Правда ли, что смартфоны «убили» цифровые фотоаппараты?

На выставке Photokina 2014 – крупнейшем международном фотофоруме в Германии – компания Epson для рекламы своих принтеров пригласила известного фотографа Гэри Ворнела (Gary Wornell), который прямо на стенде снимал чудесные портреты посетителей на iPhone 5S в импровизированной мини-студии. Без специальных «портретных» объективов, «полнокадровых» сенсоров, многочасовой пост-обработки. Просто фотограф знал возможности и ограничения камеры своего смартфона. Первые – умело использовал, вторые – ещё более умело маскировал и обходил.

Первое и главное преимущество смартфона перед любым фотоаппаратом – постоянная доступность

Первое и главное преимущество смартфона перед любым фотоаппаратом – постоянная доступность. Камеру можно оставить дома, со смартфоном многие не расстаются даже когда выносят мусор. Хотя в последние годы определение «маленький» с трудом подходит для устройств с диагональю экрана от 5 дюймов, они по-прежнему мобильнее подавляющего большинства цифровых аппаратов, поскольку толщина корпуса измеряется в единицах миллиметров.

А теперь сравним фотографические возможности камерофонов и традиционных камер. Некоторые показатели абсолютно объективны – например, фокусное расстояние, диапазон выдержек или диафрагма, однако есть показатели с определённой долей субъективизма: размер изображения в пикселах, диапазон значений ISO. Субъективизм в этом случае подразумевает не цифры в технических характеристиках, а их интерпретацию.

Большинство камерофонов оснащены объективом с постоянным фокусным расстоянием. Samsung в 2014 г. сделала серьёзную попытку изменить ситуацию с моделью Samsung Galaxy K Zoom 8 ГБ / 2 ГБ , однако, судя по отсутствию новых версий смартфона с 10-кратным оптическим трансфокатором, покупатели не были готовы к такому гибриду.

Потенциальные инновации от Apple

Патент Apple демонстрирует возможность размещения длинного оптического зума в тонком корпусе, поворачивая идущие от передней линзы лучи на 90°

Весной 2015 г. появилась информация о патенте Apple, в котором компания из Купертино демонстрирует потенциальную возможность разрешения конструкторской задачи о размещении довольно длинного оптического зума в тонком корпусе смартфона. Идея не нова – повернуть на угол 90° лучи, идущие от передней линзы объектива к матрице. По такой схеме, кстати, выпускались хорошие цифрокомпакты – например, Sony TX30 как минимум до 2013 г.

Как обычно, Apple не комментирует свои патенты, слухов об использовании системы в следующем поколении iPhone пока нет.

Зато в патенте есть ещё одна уже успешно реализованная идея. Свет будут оцифровывать сразу три матрицы, отвечающие за базовые цвета RGB, разделение оптическое. Трехматричные системы хорошо себя зарекомендовали в полупрофессиональных и профессиональных видеокамерах. Они обеспечивают лучшее соотношение сигнал/шум за счёт достаточно больших фотоприемников для каждого пиксела, но при этом конструкция в целом не становится громоздкой, поскольку матрицы обычного размера.

В фотографии – на сегодняшний день – что-то похожее есть только у компании Sigma с её трёхслойной матрицей Foveon X3. Впрочем, похожесть эта отдалённая – в Foveon X3 сенсор состоит из трёх находящихся друг под другом слоёв, а патент Apple подразумевает три самостоятельных сенсора. Общая их черта – отсутствие интерполяции, т.е. для получения информации о цвете и яркости каждого элемента триады RGB одного пикселя не используются вычисления на основе данных с соседних сенсоров. На практике это даёт лучшую детализацию снимка, столь важную при миниатюрных физических размерах сенсоров.

Технические возможности смартфонов в сравнении с камерами

Вернёмся к объективам. Нельзя сказать, что с творческой точки зрения объективы смартфонов проигрывают оптике «настоящих фотоаппаратов». В пересчёте на 35-мм эквивалент, большинство из них имеют фокусное расстояние от 28 до 35 мм, а это не что иное, как золотой стандарт репортажной, уличной, жанровой, архитектурной фотографии. Такими объективами любили фотографировать классики. В меру широкоугольный объектив отлично подходит для ежедневной съёмки и в умелых руках способен решить множество творческих задач.

Правильнее говорить о большей универсальности классических фотоаппаратов, тем не менее, в индустрии есть несколько интересных примеров, скажем Fujifilm FinePix X100 , Fujifilm FinePix X100S и Fujifilm FinePix X100T с несменным 35-миллиметровым объективом.

Сторонние производители освоили производство оптических насадок, изменяющих фокусное расстояние штатного фотомодуля, причём есть как широкоугольные (вплоть до настоящего объектива «рыбий глаз» с углом зрения 180° по диагонали), так и теленасадки, позволяющие снимать удалённые объекты крупным планом.

Диафрагма большинства фотомодулей смартфонов фиксированная и к счастью большая. В среднем f /2,2 даёт фору «китовым» объективам, где максимальный показатель редко поднимается выше f/3,5. На практике это означает, что для получения аналогичной освещённости матрицы за единицу времени смартфону требуется установить значение ISO примерно на одну (или на 1⅔) ступень экспозиции меньше, что весьма положительно сказывается на уровне шумов и динамическом диапазоне.

Samsung Galaxy K Zoom – один из первых смартфонов с объективом с регулируемым фокусным расстоянием

Поскольку размер матрицы невелик, такая большая диафрагма – с учётом широкого угла зрения – обеспечивает значительную глубину резкости. Хотя пересчёт через кроп-фактор даёт очень приблизительные результаты, можно сказать, что в 35-мм эквиваленте по глубине резкости диафрагма f/2,2 смартфона сопоставима с f/11-22 на полнокадровой камере.

У фиксированной диафрагмы есть одно неоспоримое преимущество – идеальная форма. Соответственно, источники света в зоне размытия дают красивые круглые блики с ровными краями.

Фокусное расстояние и диафрагма – параметры аппаратные. А вот выдержкой смартфоны (как и камеры) управляют программно, поскольку у подавляющего большинства затвор электронный.

Как известно, во многих смартфонах, вне зависимости от типа операционной системы, программы камеры, как встроенные в ОС, так и написанные сторонними разработчиками, оперируют предварительно обработанными данными, говоря фотографическим языком, с «проявленными» RAW. Исключение составляют несколько моделей: Nokia (Lumia 930, 1020 и 1520) на Windows Phone, а также Google Nexus, OnePlus, ZTE и Xiaomi на Android. В них есть возможность сохранять необработанные RAW-файлы для последующей «проявки» на компьютере.

Это делает смартфоны похожими на цифромыльницы, только количество фильтров, «улучшателей» и «ухудшателей» у первых (благодаря многочисленным приложениям) стремится к бесконечности.

Программные возможности смартфонов в сравнении с камерами

Последние версии мобильных ОС позволяют гибко менять настройки фотомодуля – задавать чувствительность (ISO) и выдержку, менять баланс белого, вводить экспопоправку. Для iOS 8 это делается в основном через платные приложения сторонних разработчиков (например, Manual, Manual Cam или 645 PRO Mk III), в Android все зависит от производителя смартфона и оболочки.

Поскольку смартфон – прежде всего устройство для осуществления разного рода коммуникаций, а уж потом – фотоаппарат, разработчики фотомодулей по-прежнему не уделяют внимание удлинению выдержки до нескольких десятков секунд.

Специальное ПО (в данном примере, NightCap Pro) позволяют получить имитацию фото, сделанного с длинной выдержкой

Впрочем, решения съёмки на длинной выдержке есть. Причём не только ночью, но и днём – для получения таких кадров фотоаппаратом не обойтись без нейтрального светофильтра (который, как известно, устанавливается далеко не на все компактные аппараты, а уж для цифромыльниц без особых ухищрений и вовсе недоступен) или длительной и ресурсоёмкой обработки предварительно снятых заготовок на компьютере.

Приложения вроде Average Camera Pro или NightCap Pro для iOS используют вычислительные мощности смартфона чтобы получить достаточно качественную имитацию (с естественными ограничениями, вызванными технологией «сложения» последовательно снятых кадров) фотографии, сделанной с длинной выдержкой. Для Android таких приложений пока меньше, да и возможности у них хуже, например, Camera FV-5 снижает размер изображения от малопригодных 0,3 мегапиксела до условно пригодных 2,1 мегапиксела в зависимости от модели смартфона.

Смартфоны, кстати, пока опережают традиционные камеры в «вычислительной видеографии», например, они лучше справляются с созданием эффекта ускоренного течения времени (тайм-лэпс или цейтраферная съёмка).

Длинная выдержка вне зависимости от реализации – аппаратной или программной имитации – требует жёсткой фиксации камеры. Во всех фотоаппаратах есть штативное гнездо, но в смартфонах оно не встречается. Снова на выручку приходят сторонние производители: на рынке доступны специальные чехлы со стандартным штативным гнездом (и даже креплением для лёгких накамерных осветителей), а также всевозможные крепления, позволяющие закрепить смартфон без чехла или в обычном чехле на штатив.

Не будем забывать об автономности. Следящие за развитием техники могут законно возразить, мол, заряда аккумулятора смартфона при активном использовании хватает на день, а вот батарея зеркального фотоаппарата обеспечивает его энергией для тысячи (и даже более) кадров. Так-то оно так, но это не бюджетные модели. А те, что подешевле, имеют не столь впечатляющие показатели. У беззеркальных камер со сменной оптикой и у топовых компактов результат три сотни кадров считается нормальным.

Общеизвестно, что любой смартфон заряжается от любого «пауэрбанка» – внешней батареи с разъёмом USB. Этот простой и недорогой путь увеличить автономность пока недоступен для большинства фотоаппаратов, а покупка дополнительных аккумуляторов не столь привлекательна для любителей.

Во-первых, такой аккумулятор подходит исключительно для фотоаппарата (и только к нескольким моделям). Во-вторых, как правило, при пересчёте стоимости единицы ёмкости «пауэрбанк» является более привлекательным, по крайней мере если сравнивать оригинальные аккумуляторы от производителя камеры а не совместимые модели. В-третьих, и это самое главное, «пауэрбанк» заряжается не только от электророзетки, но и от бортовой сети автомобиля и даже от солнечной батареи. А смартфон, в свою очередь, может заряжаться буквально на ходу – достаточно соединить два устройства кабелем.

* * *

Вопрос «стал ли смартфон полноценной заменой фотоаппарата» является скорее философским нежели техническим. С одной стороны, фотомодули в топовых смартфонах дают как минимум не худшие результаты, нежели привычные камеры, а отличия заключаются лишь в эргономике и отсутствии/наличии зум-объектива (пока). С другой – смартфон не претендует на роль профессионального инструмента, как, например, легковой автомобиль не является средством перевозки тяжёлых грузов, хотя у него тоже есть четыре колёса, руль и двигатель.