De la 0,11 megapixeli la rețele neuronale-asistenți: cum au evoluat camerele în smartphone-uri

Camera dintr-un smartphone a devenit o parte integrantă a vieții noastre: cu ajutorul său puteți capta oricând un moment important și îl puteți împărtăși cu alții. Cu toate acestea, pentru ca acest lucru să devină real, a fost nevoie de 20 de ani de progres tehnic, o redistribuire a pieței echipamentelor fotografice și multe inovații. Am decis să ne amintim modul în care fotografia mobilă a intrat în viața noastră de zi cu zi și care companii au făcut-o simplă și accesibilă.

Primele telefoane cu cameră

Pentru prima dată camera a apărut în telefon în 1999: compania japoneză Kyocera a lansat modelul VP-210, care a permis efectuarea de apeluri video. Camera era amplasată în față și captura fața proprietarului cu o rată de 2 cadre pe secundă. De asemenea, ar putea să facă selfie-uri cu o rezoluție de 0,11 megapixeli și să le stocheze în memoria dispozitivului într-o cantitate de până la 20 de bucăți.

În anii următori, camerele mobile s-au dezvoltat rapid sub asaltul concurenței și deja în 2004 a fost luată etapa importantă de 1 milion de pixeli (1 megapixeli). Iar în 2005, piața a fost șocată de două modele care pot fi numite primele telefoane cu cameră: Nokia N90 și Sony Ericsson k750i. Au purtat camere cu focalizare automată de 2 megapixeli și au făcut fotografii clare, nu abstracții neclare. Atunci a început să se schimbe atitudinea utilizatorilor față de fotografia mobilă: au apărut grupuri tematice pe Flickr, oamenii au început să facă schimb de poze primite pe telefoanele lor și să le discute.

Cu fiecare an ulterior, numărul persoanelor care fac fotografii cu telefoanele lor a crescut exponențial. Lansarea iPhone-ului în 2007 a schimbat atitudinea față de dispozitivele monofuncționale: smartphone-urile au început să înlocuiască playerele MP3, apoi camerele foto și video amatori.

Zori de Instagram

Prăbușirea pieței camerelor a avut loc în 2010, când a fost lansat serviciul Instagram. Utilizatorii doreau să obțină o imagine atractivă cât mai ușor și rapid posibil și să o posteze pe rețelele de socializare.

În același timp, calitatea camerelor mobile s-a îmbunătățit. Introdus în 2011, iPhone 4s a primit o cameră de 8 megapixeli și optică sensibilă la lumină cu o deschidere f / 2.4. Astfel de caracteristici acopereau majoritatea nevoilor: apăsați un buton, obțineți un cadru luminos și îl încărcați în Instagram.

De-a lungul timpului, procesarea imaginilor pe smartphone-uri a devenit mai agresivă: contrastul, saturația și claritatea conturului în prioritate, iar naturalețea imaginii a dispărut în fundal. Dar au existat și încercări de a aduce tehnologie profesională camerelor mobile. Deci, Nokia a realizat în 2012 telefonul cu cameră 808 PureView.

Modelul s-a remarcat prin caracteristici fenomenale pentru timpul său. Rezoluția camerei a fost de 41 Mp, iar dimensiunea fizică a senzorului a fost de 1 / 1,2 ″. De asemenea, a fost echipat cu un obturator mecanic, filtru ND încorporat, obiectiv Carl Zeiss cu diafragmă f / 2.4 și bliț xenon.

Din păcate, alți producători nu s-au grăbit să urmeze exemplul Nokia, bazându-se pe filtre și alte decorațiuni.

Mai multe camere, bune și diferite

La un moment dat, companiile au decis să crească numărul de camere de pe smartphone-uri. În 2011, au fost lansate HTC Evo 3D și LG Optimus 3D, care foloseau câte două lentile pentru a crea fotografii stereoscopice. Cu toate acestea, tehnologia s-a dovedit a fi neaclamată și producătorii au uitat de astfel de experimente timp de câțiva ani.

În primăvara anului 2014, piața a văzut HTC One M8. Smartphone-ul a primit un modul auxiliar pentru măsurarea adâncimii și separarea obiectului de fundal. Astfel, compania a implementat modul portret cu doi ani mai devreme decât Apple.

Un adevărat boom s-a întâmplat în 2016, când cei mai mari producători și-au prezentat soluțiile. În același timp, nu exista o singură vizualizare a ceea ce are nevoie un smartphone două camere. De exemplu, Huawei a promovat fotografia monocromă cu P9, pe care a dezvoltat-o ​​împreună cu Leica. LG G5 s-a bazat pe shirik, în timp ce Apple a introdus un teleobiectiv pentru fotografia de portrete și zoom optic în iPhone 7 Plus.

După cum sa dovedit, două camere nu sunt limita. Acum, aproape toate smartphone-urile de pe piață sunt echipate cu trei obiective cu distanțe focale diferite, precum și camere pentru fotografierea macro și măsurarea adâncimii.

Caracteristici crescătoare

Calitatea camerelor mobile a fost întotdeauna limitată de limitări fizice: grosimea redusă a carcasei nu permitea dotarea smartphone-urilor cu optică de înaltă calitate și senzori mari. Cu toate acestea, utilizatorii au cerut îmbunătățiri, companiile au încercat să-și satisfacă nevoile.

Așa am ajuns cu camere care ieșeau la câțiva milimetri de corp. Dimensiunile fizice ale senzorilor au crescut, de asemenea: dacă acum cinci ani au fluctuat în 1/3 ″, acum au apărut pe piață Samsung Galaxy S20 Ultra și Huawei P40 cu senzori de 1 / 1,3 ″. Senzorii de imagine au crescut de aproape nouă ori, ceea ce a îmbunătățit semnificativ calitatea fotografiilor.

Suprafața mare a senzorilor a permis creșterea rezoluției. Camerele mobile de 48MP și 64MP au devenit norma, în timp ce Samsung și Xiaomi am luat deja linia de 108 megapixeli. Cu toate acestea, fotografiile cu o astfel de rezoluție cântăresc prea mult, așa că inginerii au căutat un truc: informațiile din pixelii vecini sunt combinate. Acest lucru reduce rezoluția, dar în schimb obținem mai puțin zgomot și o gamă dinamică mai largă.

Ce urmeaza

Toate aceste inovații au făcut din smartphone-uri un înlocuitor ideal pentru vasele de săpun digitale. Cu toate acestea, încă mai au loc să crească. Și chiar dacă caracteristicile fizice ating plafonul, software-ul va fi întotdeauna salvat.

Acum fotografia de calcul prinde avânt: camera face o serie de poze și rețele neuronale pe baza lor, colectează cadrul ideal, suprimând zgomotul, egalizând luminozitatea și corectând culoarea. Metoda este utilizată în Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 și multe alte smartphone-uri. Prelucrarea are loc automat și imperceptibil pentru utilizator - el vede doar rezultatul.

Pe măsură ce productivitatea crește, capacitățile camerelor devin mai largi. Ei pot deja să înregistreze videoclipuri și să efectueze procesări în timp real: estompează fundalul sau îl fac alb-negru, lăsând obiectele în culori. Se dezvoltă și direcția realității augmentate: Apple a echipat deja iPad Pro cu un senzor LiDAR pentru a lucra cu aplicații AR și, în curând, tehnologia va apărea și pe iPhone.

Camerele mobile devin un complex hardware-software, ale cărui capacități nu le înțelegem pe deplin. Prin urmare, este mai interesant să urmăriți cele mai recente evoluții în acest domeniu și să le testați singur.