¿Por qué cada vez hay más cámaras en los teléfonos móviles? ¿Qué hacen exactamente?

Antes, los teléfonos móviles sólo tenían una cámara silenciosa en la parte trasera, lo que no causaba ningún problema. Hoy en día, para los teléfonos móviles surgen sin cesar "dos pasteles, tres tubos" e incluso "calentadores de baño".

¿Qué hacen exactamente estas cámaras?

Para explicar las razones del tres y cuatro disparos, tenemos que empezar con el doble disparo. Aunque existen varios teléfonos móviles en el mercado que admiten cámaras duales, la mayoría de ellos tienen una cámara principal y una cámara auxiliar. Dependiendo del enfoque de la fotografía, generalmente existen cuatro métodos de combinación: Cámara en color Cámara en blanco y negro Cámara en color Cámara (profundidad de campo) Cámara color (gran angular) Cámara color (teleobjetivo) Cámara color Cámara de profundidad

Los tres primeros son los métodos de combinación más comunes en los teléfonos móviles actualmente. La esencia de la obtención de imágenes de estas tres formas es procesar y superponer las fotografías tomadas por las dos cámaras para lograr diferentes efectos de imagen. Para la precisión del procesamiento de imágenes, la diferencia entre las dos imágenes no puede ser demasiado grande, por lo que las dos cámaras de todos los teléfonos móviles con doble cámara están muy cerca entre sí.

Cámara a color y cámara en blanco y negro: consigue fotografías de escenas nocturnas más claras.

Debido a que la luz es demasiado oscura en condiciones de escenas nocturnas, las fotos que tomamos suelen ser oscuras y no podemos ver nada con claridad. Si desea que las fotografías tomadas en condiciones de escenas nocturnas sean más claras, debe aumentar la cantidad de luz. Hay tres formas de aumentar la cantidad de luz: aumentar la apertura, ampliar el tiempo de exposición y aumentar la sensibilidad ISO. Actualmente, la apertura de la mayoría de los teléfonos móviles no es ajustable. Aunque extender el tiempo de exposición puede aumentar la cantidad de luz, causará problemas de vibración. Aunque la mayoría de los fabricantes de teléfonos móviles están equipados con estabilización de imagen óptica, después de todo la capacidad de la estabilización de imagen óptica es limitada.

Las cámaras digitales son esencialmente conversión fotoeléctrica, lo que aumenta la sensibilidad, lo que equivale a multiplicar la señal luminosa en una señal eléctrica. También se puede registrar el ruido electrónico como una señal normal, lo que aumentará la cantidad de ruido. En la foto. El ruido hace que la foto no sea clara.

Alto ruido

Cuando el método de aumentar físicamente la cantidad de luz encuentra un cuello de botella en un teléfono móvil, es necesario utilizar el poder de los algoritmos.

Aquí primero debemos introducir un concepto: Filtro Bayer. En la actualidad, la mayoría de los sensores de imagen de cámaras digitales, escáneres y otros equipos lo utilizan para producir imágenes en color. Cuando utilizamos una cámara en color para tomar fotografías, la luz natural es filtrada por el filtro de color de Bayer y, después de una serie de arreglos y algoritmos complejos, finalmente se genera una imagen en color. Durante este proceso se pierde luz. La cámara en blanco y negro no está equipada con filtro Bayer, lo que deja pasar toda la luz, obteniendo una mayor cantidad de luz, y las imágenes capturadas son más claras y retienen más detalles.

En condiciones de escena nocturna, se puede obtener una mejor fotografía fusionando la imagen clara en blanco y negro con la imagen en color.

Cámara a color La cámara a color (profundidad de campo) aporta un hermoso fondo borroso.

¿Qué es la profundidad de campo? Cuando tomamos una fotografía, hay un rango claro de paisaje delante y detrás del objeto que se está fotografiando (enfoque), y este rango antes y después es la profundidad de campo. Al tomar retratos o primeros planos con una cámara SLR, puedes desenfocar el fondo y resaltar el sujeto ajustando la profundidad de campo.

Primer plano con desenfoque de fondo

Las SLR lo consiguen ajustando la apertura de la lente Como hemos dicho antes, la apertura en la mayoría de teléfonos móviles no es ajustable. Por tanto, si queremos hacer primeros planos de retratos con fondos desenfocados, nos encontramos con cuellos de botella en los móviles, por lo que volvemos a pedir el poder de los algoritmos.

Primero hacemos un experimento, cerramos un ojo, sostenemos un bolígrafo en cada mano, mantenemos los dos bolígrafos en posición horizontal y a la misma altura de los ojos, y luego tocamos las puntas de los dos bolígrafos. ¿Ha descubierto que las dos puntas del lápiz a menudo no se tocan entre sí, pero si ambos ojos están abiertos, las puntas del lápiz siempre pueden tocarse con precisión? Este experimento utiliza el método de triangulación. El método de triangulación utiliza dos o más detectores para detectar objetivos en diferentes direcciones y luego utiliza los principios de la geometría triangular para determinar la ubicación y la distancia del objetivo.

Método de triangulación

Los teléfonos móviles con doble cámara utilizan el método de triangulación para simular el efecto de desenfoque de una cámara réflex. Primero, se utilizan dos cámaras para determinar la distancia espacial entre los objetos en la fotografía, que es la información de profundidad de campo, luego los objetos en la fotografía se dividen en planos según la información de profundidad de campo, finalmente, el plano correspondiente; seleccionado según las necesidades, por ejemplo, en modo retrato, seleccione el retrato Luego desenfoque los otros planos para obtener una foto con un retrato claro pero con un fondo borroso. Por supuesto, este proceso de virtualización también requiere garantías de algoritmos potentes, por lo que no entraremos en detalles aquí.

Cámara a color (gran angular) Cámara a color (teleobjetivo), que proporciona mejores capacidades de zoom.

¿Qué son el gran angular y el teleobjetivo? Un objetivo gran angular tiene una distancia focal corta y un ángulo de visión grande, y es adecuado para fotografiar escenas grandes. Un teleobjetivo tiene un ángulo de visión pequeño pero una distancia focal grande y es adecuado para fotografiar objetos distantes. En términos generales, las tomas con gran angular cubren un amplio rango, mientras que las tomas con teleobjetivo cubren distancias lejanas.

Lente gran angular

La forma en que una lente SLR cambia la distancia focal es el zoom óptico, que cambia el ángulo de visión y la distancia focal moviendo las lentes de la lente hacia adelante y hacia atrás . Para lograr el propósito de hacer zoom de esta manera, debe dejar espacio para que la lente se mueva dentro de la lente, por lo que generalmente las lentes con zoom son muy grandes. Limitado por el tamaño y el grosor de los teléfonos móviles, el zoom óptico se ha topado con otro cuello de botella en los teléfonos móviles.

Teleobjetivo

Antes los móviles también podían hacer zoom, pero era zoom digital. El llamado zoom digital en realidad solo amplía una parte del visor. Ahora algunos teléfonos móviles han agregado un zoom óptico, pero es difícil lograr un mejor zoom óptico cuando el espacio es limitado, al menos en los teléfonos móviles actuales.

Esta combinación de cámaras puede lograr mejores efectos de zoom al cambiar de cámara y fusionar las fotografías tomadas por las dos cámaras, y obtener fotografías con zoom más claras. Este método todavía no es un verdadero zoom óptico, pero el efecto de zoom es mucho más fuerte que el de una sola cámara.

Cámara de profundidad a color: se puede utilizar en áreas como reconocimiento facial, AR y medición del espacio tridimensional.

Una cámara de profundidad es una cámara que puede medir la distancia física entre el objeto que se está fotografiando y la lente. Este método combinado puede obtener imágenes tridimensionales reales y tendrá una amplia gama de aplicaciones en el futuro. Sin embargo, actualmente rara vez se usa en teléfonos móviles, por lo que no lo presentaré en detalle.

Volviendo a nuestra pregunta original, ¿por qué cada vez hay más cámaras en los teléfonos móviles?

Los principios de tres y cuatro cámaras son los mismos que los de las cámaras duales, excepto que, sobre la base de las cámaras duales, agregar más cámaras puede completar una combinación más rica.

Además, el coste de la cámara en sí no es elevado. Al combinar más cámaras, los fabricantes de teléfonos móviles pueden utilizar un coste menor para crear un teléfono móvil que sea muy potente a la hora de tomar fotografías y que tenga una gran eficacia. sentimiento insignia Propicio para la promoción y venta de teléfonos móviles.

¿Pueden los móviles sustituir por completo a las cámaras réflex?

En los últimos años, los píxeles de los teléfonos móviles han aumentado cada vez más, llegando incluso a los 100 millones de píxeles. Por eso, mucha gente dice: "Los teléfonos móviles toman fotografías tan bien como las cámaras fotográficas", "en comparación con las SLR". ", etc. Entonces, ¿puede la fotografía con teléfonos móviles realmente reemplazar a las cámaras SLR? ¿Son mejores los píxeles más altos?

La respuesta es: al menos no ahora.

Esto requiere un papel importante: el sensor de imagen. El sensor de imagen es un elemento fotosensible que convierte la señal luminosa recibida por la cámara en una señal electrónica, para equipos de fotografía, equivale al ojo humano. Por tanto, la calidad del sensor de imagen puede determinar básicamente la calidad de la fotografía. Sin embargo, debido a las limitaciones de la tecnología actual, el tamaño de los sensores de imagen de los teléfonos móviles no se puede ampliar.

El sensor de imagen básicamente determina la calidad de la foto.

La cámara de 20 megapíxeles normalmente significa que hay 20 millones de puntos fotosensibles en el sensor de imagen. Al tomar una foto, el punto fotosensible registra el brillo y el color de la luz y genera un píxel. Finalmente, todos los píxeles se combinan para formar una foto. Cuantos más píxeles (puntos fotosensibles) haya, más claras serán las fotografías cuando se amplíen.

Parece que cuanto más altos sean los píxeles, mejor, pero no es necesariamente así. Para el mismo sensor de imagen, podemos dividirlo en 20 millones de puntos fotosensibles o 40 millones de puntos fotosensibles.

De esta forma, aunque haya más puntos fotosensibles, el área de cada punto fotosensible es menor, por lo que cada punto fotosensible puede recibir menos luz, lo que afectará a la calidad de la imagen.

Por lo tanto, lo más importante para tomar buenas fotografías es la cantidad de señal luminosa que el sensor de imagen puede recibir y procesar. Hay un dicho popular en el círculo de la fotografía: cuanto más grande sea el sensor de imagen, mejor te matará. Esto significa que la calidad de imagen de un sensor de imagen de gran tamaño aplastará a un sensor de imagen de tamaño pequeño. En cuanto a por qué los teléfonos móviles no pueden reemplazar a las SLR, se puede decir que esta imagen del sensor de imagen de un teléfono móvil conectado a una SLR (el sensor de imagen en el círculo rojo es el sensor de imagen del teléfono móvil) es muy esencial.