В области дифракции в ближнем поле (или дифракции Френеля ) точечное отверстие немного фокусирует свет, и предел разрешения минимизируется, когда фокусное расстояние f (расстояние между точечным отверстием и плоскостью пленки) определяется как f = s 2 / λ. На этом фокусном расстоянии точечное отверстие немного фокусирует свет, а предел разрешения составляет около 2/3 радиуса крошечного отверстия. Точечное отверстие в этом случае эквивалентно зонной пластине Френеля с единственной зоной. Значение s 2 / λ в некотором смысле является естественным фокусным расстоянием точечного отверстия.

Соотношение f = s 2 / λ дает оптимальный диаметр точечного отверстия d = 2 √ , поэтому экспериментальное значение немного отличается от оценки Петцваля, приведенной выше.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий