Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиПоискОблакоComboВсе проекты

Новый этап в развитии мобильной фотографии: что изменит в смартфонах использование жидкой линзы

Конец марта выдался жарким на технологии, благодаря проведенной презентации Xiaomi, где компания показала главную новинку этой весны — флагман Mi Mix Fold. Смартфон не стал революционным, поскольку оказался лишь ответом на складные аппараты от Samsung, Huawei, Motorola (Razr 2019) и другие гибкие устройства, начавшие заполнять рынок с конца 2018 года.

Однако новинка смогла кое-чем удивить — все дело в использовании инновационной камеры. В смартфоне применили очень интересную и перспективную технологию жидкой линзы, позволяющую существенно менять фокусное расстояние и заменять собой сразу несколько фотомодулей, предназначенных для разных целей (телефото и макросъемка, например). В СМИ сразу назвали данную инновацию прорывом в мобильной фотографии, но на деле это просто очередной этап в развитии камер, а не революция. Почему это именно так, вы поймете ближе к концу статьи.

Фото: CellphoneS

Что такое жидкая линза

Элемент оптики представляет собой конструкцию, включающую в себя специальную токопроводящую жидкость (различного рода водные растворы), заключенную между стеклом и гидрофобной жидкостью, например, маслом. Поскольку обе жидкие субстанции не смешиваются, никакие дополнительные мембраны для их изоляции друг от друга не требуется. Перед помещением их в своеобразный сосуд линзы, жидкости тщательно очищаются, чтобы демонстрировать максимально высокие показатели прозрачности.

Фото: corning.com

Зачем все это необходимо? Объясняем: чтобы вода и масло меняли свою форму и, соответственно, изменялось фокусное расстояние, на линзу подается напряжение. Чем выше напряжение, тем сильнее изменяется форма воды и масла, что позволяет серьезно расширить градацию фокусных расстояний. В теории жидкая линза способная фокусироваться на объекте на расстоянии от нескольких миллиметров от его поверхности и до бесконечности.

Во время загрузки произошла ошибка.
Изменение формы капли жидкости при подаче различного напряжения тока.

Природа — главный вдохновитель ведущих изобретателей

Откуда взялась идея создания жидких линз? На самом деле их придумала матушка-природа. Человеческий глаз — это самая настоящая жидкая линза, только в другом исполнении. Если в жидкой линзе изменяется форма капли под воздействием электричества, то в глазе изменяется форма хрусталика посредством напряжения мышц глаза. То есть ни тут, ни там никакие линзы друг относительно друга не двигаются, как это происходит в классической механической оптике. А раз нет лишних элементов, заодно существенно экономится и пространство, что сейчас особенно актуально.

Если говорить об искусственных жидких линзах, то их применяют с незапамятных времен. Саму идею предложили еще в конце 19 века, а в коммерческом оборудовании и спецтехнике жидкие линзы используются с 2002 года французской компанией Corning Varioptic. Именно она и стала первопроходцем в вопросе продвижения технологии в массы. Еще бы, это отличное решение для промышленных и портативных сканеров QR и штрих-кодов, которые считывают неограниченное количество кодов без остановки. Все из-за того, что такое решение имеет массу преимуществ перед классическими стеклянными или пластиковыми линзами.

Фото: corning.com

В 2005 году уже компания Samsung представила первый прототип мобильного фотомодуля с жидкой линзой на выставке CeBIT. Тогда это действительно было революцией. Однако шумиха вокруг разработки утихла до 2007 года. В то время снова отличилась Corning Varioptic, показав 2 МП цифровой фотоаппарат IVIN-2M с жидкой оптикой. Хотя это было давно, все же на тот момент 2 МП уже было маловато, а цена в 400 долларов откровенно «кусалась». Ведь, если верить самой Varioptic, стоимость производства жидкой линзы тогда не превышала 3-х долларов, поэтому откуда взялся огромный ценник на фотоаппарат, никто не понял. Революция вновь провалилась.

В очередной раз о системе жидкой оптики заговорили в 2009 году — в сети начали массово появляться патенты от техногигантов вроде Samsung, Sony, Olympus, Panasonic и прочих. Однако дальше чертежей дело не пошло, и вновь все поговорили и забыли. Затем какие-то телодвижения производились в 2017 году, но настоящая истерия началась именно сейчас. Все благодаря живому смартфону, пусть и глубоко нишевому, Xiaomi Mi Mix Fold. Но не Xiaomi единым — Huawei P50 также должен получить камеру с жидкой линзой, а затем обязательно подтянутся Samsung, поскольку это именно та компания, которая любит громкие технологии.

Однако если к процессу становления новых камер примкнет Apple, случится настоящая революция в мобильной фотографии. Почему-то именно купертиновцы последними используют новые технологии в своих гаджетах, но делают это так, что после все начинают слепо копировать. Так было со сканером отпечатков пальцев, голосовым помощником, использованием 2-х и более основных камер (включая «Портретный режим»), сканером Face ID и даже избавлением от привычного 3.5 мм миниджека.

Несмотря на массу достоинств, внедрять жидкие линзы никто не спешит. Почему?

Действительно, если ознакомиться с перечнем преимуществ, коими обладают жидкие линзы, возникает вопрос — почему прошло минимум 15 лет до внедрения их в смартфоны? Ответ прост: реализация технологии на практике намного сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Даже несмотря на следующий перечень серьезных достоинств:

  • жидкие линзы не требуют наличия движущихся частей для фокусировки на объекте, что существенно повышает их срок службы;.
  • они выдерживают неограниченное количество циклов деформации;
  • жидкие линзы в 5−10 раз быстрее фокусируются относительно классических линз;
  • они прочнее и устойчивее к вибрациям и механическим ударам;
  • они предлагают широкий диапазон фокусировочных расстояний, вплоть от 5 мм до бесконечности;
  • жидкие линзы обладают низким энергопотреблением;
  • они абсолютно бесшумны;
  • они позволяют моментально фокусироваться на объекте съемки.
Во время загрузки произошла ошибка.
Видео с демонстрацией сверхбыстрой автофокусировки.

На деле, на момент представления первых жидких линз еще в 2005 году компанией Samsung, технология была крайне сырой. Качество тогдашних жидких линз было откровенно плохим, и для мобильной камеры они не годились. Например, так сильно искажались цвета, что автоматике приходилось делать дополнительные снимки, в том числе и монохромные, объединять их и производить цветокоррекцию. Это сейчас смартфоны делают десятки кадров в режиме HDR и обрабатывают их за доли секунды для получения оптимального результата. 15 лет назад мобильные чипы не обладали такой мощностью и не могли позволить себе обрабатывать итоговый снимок десятки секунд

Сейчас же и процессоры, а точнее SoC, очень мощные, да и состав жидкостей найден максимально удовлетворительный, однако недостатки остались. Видимо, прозрачность и светосила такой линзы не сопоставимы с тем, что предлагают стекло и пластик. Достаточно ознакомиться со спецификациями Mi Mix Fold — жидкая линза в нем используется не в основной, а в телекамере. То есть компания не рискнула ставить ее на 108 МП главную камеру, а снабдила ею 8 МП телевик, позволив ему теперь и фокусироваться на расстоянии от 3 см, тем самым работать и в качестве макрокамеры.

Фото: blog-nouvelles-technologies.fr

Китайского чуда не случилось

Эффект разорвавшейся бомбы с Mi Mix Fold и его жидкой линзой произошел потому, что многие начали утверждать наличие в смартфоне 3-кратного оптического и 30-кратного электронного зума благодаря использованию жидкой линзы. На деле это не совсем так. В аппарате действительно есть 8 МП телекамера, но с фокусным расстоянием 80 мм, что обеспечивает смартфону 3-кратный оптический зум относительно стандартной камеры с фокусным расстоянием 27 мм. Жидкая линза в данном случае лишь позволяет телекамере фокусироваться на объекте на расстоянии от 3 см от его поверхности, а не около 60 см минимум, если бы использовались стандартные линзы.

Революция вновь отменяется? Нет!

Точнее, не совсем. Очевиден прогресс в разработке, и тот факт, что большие игроки активно начинают включаться в процесс, говорит об одном — производители вступили в новый этап развития мобильной фотографии. С каждым годом жидких линз будет становиться все больше, и есть надежда, что через 3−5 лет эта система действительно позволит отказаться от многокамерности, сведя нынешний набор из 4−5 фотомодулей максимум к двум, а то и вовсе к одному. И мы действительно получим все в одном, имея возможность бесшовного переключения от макрорежима и достигая солидного 50-, а то и вовсе 100-кратного зума. Впрочем, даже 5-кратное оптическое увеличение уже станет серьезным прогрессом.

Это тоже интересно:

Хиты продаж и новинки
Самые лучшие цены на смартфоны
Комментарии
6
Владимир
Газообразная линза , плазменная линза , гравитационная , квантовая , вакуумная , выбирайте любую , доставка включена...
СсылкаПожаловаться
Alexey Pawlov
изменит стоимость!
СсылкаПожаловаться
AsGard
В ответ на комментарий от VS
VS
зимой вода замерзнет и пушистый зверек камере
СсылкаПожаловаться
Дааа ведь бензин тоже в бак лопатой засыпают))
СсылкаПожаловаться
Алексанdр
студенту 5 реферат в шредер - чтоб никто его больше не видел
СсылкаПожаловаться
VS
зимой вода замерзнет и пушистый зверек камере
СсылкаПожаловаться
Вячеслав rvv
главное на солнце не ложить, ибо помутнеет или пригорит.Ультрафиолет все убивает
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Вы не ввели текст комментария
Вы не ввели текст комментария
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
Подпишитесь на нас