Краткая история камер в телефонах

За следующие восемнадцать лет камеры в мобильных телефонах превратились из детских игрушек в прекрасный инструмент, и продолжают развиваться. Я хочу проследить путь развития средств мобильной фотографии и видеосъемки, и провести промежуточный итог под конец этого года.

В 2000-м году Самсунг выпустил телефон SCH-V200, у которого была тыльная камера для фото, и который обычно лишают звания первого камерофона, потому что софт камеры никак не взаимодействовал с софтом телефона, и фотографии можно было получить только подключившись к компьютеру. По сути, это два устройства с одним экраном. Камера там была совершенно трогательная по сегодняшним меркам. Разрешением 0,11 мегапикселя и соответствующим качеством картинки.

В том же 2000-м вышел Sharp J-SH04, который как раз носит звание первого полноценного телефона с камерой. Сенсор, в принципе, аналогичный. Да и что там еще надо, когда экран малюсенький и выводит всего 256 цветов.

За следующие четыре года камеры в телефонах стали более-менее привычным делом. В процессе появлялись интересные решения, вроде Сиеменса C60 или Эриксона T68i, к которым камеру можно было докупить и присоединять. В целом, это время зарождения функции, когда компании друг за другом выпускали модели с камерами в качестве одной из фишек. Фотографией там и не пахло.

Разрешение выросло до 0,3 мегапикселя. Это классическая цифра, которую до сих пор можно встретить на некоторых копеечных вебкамерах. Означает она, что камера выдает кадр разрешением 640×480 пикселей. Часто этот формат называли VGA, что больше маркетинговое упрощение, чем действительное соответствие стандарту.

Подобные сенсоры были, например, у популярных телефонов Сиеменс 65-й серии. Они же умели записывать 30-секундные ролики с разрешением 176×132 в меметичном формате 3gp с сильной компрессией и монозвуком.

Я лично держал в руках в те годы цифровую камеру размером с современные ультразумы, у которой был сенсор на 0,3 мегапикселя. На плохоньком экранчике, можно было примерно предпросмотреть нечто темное и мутное с частотой не больше одного кадра в секунду.

Плюс-минус, флагманские телефоны показывали равно несерьезные возможности фотографии. Хотя в быту что-то сфоткать вполне было можно. Начали появляться вспышки рядом с камерами, и они даже немного вспыхивали. Кое-кто даже печатал такие фотографии, хотя разрешение выдавало квадраты даже в 9×12.

Sony Ericsson K700, Siemens CX-65, Motorola Razr V3 — это все из той эпохи, 2004-й.

Следующий этап: сенсоры 1,3 мегапикселя. Это 1280×1024 точки (иногда 1280×960 или еще какой-нибудь экзотический вариант), что, в принципе, перекрывает стандарт HD. Правда, когда появились телефоны с такими сенсорами, их производительность и близко не позволяла писать видео в хорошем разрешении. Да и качество сенсоров и оптики было таким, что адекватных 30-ти кадров в секунду получить не получилось бы даже при хорошем освещении: выдержку автоматика вынуждена была выставлять в пятую часть секунды, чтобы картинка не была совсем темной. Тем не менее, телефоны того поколения обычно умели писать видео 176×144 или даже 320×240. Фотографии были плохими, компрессия джипега очень сильной, а цветопередача даже в ясный день не позволяла сфотографировать клумбу так, чтобы цветы не превратились из чего-то цветастого в нечто грязненькое.

Но в том же 2005-м вышел знаменитый Сони Эриксон K750i, у которого был уже автофокус, 2-мегапиксельный сенсор, и разрешение снимка чуть повыше: 1632×1224. Критики тогда хвалили камеру, и она действительно была лучшей среди телефонов, но это все еще не было достаточным уровнем, чтобы обратить на себя внимание фотографов.

2006-й год — это рост мегапикселей, массовое появление автофокуса в телефонах и, в принципе, все. Камерофоны начали формировать отдельный и, как после окажется, мертвый подкласс.

Вышла Нокия N93 с пятимегапиксельным сенсором, трехкратным оптический зумом и оптической стабилизацией. Аппарат делали с упором на видеосъемку: 480p, взрослые кодеки H.263 и H.264. Кстати, уже тогда Нокия имели оптику от Карла Цейса.

2007-й год — то же самое по камерам. Тихонько растем. Да и какой может быть упор на фото-функции, когда выходит Айфон и переворачивает игру. У самого Айфона была вполне скромная камера на 2 мегапикселя и телефон не предлагал даже возможности снять видео.
Зато все чаще в софте камер появляются всякие умные штуки, типа распознавания лиц и улыбок.

В 2008-м те модели, в которых упор был на камеру, начали походить на мини-мыльницы с большими экранами. Стандартное разрешение сенсоров колебалось от 3,2 до 5 мегапикселей. Качество снимков начало приближаться к мыльницам, а видео в 480p перестало быть чем-то удивительным.

Под конец года даже вышел LG KC910 с 8-мегапиксельной камерой! А это значит, что разрешение снимков доросло до нестыдных 3264×2448.

В 2009-м вышел камерофон Самсунг PIXON12 с 12-мегапиксельным сенсором, что уже спорило с мыльницами по разрешению.

А новый Айфон 3gs научился снимать видео и делал это в 480p.

В то же время начали появляться беззеркалки, но широкая аудитория о них тогда ничего не слышала.

Вот где-то с этого времени, может, годом позже, начинается вытеснение мыльниц с рынка.
В 2010-м четвертый Айфон научился писать видео в HD и получил знаменитый экран-ретину. Вышел Самсунг Galaxy S со все той же видеосъемкой в HD. Флагманы начали иметь объем памяти по восемь гигабайт, и многие позволяли ее расширить, докупив карточку памяти. Вся фотоколлекция могла быть под рукой.

Следующие несколько лет камеры становились все лучше и лучше, а смысла в покупке отдельного фотоаппарата все меньше и меньше. Все хвастались мегапикселями, но и, помимо растущего разрешения, качественный рост был.

В телефоны начали ставить сенсоры с обратной засветкой, которые принимали больше света и в результате меньше шумели. Оптика становилась все лучше.

Правда, отказ от отдельных камер лишил пользователей, например, оптического зума.
В 2011-м году четвертый Айфон стал самой популярной камерой на Фликере, и с тех пор фраза «Айфон — самая популярная камера» стала техномемом и заслужила немало аплодисментов на презентациях Эппл.

С этого момента производители компактных камер всерьез ощутили необходимость предлагать что-то новое, потому что веселые крики о десятках мегапикселей перестали работать: у Айфона их было всего пять.

Новые тренды в мобильных камерах снова установила Эппл. В 2013-м Фил Шиллер представил 5s и распиарил функции авто-HDR и возможность снимать видео с частотой 120 кадров в секунду.
А LG вместе с Гуглом выпустили Nexus 5, силуэт которого до сих часто можно видеть вокруг демо-скриншотов андроид-приложений. Нам же важно, что в нем снова был качественно реализован режим HDR+, который позволил софтовым путем расширить динамический диапазон мобильной камеры.

Еще к этому времени телефоны, снимающие видео в FullHD, стали нормальным явлением.
Селфи, о которых до этого мало кто слышал, стали самым популярным жанром бытовой фотографии. Ответственность за это лежит на хороших камерах в телефонах пополам с социальными сетями.

И тогда уже окончательно стало понятно, что сегмент бытовых фотоаппаратов окончательно исчез как самостоятельное явление. И тем интереснее пронаблюдать развитие мобильных камер и связанных с этим инженерных решений.

Понятно, что конкурировать с большими фотоаппаратами в железной части не получится, когда ты вынужден впихивать модуль камеры в тоненький корпус телефона, который и без того плотно заполнен комплектующими.

Но кое-какие базовые преимущества такая камера получает даже в сравнении с профессиональными решениями. Например, лучшие мобильные процессоры поколения, лучшую производительность среди мобильных устройств, кучу сопутствующих датчиков — а мы сейчас говорим о флагманских устройствах — получают именно смартфоны. Или огромную базу пользователей с доступом в интернет (что важно, когда речь идет о разных самообучающихся алгоритмах обработки).

Тем не менее, эти преимущества еще надо правильно использовать. И — если принять смерть рынка цифромыльниц за аргумент — компаниям, производящим телефоны, правильно использовать их удалось. И основная причина успеха — софт.

Именно софтовые решения позволяют дотянуть уровень картинки, получаемой с маленького сенсора через не в пример более простую оптику, до такого, каким не стыдно похвастаться на презентации очередной модели телефона.

До такого уровня, когда на Ютубе появляется все больше роликов со сравнениями фото-возможностей телефонов и зеркалок, в которых первые не проваливают тесты с треском.
Да, с ограничениями, да, в определенных условиях, но уже несколько лет мы можем получать хорошие снимки на телефон. Например, на встрече, которую мы делали с подписчиками еще в 2016-м, кроме кряканья уточек, можно было услышать историю, как профессионал отдает клиентам фотографии, среди которых есть несколько, снятых на шестой еще Айфон, и никто не замечает отличий.

Сегодня все стало еще лучше. Авто-HDR, помогающий побороть скромный динамический диапазон сенсора; умное размытие фона на основе карты глубины, созданной с помощью второй камеры, или с помощью все более умнеющих нейросетей; оптический зум, реализованный все тем же вторым модулем; самые передовые экраны на рынке, позволяющие сразу видеть фотографию в высоком разрешении и с отличной цветопередачей.

Еще интереснее дело обстоит с видеосъемкой. 60, 120, 240 и даже рекордные безумные 960 кадров в секунду в смартфоне Сони, пусть даже он это делает недолго и всего в 720p. Все более продвинутые системы стабилизации, как оптической, так и на цифровой. Неудивительно, что видеоблогеры нередко в поездки отправляются без камер, даже без Гоупро, предпочитая телефон с повербанкой.

Интересно, кстати, приведет ли такая техническая доступность получить хорошую видеозапись к массовому появлению графоманов от кинематографа, или возникнут новые форматы видеотворчества.

В сухом остатке: снимают сегодняшние телефоны хорошо, но с оговорками. Профессионалу явно будет тесно снимать в условиях ограничений мобильной фотосъемки. Но и профессионал должен оценить ту пользу, что оказало развитие мобильных камер на рынок цифрового фото в целом.

Кроме новых софтовых разработок, именно смерть рынка цифровых мыльниц заставила производителей второго эшелона взбодриться и начать предлагать компактные камеры классом повыше.

Ну и как же не закончить расхожей банальностью: лучшая камера — это та, которая у тебя с собой. А смартфон у нас с собой всегда.