Технические аспекты тройной камеры HUAWEI P20 Pro

Безусловно, Huawei P20 Pro — один из самых интересных и ярких флагманов 2018 года. Он полчил революционный для рынка интеллектуальные функции для фотосъёмки, тройную камеру Leica с основным сенсором на 40 МП и пятикратный гибридный зум. Именно этот смартфон стал лидером в мобильной фотографии и абсолютно точно останется им до конца года.

Huawei P20 Pro получил 109 баллов в тестировании DxOMark — наивысшую оценку, когда-либо поставленную этой авторитетной международной организацией. HUAWEI P20 Pro навсегда изменил правила игры на рынке мобильных фотокамер. Но что именно делает комбинацию искусственного интеллекта и тройной камеры столь удачным решением? Чтобы разобраться в этом, мы побеседовали с одним из директоров Huawei, ответственным за мультимедийные технологии, и обсудили технические сложности, которые пришлось преодолеть команде Huawei при создании тройной фотокамеры.

Перед тем, как мы начнём описание концепции технологии тройной камеры, взгляните на эти фотографии:

Технические аспекты тройной камеры HUAWEI P20 Pro

Все эти странные объекты — фотокамеры, изобретённые в разные времена для решения различных специфических задач. На первой фотографии — камера с двенадцатью объективами, разработанная и изготовленная Альбертом Лонде для съёмки спортивных событий.

На второй иллюстрации — камера Summa Report, созданная для репортажной газетной фотосъёмки.

На последней фотографии изображена камера Royal Mail Stamp с пятнадцатью объективами, способная делать 15 одинаковых снимков при каждом нажатии на спуск.

Но мы нашли ещё несколько примеров ретро камер с разными объективами:

Техническая особенность №1: как вписать тройную камеру в корпус смартфона

Давайте рассмотрим поближе возможности мобильных фотокамер. Существующие технологии позволяют камерам смартфонов, несмотря на очень компактные размеры, делать снимки близкие по качеству к зеркальным фотоаппаратам. Однако, малые габариты смартфонов всё-таки представляют проблему для разработчиков фотокамер. Упаковать все необходимые компоненты так, чтобы объектив камеры не выступал из корпуса — непросто. Вдобавок, в ограниченном пространстве сложнее добиться идеального выравнивания линз по вертикали. Из-за этого инженеры начали исследовать конструкции камер горизонтального построения.

В Huawei P20 Pro добавили телеобъектив, поддерживающий оптическую стабилизацию для двух других камер, чтобы повысить чёткость фотографий. Основная 40 МП камера собирает данные о цветах, а дополнительная монохромная отвечает за резкость. Чтобы повысить качество съёмки Huawei P20 Pro при низком освещении, в нём использован нетипичный для смартфонов крупный сенсор, который собирает больше света. Вдобавок Huawei использует технологию бинирования пикселей, которая группирует четыре пикселя в один, формируя десятимегапиксельное изображение высокого качества и применяет дополнительный монохромный сенсор для повышения качества снимков. Это не только значительно повышает резкость, но и позволяет выявлять больше деталей и снижает уровень шума, в особенности при съёмке с зуммированием и низком освещении. Более того, крупный сенсор позволяет Huawei P20 Pro фотографировать со светочувствительностью до 102 400 ISO.

Техническая особенность №2: телеобъектив с зумом в смартфоне

Если вы думаете, что для того, чтобы перейти от двойной камеры к тройной, достаточно просто добавить ещё одну камеру — вы ошибаетесь. При проектировании многокамерных систем первостепенная задача — правильно компенсировать параллакс. Параллакс — это смещение видимого положения объекта при взгляде с различных углов зрения. Например, левый и правый глаза человека видят немного разные картинки, но мозг комбинирует их, формируя единое изображение. Если объективы камеры не откалиброваны должным образом, финальное изображение будет двоиться или расплываться.

В Huawei P20 Pro камера с телеобъективом активируется только при съёмке с более чем трёхкратным увеличением. Другими словами, три камеры работают двумя парами. Проблема настройки трёх камер, таким образом, состоит в плавном объединении данных, полученных с каждой из их. Если всё сделано верно, фотограф получает снимки высокого качества независимо от того, какое увеличение использует. С добавлением каждой новой камеры сложность алгоритма объединения изображений растёт экспоненциально. Чтобы гарантировать совершенство каждого пикселя, необходимо нанести на карту десятки тысяч точек на каждом сенсоре.

В прошлом, мобильные фотокамеры часто подвергались критике за проблемы с зуммированием. Долгое время оптическое приближение было вообще недоступно смартфонам из-за ограничений в размерах камер. Организовать зуммирование в фотокамере смартфона без необходимости менять объективы — непростая задача. Сегодня самое распространенное решение на рынке – это камера с фокусным расстоянием 55 мм и двукратный оптический зум. Но в Huawei решили, что этого недостаточно. Например, для зеркальных фотокамер наилучшим объективом с точки зрения возможностей оптического приближения считается объектив с переменным фокусным расстоянием 24-70 мм. Любители мобильной фотографии тоже хотят иметь в своём распоряжении 3, 4 и 5-кратные зумы.

Тройная камера Leica в HUAWEI P20 Pro только что заполнила гигантский разрыв, существовавший между зеркальными фотоаппаратами и камерами смартфонов. Благодаря комбинации трёх объективов она поддерживает трёхкратный оптический зум, что соответствует фокусному расстоянию 80 мм, пятикратный гибридный и десятикратный цифровой зум.

Для переключения между стандартным, 3-кратным и 5-кратным вариантами приближения достаточно лишь одного касания по экрану. Также можно приблизить объекты в кадре, просто раздвинув изображение на экране двумя пальцами и переключить камеру в широкоугольный или теле режим. Благодаря этой удобной функции пользователь может с точностью устанавливать коэффициент приближения, например, 1x, 1,2x, 1,3x, 1,5x, 1,6x и так далее. Однако, гибридный зум работает только со снимками с разрешением 10 МП и не работает при съёмке на 40 МП. При этом даже 3-х и 5-кратное приближение позволяют делать чёткие фотографии с хорошей детализацией.

Техническая особенность №3: точная калибровка системы для идеальных снимков

При сборке смартфона и установке камеры возможны небольшие погрешности, которые могут негативно повлиять на качество фотографий с вероятностью от 1 до 3%. Однако даже погрешности в 1 мм достаточно, чтобы испортить всё, ведь фотографическая оптика требует абсолютной точности. Стремясь к совершенству, еще при производстве серии Huawei P9 компания Huawei создала специальную систему калибровки, которая используется и по сей день. Каждая производственная линия оснащена высокоточным оборудованием для калибровки линз, на котором собранные модули проходят серию оптических тестов, результаты которых анализируются с помощью искусственного интеллекта. В настоящее время, через систему проходит каждый модуль тройной камеры. Специально настроенный алгоритм исключает любые проблемы, связанные с параллаксом и гарантирует высочайшую точность совмещения картинок при оптическом приближении. Система работает по аналогии с интерпретацией 3D картинки человеческим мозгом. Регулируя расстояние между объективами и объектом съёмки, алгоритм с высокой точностью компенсирует ошибки. На специальном оборудовании каждый фотомодуль калибруется с использованием индивидуального алгоритма, разработанного для данной модели.

При переходе от двойных камер к тройной, Huawei открыл новую страницу эволюции мобильной фотографии. В свою очередь, фотоконкурс “Next Image” расширяет границы восприятия любителей мобильной фотосъёмки со всего мира. Благодаря искусственному интеллекту, тройной камере Leica и телеобъективу, делать потрясающие кадры стало ещё проще. С помощью инноваций компания Huawei не просто меняет рынок мобильных фотокамер, она предлагает пользователем новые способы мышления и познания мира. Мы с нетерпением ожидаем, что нового принесёт в мир мобильной фотографии завтрашний день.

Prophotos.ru

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.

Поиск
Техника
Архивы
Обновления
Новые статьи

Последние комментарии
Исправленая тема от Thomas W.P. Slatin.
Business Key Top Sites