Камерофон — это мобильный телефон , который может делать фотографии и часто записывать видео с помощью одной или нескольких встроенных цифровых камер . Он также может отправлять полученное изображение по беспроводной сети и удобно. Первым коммерческим телефоном с цветной камерой был Kyocera Visual Phone VP-210, выпущенный в Японии в мае 1999 года. [1]
Большинство камерофонов меньше и проще, чем отдельные цифровые камеры. В эпоху смартфонов устойчивый рост продаж камерофонов привел к тому, что продажи мыльниц достигли пика примерно в 2010 году и затем пошли на спад. [2] Одновременное совершенствование технологии камер смартфонов и ее другие многофункциональные преимущества привели к тому, что они постепенно заменили компактные мыльницы. [3]
Большинство современных смартфонов имеют только меню для запуска приложения камеры и экранную кнопку для активации затвора. [4] Некоторые также имеют отдельную кнопку камеры для быстроты и удобства. Некоторые, такие как Samsung i8000 Omnia II или S8000 Jet 2009 года, имеют двухуровневую кнопку затвора, как в специализированных цифровых камерах . [5] Некоторые телефоны с камерой разработаны так, чтобы напоминать отдельные недорогие цифровые компактные камеры по внешнему виду и в некоторой степени по функциям и качеству изображения, и маркируются как мобильные телефоны и камеры — примером является Samsung Galaxy S4 Zoom 2013 года .
Главными преимуществами камерофонов являются стоимость и компактность; действительно, для пользователя, который все равно носит с собой мобильный телефон, это дополнение незначительно. Смартфоны, которые являются камерофонами, могут запускать мобильные приложения для добавления таких возможностей, как геотегирование и сшивание изображений . Кроме того, современные смартфоны могут использовать свои сенсорные экраны , чтобы направлять свою камеру на фокусировку на определенный объект в поле зрения, предоставляя даже неопытному пользователю степень управления фокусировкой, превышаемую только опытными фотографами, использующими ручную фокусировку. Однако сенсорный экран, являясь элементом управления общего назначения, не обладает гибкостью отдельных специальных кнопок и дисков камеры.
Начиная с середины 2010-х годов некоторые продвинутые телефоны с камерами оснащены оптической стабилизацией изображения (OIS), более крупными сенсорами, яркими линзами, видео 4K и даже оптическим зумом, для которого некоторые используют физический зум-объектив. Также известны несколько объективов и многокадровые ночные режимы. [6] С конца 2010-х годов высококлассные смартфоны, как правило, имеют несколько объективов с разными функциями, чтобы более эффективно использовать ограниченное физическое пространство устройства. К распространенным функциям объектива относятся сверхширокий сенсор, телеобъектив , макросенсор и датчик глубины . Некоторые камеры телефонов имеют этикетку, на которой указан производитель объектива, количество мегапикселей или такие функции, как автофокусировка или возможность зума для акцента, включая Samsung Omnia II или S8000 Jet (2009) и Galaxy S II (2011) и S20 (2020), Sony Xperia Z1 (2013) и некоторые преемники, Nokia Lumia 1020 (2013).
Камеры мобильных телефонов обычно оснащены датчиками изображения с активными пикселями CMOS (датчики CMOS) из-за значительно сниженного энергопотребления по сравнению с камерами типа приборов с зарядовой связью (ПЗС) [7] . Оснащены тройной задней камерой с разрешением 50 МП [8] . Некоторые используют датчики с задней подсветкой CMOS , которые потребляют еще меньше энергии [9] по более высокой цене, чем CMOS и ПЗС.
Обычные объективы с фиксированным фокусом и меньшие датчики ограничивают производительность при плохом освещении. Не имея физического затвора, некоторые имеют большую задержку срабатывания затвора . Фотовспышка от типичного внутреннего светодиодного источника освещает менее интенсивно в течение гораздо более длительного времени экспозиции, чем вспышка , и ни у одной из них нет горячего башмака для крепления внешней вспышки. Оптический зум [10] и винты для штатива встречаются редко, а у некоторых также нет USB- подключения или съемной карты памяти . Большинство из них имеют Bluetooth и WiFi и могут делать фотографии с геотегами . Некоторые из более дорогих камерофонов имеют только несколько из этих технических недостатков, но с большими датчиками изображения (некоторые имеют размер до 1 дюйма, например, Panasonic Lumix DMC-CM1 ), их возможности приближаются к возможностям бюджетных мыльниц . Несколько гибридных камерофонов, таких как Samsung Galaxy S4 Zoom и K Zoom, были оснащены настоящими оптическими зум - объективами.
По мере развития технологий камерофонов конструкция объектива эволюционировала от простого двойного триплета Гаусса или Кука до множества формованных пластиковых асферических линзовых элементов, изготовленных с различными показателями дисперсии и преломления. Некоторые камеры телефонов также применяют искажения (оптика) , виньетирование и различные оптические коррекции аберраций к изображению перед его сжатием в формат JPEG .
Оптическая стабилизация изображения позволяет снимать с более длительной выдержкой без размытия, несмотря на дрожание. Самый ранний известный смартфон, который оснастил заднюю камеру этой функцией, появился в конце 2012 года на Nokia Lumia 920 , а первая известная фронтальная камера с такой функцией появилась на HTC 10 в начале 2016 года. [11] [12]
Немногие смартфоны, такие как LG, изначально с G3 2014 года , оснащены камерой времени пролета с инфракрасным лазерным лучом, помогающим автофокусом. Тепловизионная камера изначально была реализована в 2016 году на Caterpillar S60 .
Высокодинамический диапазон изображений объединяет несколько изображений с различными значениями экспозиции для сбалансированной яркости по всему изображению и был впервые реализован в смартфонах начала 2010-х годов, таких как Samsung Galaxy S III и iPhone 5. Самый ранний известный смартфон, поддерживающий съемку в высоком динамическом диапазоне, — Sony Xperia Z , 2013, где кадры выстраиваются путем изменения экспозиции через каждые две строки пикселей для создания пространственно изменяющейся экспозиции ( SVE ). [13] [14]
Начиная с 2019 года, высококлассные камеры телефонов могут снимать видео с разрешением до 4K при частоте 60 кадров в секунду для обеспечения плавности. [15]
Большинство телефонов с камерой имеют функцию цифрового зума , которая может позволить масштабирование без потери качества, если выбрано более низкое разрешение, чем самое высокое разрешение датчика изображения, поскольку она использует запасное разрешение датчика изображения. Например, при двукратном цифровом зуме доступна только четверть разрешения датчика изображения. Некоторые имеют оптический зум , а некоторые имеют несколько камер с различным полем зрения, объединенных с цифровым зумом в качестве функции гибридного зума. Например, Huawei P30 Pro использует перископическую 5-кратную телефотокамеру с 10-кратным цифровым зумом , что дает 50-кратный гибридный зум. [16] Можно добавить внешнюю камеру, подключенную к телефону по беспроводной сети Wi-Fi . Они совместимы с большинством смартфонов. Windows Phone можно настроить для работы в качестве камеры, даже если телефон находится в спящем режиме.
Если смотреть вертикально сзади, то модуль задней камеры на некоторых мобильных телефонах расположен в верхнем центре, в то время как на других мобильных телефонах камеры расположены в верхнем левом углу. Последнее имеет преимущества с точки зрения эргономики из-за меньшей вероятности закрытия и загрязнения объектива при горизонтальном положении, а также более эффективной упаковки ограниченного физического пространства устройства из-за того, что соседние компоненты не должны быть построены вокруг объектива.
Мобильные телефоны с несколькими микрофонами обычно позволяют записывать видео со стереозвуком . Samsung, Sony и HTC изначально реализовали эту функцию в 2012 году на своих Samsung Galaxy S3 , Sony Xperia S и HTC One X. [ 17] [18] [19] Apple реализовала стереозвук, начиная с семейства iPhone Xs 2018 года и iPhone XR . [20]
Камерофоны могут обмениваться фотографиями почти мгновенно и автоматически через инфраструктуру обмена, интегрированную с сетью оператора. Ранние разработчики, включая Филиппа Кана, представляли себе технологию, которая позволила бы поставщикам услуг «взимать плату каждый раз, когда кто-то делает снимок». [21] Полученные в результате технологии, Служба обмена мультимедийными сообщениями (MMS) и Sha-Mail , были разработаны параллельно и в конкуренции с открытой мобильной связью на основе Интернета , предоставляемой GPRS и более поздними сетями 3G .
Первым коммерческим телефоном с камерой, полностью укомплектованным инфраструктурой, был J-SH04 , произведенный Sharp Corporation ; он имел встроенный датчик CCD с инфраструктурой Sha-Mail (Picture-Mail на японском языке), разработанной в сотрудничестве с предприятием Кана LightSurf , и продавался с 2001 года компанией J-Phone в Японии, которая сегодня принадлежит Softbank . Это был также первый в мире сотовый мобильный телефон с камерой. Первое коммерческое развертывание телефонов с камерой в Северной Америке состоялось в 2004 году. Беспроводные операторы Sprint развернули более миллиона телефонов с камерой, произведенных Sanyo и запущенных инфраструктурой PictureMail (Sha-Mail на английском языке), разработанной и управляемой LightSurf .
В то время как ранние телефоны имели подключение к Интернету, работающие веб-браузеры и программы электронной почты, меню телефона не предлагало способа включения фотографии в электронное письмо или загрузки ее на веб-сайт. Соединительные кабели или съемные носители, которые позволили бы локально передавать фотографии, также обычно отсутствовали. Современные смартфоны имеют почти неограниченные возможности подключения и передачи с функциями прикрепления фотографий .
В 2003 году (когда телефоны с камерами набирали популярность) в Европе некоторые телефоны без камер поддерживали MMS и внешние камеры, которые можно было подключить с помощью небольшого кабеля или напрямую к порту данных в основании телефона. Внешние камеры были сопоставимы по качеству с теми, которые устанавливались на обычные телефоны с камерами в то время, и обычно предлагали разрешение VGA .
Одним из таких примеров была Nokia Fun Camera (номер модели PT-3), анонсированная вместе с Nokia 3100 в июне 2003 года. [22] Идея заключалась в том, чтобы использовать ее на устройствах без встроенной камеры (подключаемых через интерфейс Pop-Port ) и иметь возможность передавать изображения, снятые на камеру (разрешение VGA и вспышка), непосредственно на телефон для хранения или отправки через MMS. [23]
В 2013-2014 годах Sony и другие производители анонсировали дополнительные модули камер для смартфонов , называемые камерами в стиле объектива. Они имеют более крупные датчики и линзы, чем в телефонах с камерой, но не имеют видоискателя, дисплея и большинства элементов управления. Их можно установить на телефон или планшет Android или iOS и использовать его дисплей и элементы управления. Камеры в стиле объектива включают:
Внешние камеры для тепловидения также стали доступны в конце 2014 года. [29]
В 2019 году насадки для микроскопов были доступны у нескольких производителей [30] , как и адаптеры для подключения астрономического телескопа. [31]
Пользователи могут использовать программное обеспечение камеры, входящее в комплект поставки, или устанавливать альтернативное программное обеспечение. Входящее в комплект ПО может быть оптимизировано поставщиком для повышения производительности, тогда как альтернативное ПО может предлагать функциональность, элементы управления и настройки, отсутствующие в входящем в комплект ПО. [34]
Графический пользовательский интерфейс обычно включает в себя виртуальную экранную кнопку спуска затвора , расположенную ближе к обычной кнопке «Домой» и стороне порта зарядки, а также миниатюру предварительного просмотра последней фотографии и некоторые значки состояния, которые могут отображать настройки, такие как выбранное разрешение, режим сцены, стабилизация, вспышка и индикатор батареи. Программное обеспечение камеры может показывать предполагаемое количество оставшихся фотографий до исчерпания места, текущий размер видеофайла и оставшееся место для хранения во время записи, как это было сделано на смартфонах Samsung начала 2010-х годов. Ярлыки настроек в видоискателе камеры могут быть настраиваемыми. [35] [36] [37]
.svg/1280px-Smartphone_camera_controls_popularized_by_iOS_7_(added_width).svg.png)
В сентябре 2013 года Apple представила макет видоискателя камеры с iOS 7, который будет реализован несколькими другими крупными поставщиками к концу 2010-х годов. Этот макет имеет круглую и обычно одноцветную кнопку спуска затвора и селектор режима камеры с использованием перпендикулярного текста и отдельных режимов камеры для фото и видео. Поставщики, которые отказались от своего макета, чтобы реализовать вариации макета Apple, включают Samsung, Huawei, LG, OnePlus, Xiaomi и UleFone. [38]
Может быть возможность использовать клавиши регулировки громкости для фото, видео или масштабирования. [39] Обычно можно сфокусироваться на определенных объектах, нажав на видоискатель, и экспозиция может быть настроена соответствующим образом; может быть возможность делать снимок при каждом нажатии. [40]
Значение экспозиции можно регулировать, проводя пальцем по вертикали после нажатия для фокусировки или через отдельную опцию меню. Можно заблокировать фокус и экспозицию, удерживая касание в течение короткого времени, и значение экспозиции может оставаться регулируемым в этом состоянии. [41] [42] Эти жесты могут быть доступны во время съемки и для фронтальной камеры.
Удержание фокуса в прошлом также реализовывалось путем удержания виртуальной кнопки спуска затвора. [43] Другим распространенным применением удержания кнопки спуска затвора является серийная съемка , когда несколько фотографий снимаются в быстрой последовательности с различным разрешением, скоростью и последовательными ограничениями на разных устройствах, и, возможно, с возможностью регулировки скорости и разрешения. [44]
Задержка затвора зависит от скорости вычислений, реализации программного обеспечения и яркости окружающей среды. [45] Может быть представлена анимация затвора, такая как скевоморфные лепестки диафрагмы или простое короткое затемнение. [46] Тактильная (вибрационная) обратная связь может использоваться для обозначения сделанной фотографии, что полезно, когда смартфон находится под углом с плохой видимостью экрана. [47]
Экраны блокировки обычно позволяют пользователю запускать камеру без разблокировки, чтобы не упустить моменты. Это может быть реализовано с помощью значка, смахиваемого с экрана. Запуск из любого места может быть возможен с помощью двойного нажатия кнопки питания/режима ожидания или кнопки «Домой» или специальной кнопки спуска затвора, если она есть. [48] [49] [50]
Программное обеспечение камеры на более новых и высококлассных смартфонах (например, Samsung с 2015 года) позволяет более ручное управление параметрами, такими как экспозиция и фокус. Впервые это было представлено в 2013 году на ориентированных на камеру Samsung Galaxy S4 Zoom и Nokia Lumia 1020 , но позже было распространено на смартфоны. [51] [52] Немногие смартфоны, такие как LG V10, имеют встроенную гистограмму изображения , функцию, известную по специализированным камерам более высокого класса. [53]
Запись видео может быть реализована как отдельный режим камеры или объединена на первой странице видоискателя, как это делалось с Samsung Galaxy S4 до S9 . [39] [54] Определенные разрешения могут быть реализованы как отдельный режим камеры, как это сделала Sony с 4K (2160p) на Xperia Z2 . [55]
Во время записи видео может быть возможно захватывать неподвижные фотографии, возможно, с более высоким разрешением, чем само видео. Например, Samsung Galaxy S4 захватывает неподвижные фотографии во время записи видео с разрешением 9,6 мегапикселей, что является самым большим кадрированием с соотношением сторон 16:9 13-мегапиксельного датчика изображения 4:3. [35]
Параметры, регулируемые во время видеозаписи, могут включать в себя освещение фонариком , фокус, экспозицию, светочувствительность (ISO) и баланс белого. Некоторые настройки могут быть изменены только в режиме ожидания и заблокированы во время съемки, например светочувствительность и экспозиция на Samsung Galaxy S7 . [56] [57] [58]
Время записи может быть ограничено программным обеспечением фиксированной продолжительностью при определенных разрешениях, после чего запись может быть перезапущена. Например, запись 2160p (4K) ограничена пятью минутами на флагманских смартфонах Samsung, выпущенных до 2016 года, десятью минутами на Galaxy Note 7 , четырьмя минутами на Galaxy Alpha и шестью минутами на HTC One M9 . Программное обеспечение камеры может временно отключить запись при обнаружении высокой температуры устройства. [59]
Видео " Slow motion " (с высокой частотой кадров) может храниться как видео в реальном времени, которое сохраняет исходную частоту кадров датчика изображения и звуковую дорожку, или замедленное и беззвучное. В то время как последний вариант позволяет воспроизводить замедленное видео на старом программном обеспечении видеоплеера , в котором отсутствует управление скоростью воспроизведения, первый вариант может работать как видео в реальном времени, так и как замедленное видео, и предпочтителен для редактирования, поскольку скорость воспроизведения и продолжительность, указанные в видеоредакторе, эквивалентны реальным. [60]
Настройки камеры могут отображаться как меню поверх активного видоискателя в фоновом режиме или как отдельная страница, первая из которых позволяет немедленно вернуться к видоискателю, не дожидаясь его повторного запуска. Настройки могут отображаться как сетка или список. [61] В Apple iOS некоторые настройки камеры, такие как разрешение видео, находятся отдельно в системных настройках, вне приложения камеры. [62]
Диапазон выбираемых уровней разрешения для фотографий и видео различается в зависимости от программного обеспечения камеры. Могут быть настройки для частоты кадров и битрейта, как на LG V10 , где они реализованы независимо в пределах поддерживаемой частоты пикселей (произведение разрешения и частоты кадров). [57] [58]
Если выбранное разрешение фото или видео ниже, чем у датчика изображения, цифровое масштабирование может позволить ограниченное увеличение без потери качества путем кадрирования в свободное разрешение датчика изображения. Это известно как «цифровое масштабирование без потерь». Масштабирование обычно реализуется с помощью сжатия и может дополнительно управляться с помощью ползунка . На смартфонах Samsung Galaxy начала 2010-х годов квадрат визуализирует увеличение.
Подобно выделенным ( автономным ) цифровым камерам , программное обеспечение для камер мобильных телефонов обычно хранит фотографии и видеофайлы в каталоге, называемом DCIM/во внутренней памяти, с пронумерованными или датированными именами файлов. Первое предотвращает потерю файлов во время передачи файлов и облегчает подсчет файлов, тогда как последнее облегчает поиск файлов по дате/времени, независимо от сброса атрибутов файла во время передачи и возможного отсутствия информации о дате/времени в метаданных файла . [63] [64]
Некоторые могут хранить эти медиафайлы во внешней памяти ( на защищенной цифровой карте или USB- накопителе).
Изображения обычно сохраняются в формате JPEG . С середины 2010-х годов некоторые высококлассные телефоны с камерами имеют функцию съемки в формате RAW , [65] HDR и « режим Боке ». Телефоны с Android 5.0 Lollipop [66] [67] и более поздними версиями могут устанавливать приложения для телефона, которые предоставляют аналогичные функции.
Начиная с iOS 11 ( HEIC ), Android 8 (Oreo) ( HEIF ), Android 10 (HEIC) и Android 12 ( AVIF ), доступны форматы сжатия HEIC и AVIF в формате контейнера HEIF. [68] [69] [70] Поддержка HEIC на Android требует аппаратной поддержки. [70]
Возможность одновременной фото- и видеосъемки с передней и задней камер была впервые реализована в 2013 году на Samsung Galaxy S4, где две видеодорожки хранятся в режиме «картинка в картинке». [39] Реализация с отдельными видеодорожками в файле или отдельными видеофайлами пока неизвестна.
Голосовые команды впервые появились в 2012 году в программном обеспечении камеры Samsung Galaxy S3, а возможность сделать фотографию после короткого обратного отсчета, инициированного жестом руки, впервые появилась в 2015 году в Galaxy S6. [71] [72]
Программное обеспечение камеры может позволять блокировать и разблокировать сенсорный ввод с помощью кнопки питания, чтобы предотвратить случайное закрытие или иное нежелательное вмешательство в работу видоискателя во время записи видео или при хранении камеры в кармане для более быстрого доступа. [73] [ нужен лучший источник ]
Программное обеспечение камеры может иметь опцию автоматического захвата фотографии или видео при запуске. [44]
Некоторые смартфоны с середины 2010-х годов имеют возможность прикреплять короткие видеоролики, окружающие или следующие за моментом, к фотографии. Apple назвала эту функцию «живым фото», а Samsung — «движущимся фото». [74] [75]
Функция «удалённого видоискателя» была реализована в программном обеспечении камеры нескольких смартфонов (Samsung Galaxy S4, S4 Zoom, Note 3, S5, K Zoom, Alpha), где элементы управления видоискателем и камерой передаются на поддерживаемое устройство через WiFi Direct . [76]
Изображение с высоким динамическим диапазоном , также называемое «богатым тоном», сохраняет яркость по всему изображению в пределах видимого диапазона. Программное обеспечение камеры может иметь возможность отключения HDR, чтобы избежать возможной задержки затвора и появления ореолов . Некоторое программное обеспечение позволяет сохранять как HDR, так и не-HDR варианты одной и той же фотографии. HDR может поддерживаться для панорамных снимков и видеозаписи, если поддерживается датчиком изображения. [77] [78]
Эффекты камеры, представленные Samsung в Galaxy S3 или S4, включая «лучшее фото», которое автоматически выбирает фотографию, «драматический снимок» для увеличения движущихся объектов и «ластик», который может удалять движущиеся объекты, были объединены в «снимок и многое другое» в Galaxy S5, что позволяет применять их ретроспективно к серии из восьми изображений, сохраненных в одном файле. [79]
В 2014 году HTC реализовала несколько функций визуальных эффектов как часть своей двойной камеры на One M8 , включая погоду, 3D-наклон и настройку фокуса после съемки, под брендом «uFocus». Последняя была названа «Selective Focus» компанией Samsung, дополнительно с опцией «pan focus», чтобы вся глубина резкости оказалась в фокусе. [80]
Huawei назвала специальную функцию камеры для длительной экспозиции «световой живописью», поскольку длительная выдержка позволяет создавать следы объектов, излучающих свет. [81] Режим «ручной ночной съемки» пытается составить максимально четкую картинку из множества кадров, снятых в темной среде в течение нескольких секунд. Пользователю рекомендуется держать устройство как можно более устойчиво. [82]
Самым ранним известным смартфоном, оснащенным автофокусом с возможностью отслеживания объектов, свойственной специализированным видеокамерам, является Galaxy S6 . [83]
Начиная с 2013 года на Xperia Z1 , Sony экспериментировала с эффектами камеры дополненной реальности в реальном времени, такими как плавающий текст, виртуальные растения, вулкан и динозавр, идущий по пейзажу. [84] Позже Apple сделала то же самое в 2017 году с iPhone X. [85]
Искусственный интеллект , который уведомляет о недостатках после каждой фотографии, таких как моргание глаз, нечеткая фокусировка, размытость и дрожание, был впервые реализован в 2018 году на Samsung Galaxy Note 9. [ 86] Более поздние телефоны других производителей имеют более продвинутые функции искусственного интеллекта. [87]
Камерофон, как и многие сложные системы , является результатом конвергенции и поддержки технологий. По сравнению с цифровыми камерами , потребительская камера в мобильном телефоне потребует гораздо меньше энергии и более высокого уровня интеграции электроники камеры, чтобы обеспечить миниатюризацию.
Активный пиксельный датчик (APS) на основе металл -оксид-полупроводника (MOS) был разработан Цутому Накамурой в Olympus в 1985 году. [88] Дополнительный активный пиксельный датчик MOS (CMOS) ( CMOS-датчик ) «камера на чипе» был позже разработан Эриком Фоссумом и его командой в начале 1990-х годов. Это был важный шаг на пути к созданию современного камерофона, описанного в статье Business Week за март 1995 года . В то время как первые камерофоны (например, J-SH04 ), успешно продаваемые J-Phone в Японии, использовали датчики с зарядовой связью (CCD), а не датчики CMOS, более 90% камерофонов, продаваемых сегодня [ когда? ], используют технологию датчиков изображения CMOS. [ нужна цитата ]
Другим важным фактором, способствующим этому, стали достижения в области сжатия данных из-за непрактично высоких требований к памяти и полосе пропускания несжатых носителей. [89] Самым важным алгоритмом сжатия является дискретное косинусное преобразование (DCT), [89] [90] метод сжатия с потерями , впервые предложенный Насиром Ахмедом во время его работы в Техасском университете в 1972 году. [91] Камерофоны стали доступны благодаря стандартам сжатия на основе DCT, включая стандарты кодирования видео H.26x и MPEG , введенные с 1988 года, [90] и стандарт сжатия изображений JPEG , введенный в 1992 году. [92] [93]
Было несколько ранних видеофонов и камер, которые включали возможность связи. Некоторые устройства экспериментировали с интеграцией устройства для беспроводной связи с Интернетом , что позволяло мгновенно обмениваться медиа с кем угодно и где угодно. DELTIS VC-1100 японской компании Olympus была первой в мире цифровой камерой с возможностью передачи данных по сотовому телефону, представленной в начале 1990-х годов и выпущенной в 1994 году. [94] В 1995 году Apple экспериментировала с Apple Videophone/PDA. [95] Также была цифровая камера с сотовым телефоном, разработанная Шосаку Кавасимой из Canon в Японии в мае 1997 года. [96] В Японии в 1997 году Sharp и Kyocera запустили два конкурирующих проекта. Оба имели сотовые телефоны со встроенными камерами. Однако система Kyocera была разработана как одноранговый видеофон в отличие от проекта Sharp, который изначально был сосредоточен на обмене мгновенными фотографиями. Это стало возможным, когда устройства Sharp были соединены с инфраструктурой Sha-mail, разработанной в сотрудничестве с американским технологом Каном. Команду Kyocera возглавлял Кадзуми Сабури. [ необходима цитата ] В 1995 году работа Джеймса Гринволда из Бюро технических услуг в Чиппева-Фолс, штат Висконсин , была направлена на разработку карманной видеокамеры для целей наблюдения. К 1999 году рекордер Tardis [97] был в прототипе и использовался правительством. Бюро технических услуг продвинулось дальше, получив патент № 6,845,215,B1 на «Переносимый на теле цифровой носитель данных, аудио/видеозаписывающую сборку». [98]
Камерофон был запатентован Кари-Пеккой Вильской, Рейо Пааяненом, Микко Терхо и Яри Хямяляйненом, четырьмя сотрудниками Nokia, в 1994 году. Их патентная заявка была подана в Финское патентное и регистрационное бюро 19 мая 1994 года, за которой последовало несколько заявок по всему миру, превративших ее в глобальное семейство патентных заявок. В патентной заявке конкретно описывалась комбинация либо как отдельная цифровая камера, подключенная к сотовому телефону, либо как интегрированная система с обеими подсистемами, объединенными в единое устройство. Их патентная заявка включала все основные функции камерофонов, реализованные в течение многих лет: захват, хранение и отображение цифровых изображений и средства передачи изображений по радиочастотному каналу. 12 августа 1998 года Соединенное Королевство выдало патент GB 2289555B, а 30 июля 2002 года USPTO выдало патент США 6427078B1 на основании оригинальной заявки, поданной в Финское патентное и регистрационное бюро, Вильске, Пааянену, Терхо и Хямяляйнену. [99]
11 июня 1997 года Филипп Кан мгновенно поделился первыми фотографиями из родильного отделения, где родилась его дочь Софи. В зале ожидания больницы он придумал способ подключить свой ноутбук к цифровой камере и к мобильному телефону для передачи на домашний компьютер. [100] Эта импровизированная система передала его фотографии более чем 2000 членам семьи, друзьям и коллегам по всему миру. Импровизированные связи Кана предвещали рождение мгновенной визуальной коммуникации. [21] [101] [102] Передача Кана по мобильному телефону является первой известной публично распространенной фотографией через мобильный телефон. [103] Рождение телефона с камерой [104] — это четырехминутный короткометражный фильм, воспроизводящий ситуацию, в которой оказался Филипп Кан. [105]
Первым коммерческим телефоном с камерой был Kyocera Visual Phone VP-210, выпущенный в Японии в мае 1999 года. [106] В то время он назывался «мобильным видеофоном» [107] и имел фронтальную камеру на 110 000 пикселей . [106] Он хранил до 20 цифровых изображений JPEG , которые можно было отправлять по электронной почте , или телефон мог отправлять до двух изображений в секунду по сотовой сети Японии Personal Handy-phone System (PHS) . [106] Samsung SCH-V200, выпущенный в Южной Корее в июне 2000 года, также был одним из первых телефонов со встроенной камерой. Он имел жидкокристаллический дисплей TFT (LCD) и хранил до 20 цифровых фотографий с разрешением 350 000 пикселей. Однако он не мог отправлять полученное изображение по функции телефона, а требовал подключения к компьютеру для доступа к фотографиям. [108] Первым массовым камерофоном был J-SH04 , модель Sharp J-Phone, проданная в Японии в ноябре 2000 года. [109] [108] Он мог мгновенно передавать изображения через сотовую связь . [110]
Камеры на мобильных телефонах оказались популярными с самого начала, о чем свидетельствует J-Phone в Японии, у которого за два года более половины подписчиков использовали камеры мобильных телефонов. Вскоре последовал их примеру весь мир. В 2003 году по всему миру было продано больше телефонов с камерами, чем отдельных цифровых камер, в основном из-за роста в Японии и Корее. [111] В 2005 году Nokia стала самым продаваемым брендом цифровых камер в мире. В 2006 году половина мобильных телефонов в мире имела встроенную камеру. [ необходима цитата ] В 2006 году Thuraya выпустила первый спутниковый телефон со встроенной камерой. Thuraya SG-2520 был произведен корейской компанией APSI и работал под управлением Windows CE . В 2008 году Nokia продала больше телефонов с камерами, чем Kodak продала простых пленочных камер, таким образом став крупнейшим производителем любого вида камер. [ необходима цитата ] В 2010 году общее количество телефонов с камерами во всем мире превысило миллиард. [112] С 2010 года большинство мобильных телефонов, даже самых дешевых, продаются с камерой. Высококлассные камерофоны обычно имели относительно хороший объектив и высокое разрешение.
.jpg/1280px-Nokia_N8_(rear_view).jpg)
Телефоны с более высоким разрешением камеры начали появляться в 2010-х годах. Телефоны с 12-мегапиксельной камерой были выпущены по крайней мере двумя компаниями. [113] [114] Чтобы подчеркнуть возможности камеры Nokia N8 (Big CMOS Sensor), Nokia создала короткометражный фильм The Commuter [ 115] в октябре 2010 года. Семиминутный фильм был снят полностью на камеру телефона 720p . 14-мегапиксельный смартфон с 3-кратным оптическим зумом был анонсирован в конце 2010 года. [116] В 2011 году на рынок были выпущены первые телефоны с двумя задними камерами, но они не получили поддержки. Первоначально двойные задние камеры были реализованы как способ захвата 3D-контента, что было тем, что тогда продвигали производители электроники. Несколько лет спустя выпуск iPhone 7 популяризировал эту концепцию, но вместо этого использовал второй объектив как широкоугольный объектив. [117] [118] [119] [120] [121] [122]
В 2012 году Nokia анонсировала Nokia 808 PureView . Он оснащен 41-мегапиксельным 1/1,2-дюймовым сенсором и асферическим объективом Zeiss с высоким разрешением f/2.4. Он также оснащен технологией PureView Pro от Nokia, техникой передискретизации пикселей, которая уменьшает изображение, снятое с полным разрешением, до изображения с более низким разрешением, тем самым достигая более высокой четкости и светочувствительности, а также обеспечивает зум без потерь. В середине 2013 года Nokia анонсировала Nokia Lumia 1020. В 2014 году HTC One M8 представил концепцию камеры в качестве датчика глубины. В конце 2016 года Apple представила iPhone 7 Plus , один из телефонов, популяризировавших установку с двумя камерами . iPhone 7 Plus включал в себя основную 12-мегапиксельную камеру вместе с 12-мегапиксельной телефотокамерой, которая впервые в смартфоне позволяла использовать 2-кратный оптический зум и портретный режим . В начале 2018 года Huawei выпустила новый флагманский телефон Huawei P20 Pro с первой тройной камерой. Его три датчика (совместно разработанные с Leica ) включают 40-мегапиксельный RGB-объектив, 20-мегапиксельный монохромный объектив и 8-мегапиксельный телеобъектив. Некоторые функции Huawei P20 Pro включают 3-кратный оптический зум и замедленную съемку со скоростью 960 кадров в секунду. В конце 2018 года Samsung выпустила новый смартфон среднего класса Galaxy A9 (2018) с первой в мире четверной камерой. Четверная камера включает основной датчик 24 МП f/1.7 для обычной фотографии, сверхширокий датчик 8 МП f/2.4 с углом обзора 120 градусов, телеобъектив 10 МП f/2.4 с 2-кратным оптическим зумом и датчик глубины 5 МП для таких эффектов, как боке. В 2019 году был выпущен Nokia 9 PureView с пятилинзовой камерой. [123]
В 2019 году Samsung Electronics анонсировала Galaxy A80, который имеет только задние камеры. Когда пользователь хочет сделать селфи, камеры автоматически выдвигаются сзади и поворачиваются к пользователю. Это известно как всплывающая камера, и она позволяет дисплеям смартфонов покрывать всю переднюю часть корпуса телефона без выемки или отверстия в верхней части экрана. Samsung, Xiaomi , OnePlus и другие производители приняли систему, в которой камера «выскакивает» из корпуса телефона. [124] [125] Также в 2019 году Samsung разработала и начала коммерциализацию 64- и 108-мегапиксельных камер для телефонов. Датчик на 108 МП был разработан в сотрудничестве с китайской электронной компанией Xiaomi, и оба датчика способны к пиксельному биннингу , который объединяет сигналы 4 или 9 пикселей и заставляет 4 или 9 пикселей действовать как один, более крупный пиксель. Более крупный пиксель может захватывать больше света (что приводит к более высокому рейтингу ISO и меньшему шуму изображения). [126] [127] [128] Разрабатываются камеры под дисплеем, которые позволят разместить камеру под специальным дисплеем, что позволит камере видеть сквозь дисплей, например, Samsung Galaxy Z Fold 3. [ 129] [130] [131] [132]
Основными производителями камер для телефонов являются Sony , Toshiba , ST Micro , Sharp , Omnivision и Aptina (теперь часть ON Semiconductor ). [ требуется ссылка ]
Персональная фотография позволяет людям фиксировать и создавать личную и групповую память, поддерживать социальные отношения, а также выражать свою идентичность. [133] Сотни миллионов [134] камерофонов, продаваемых каждый год, предоставляют те же возможности, однако эти функции изменяются и допускают другой пользовательский опыт. Поскольку мобильные телефоны постоянно носят с собой, они позволяют запечатлевать моменты в любое время. Мобильная связь также позволяет осуществлять немедленную передачу контента (например, через службы обмена мультимедийными сообщениями ), что нельзя отменить или отрегулировать. Брук Найт отмечает, что «ношение внешней, неинтегрированной камеры (например, DSLR ) всегда меняет роль владельца на мероприятии, от участника к фотографу». [135] Пользователь камерофона, с другой стороны, может оставаться участником в любой момент, который он фотографирует. Фотографии, сделанные на камерофон, служат доказательством физического присутствия фотографа. Непосредственность обмена и живость, которая с этим связана, позволяют фотографиям, переданным с помощью камерофонов, подчеркивать свою индексацию фотографа.
Хотя телефоны были полезны туристам и для других обычных гражданских целей, поскольку они дешевы, удобны и портативны, они также вызвали споры, поскольку позволяют делать секретную фотографию . Пользователь может притворяться, что просто разговаривает по телефону или просматривает интернет, не вызывая подозрений, фотографируя человека или место в непубличных местах, где фотография ограничена, или вопреки желанию этого человека. Камерофоны позволили каждому осуществлять свободу слова , быстро сообщая другим то, что они видят собственными глазами. В большинстве демократических свободных стран нет ограничений на фотографирование в общественных местах, и, таким образом, камерыфоны открывают новые формы гражданской журналистики , художественной фотографии и записи жизненного опыта для Facebook или блогов .
Камеры телефонов также были очень полезны для уличных фотографов и фотографов, снимающих социальные документальные фильмы , поскольку они позволяют им делать снимки незнакомцев на улице, не привлекая их внимания, что позволяет художнику/фотографу приблизиться к объектам съемки и сделать более живые фотографии. [136] В то время как большинство людей подозреваются в тайной фотографии , художники, которые занимаются уличной фотографией (как Анри Картье-Брессон ), фотожурналисты и фотографы, документирующие людей на публике (как фотографы, которые документировали Великую депрессию в Америке 1930-х годов), часто должны работать незаметно, поскольку их объекты часто не желают фотографироваться или не знают о законном использовании тайной фотографии, например, тех фотографий, которые попадают в художественные галереи и журналистику.
Как сетевое устройство, мегапиксельные камеры телефонов играют важную роль в предотвращении преступлений, журналистике и бизнес-приложениях, а также в индивидуальном использовании. Они также могут использоваться для таких действий, как вуайеризм , вторжение в личную жизнь и нарушение авторских прав . Поскольку их можно использовать для обмена медиа практически мгновенно, они являются мощным инструментом для создания личного контента.
Камерофоны ограничивают «право быть оставленным в покое», поскольку этот инструмент записи всегда присутствует. Ошибка безопасности может позволить злоумышленникам шпионить за пользователями через камеру телефона. [137]
В январе 2007 года мэр Нью-Йорка Майкл Блумберг объявил о плане поощрения людей использовать свои камеры на телефонах для съемки преступлений, происходящих в процессе, или опасных ситуаций и отправлять их службам экстренного реагирования. Программа позволяет людям отправлять свои изображения или видео напрямую на номер 911. [138] Сервис был запущен в 2020 году. [139]
Камерофоны также использовались для незаметной фотосъемки в музеях, концертных залах и других местах, где фотосъемка запрещена. Однако, поскольку обмен может быть мгновенным, даже если действие обнаружено, уже слишком поздно, так как изображение уже вне досягаемости, в отличие от фотографии, сделанной цифровой камерой, которая сохраняет изображения только локально для последующей передачи. Однако, поскольку новые цифровые камеры поддерживают Wi-Fi, фотограф может выполнять фотосъемку с помощью DSLR и мгновенно размещать фотографию в Интернете через возможности Wi-Fi и 3G мобильного телефона.
Помимо уличных фотографов и фотографов-документалистов или кинематографистов, камерофоны также успешно использовались военными фотографами. [140] Небольшой размер камерофона позволяет военному фотографу тайно снимать мужчин и женщин, которые сражаются на войне, так, чтобы они не осознавали, что их фотографируют, таким образом, камерофон позволяет военному фотографу документировать войны, обеспечивая при этом их безопасность.
В 2010 году в Ирландии ежегодную премию « RTÉ 60 second short award» выиграла 15-летняя Лора Гейнор, которая сняла свой победный мультфильм «Piece of Cake» на свой камерофон Sony Ericsson C510 . [141] [142] [143] В 2012 году режиссер и сценарист Эдди Браун-младший [144] снял реалити-триллер «Camera Phone» [145] , один из первых коммерческих фильмов, в которых в качестве сюжета использовались камерофоны. Фильм представляет собой реконструкцию реального случая, а имена были изменены, чтобы защитить участников. Некоторые современные камерофоны (в 2013–2014 годах) имеют большие сенсоры, что позволяет уличному фотографу или любому другому фотографу делать фотографии, качество которых сопоставимо с качеством полупрофессиональной камеры.
Камеры смартфонов используются в качестве устройств ввода в многочисленных исследовательских проектах и коммерческих приложениях. Коммерчески успешным примером является использование QR-кодов, прикрепленных к физическим объектам. QR-коды могут быть распознаны телефоном с помощью его камеры и предоставить соответствующую ссылку на связанный цифровой контент, обычно URL . Другой подход заключается в использовании изображений с камеры для распознавания объектов . Анализ изображений на основе контента используется для распознавания физических объектов, таких как рекламные плакаты [146], чтобы предоставить информацию об объекте. Гибридные подходы используют комбинацию ненавязчивых визуальных маркеров и анализа изображений. Примером является оценка позы камеры телефона для создания наложения в реальном времени для 3D бумажного шара. [147]
Некоторые смартфоны могут обеспечивать наложение дополненной реальности для 2D-объектов [148] и распознавать несколько объектов на телефоне, используя упрощенный алгоритм распознавания объектов [149], а также используя GPS и компас . Некоторые могут переводить текст с иностранного языка. [150] Автоматическое геотеггирование может показывать, где была сделана фотография, способствуя взаимодействию и позволяя сопоставлять фотографию с другими для сравнения.
Большинство смартфонов оснащены фронтальной камерой. Она направлена на пользователя для таких целей, как автопортрет ( разг. selfies ), видеоблогинг ( vlogging ) и видеоконференция . Фронтальная камера мобильного телефона обычно имеет более низкое разрешение и качество по сравнению с его задней камерой из-за меньшего размера сенсора. Одним из контрпримеров для разрешения является HTC One M8 , где фронтальная камера имеет пять мегапикселей, на один больше, чем задняя камера. [151]
Камерофоны или, более конкретно, широкое использование таких телефонов в качестве камер широкой общественностью увеличило воздействие законов, касающихся общественной и частной фотографии. Законы, которые относятся к другим типам камер, также применяются к камерафонам. Для камерофонов нет специальных законов. Обеспечение запрета на камерыфоны оказалось практически невозможным. Они маленькие и многочисленные, и их использование легко скрыть или замаскировать, что затрудняет обнаружение или прекращение использования сотрудниками правоохранительных органов и служб безопасности. Полный запрет на камерыфоны также поднимет вопросы о свободе слова и свободе прессы , поскольку запрет на камерыфоны не позволит гражданину или журналисту (или гражданскому журналисту ) сообщать другим лицам о заслуживающем освещения в печати событии, которое можно было бы запечатлеть с помощью камерыфона.
Время от времени организации и места запрещали или ограничивали использование камерофонов и других камер из-за проблем с конфиденциальностью, безопасностью и авторскими правами, которые они создают. К таким местам относятся Пентагон , федеральные и государственные суды, [152] музеи, школы, театры и местные фитнес-клубы . Саудовская Аравия в апреле 2004 года запретила продажу камерофонов по всей стране на некоторое время, прежде чем снова разрешить их продажу в декабре 2004 года (хотя паломникам во время хаджа разрешалось приносить камерофоны). Время от времени появляются анекдоты о камерофонах, связанных с промышленным шпионажем и деятельностью папарацци (что является законным, но часто спорным), а также с некоторыми взломами сетей беспроводных операторов.
Фотография, созданная специально с помощью камер телефонов, стала самостоятельной формой искусства. [154] [155] [156] [157] [158] [159] Работу в этом жанре иногда называют смешанным словом iPhoneography (будь то фотографии, сделанные с помощью iPhone , [160] [161] [162] или смартфона любой марки ). [163] [164] [165] Движение, хотя и существовало уже несколько лет, стало мейнстримом с появлением iPhone и его App Store , который предоставил людям лучшие, более простые и креативные инструменты для съемки, обработки и распространения своих работ. [166]
Как сообщается, первая выставка галереи, эксклюзивно демонстрирующая iPhoneography, открылась 30 июня 2010 года: «Pixels at an Exhibition» прошла в Беркли, Калифорния, организованная и курируемая Ноксом Бронсоном и Рэй Дугласс. [167] Примерно в то же время фотограф Дэймон Винтер использовал Hipstamatic для создания фотографий войны в Афганистане . [168] [169] Коллекция этих фотографий была опубликована 21 ноября 2010 года в New York Times в серии под названием «Жизнь пехотинца» , [170] получив международную награду (3-ю), спонсируемую RJI, Институтом журналистики Дональда В. Рейнольдса . [171] Также в Афганистане в 2011 году фотожурналист Дэвид Гуттенфельдер использовал iPhone и приложение Polarize. [172] В 2013 году National Geographic опубликовал фоторепортаж, в котором фотограф Джим Ричардсон использовал свой iPhone 5s для фотографирования Шотландского нагорья. [173]
С тех пор как смартфоны были оснащены видеокамерами, они стали широко использоваться для видеографии, и кинематографисты постепенно заинтересовались их возможностями. [174] Мобильное кинопроизводство развивает собственную эстетику благодаря своей компактности, портативности и технологическим ограничениям, которые преодолеваются каждый день новыми реализациями. [175]
В эту современную эпоху кинематографисты по всему миру пользуются возможностями видеозаписи мобильных телефонов. Экспериментальные работы с мобильными телефонами первого поколения включают New Love Meetings 2005 года, документальный фильм из Нидерландов, снятый Барбарой Сегецци и Марчелло Менкарини, Why Didn't Anybody Tell Me It Would Become This Bad in Afghanistan 2007 года, первый повествовательный фильм, снятый на мобильный телефон [176], режиссер Сайрус Фриш , SMS Sugar Man 2008 года, повествовательный фильм из Южной Африки, снятый Арьяном Каганофом , Veenavaadanam 2008 года, первый индийский документальный фильм на языке малаялам , снятый Сатишем Калатилом , и Jalachhayam 2010 года, первый индийский повествовательный фильм на языке малаялам, также снятый Сатишем Калатилом.
Смартфоны с высоким разрешением иногда используются в качестве основной камеры для мейнстримовых фильмов. Примерами фильмов, снятых на смартфоны, являются Hooked Up из Испании в 2013 году Пабло Ларкуэна, To Jennifer из США в 2013 году Джеймса Каллена Брессака , Tangerine из США в 2015 году Шона Бейкера , 9 Rides из США в 2015 году Мэтью А. Черри , Unsane из США в 2018 году Стивена Содерберга , High Flying Bird из США в 2019 году Стивена Содерберга , I WeirDo из Тайваня в 2020 году Ляо Мин-И и Banger Адама Седлака из Чехии в 2022 году.
Все решения реализованы с использованием фирменного, легко настраиваемого и программируемого процессорного ядра SIMD компании DxO и отличаются исключительной энергоэффективностью, компактностью и форм-фактором.
Это первый телефон с оптически стабилизированной (OIS) камерой, и это большая новость для слабого освещения. Обратите внимание, что ряд телефонов заявляют о "стабилизации изображения" как о функции, но это не стратосферное злоупотребление ISO и/или ожидание относительно устойчивого момента для спуска затвора.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )В целом, я был вполне доволен всеми изображениями, которые я сделал с помощью приложения FV-5. Изображения были в фокусе, хорошо экспонированы и имели правильный баланс белого. Иногда фокусировка немного медленная, и это может повлиять на результат в зависимости от объекта. Для натюрмортов это не имеет значения, но для снимков в движении это может иметь значение.
Видоискатель поддерживает как фото-, так и видеосъемку, поэтому вам не придется переключать режимы.
Вы фокусируетесь, нажимая на экран, и вы можете заблокировать фокус, нажав и удерживая.
В условиях низкой освещенности мы обнаружили некоторую задержку после нажатия кнопки спуска затвора перед включением ночного режима, но результаты все равно хорошие.
Мне нравится тактильный отклик телефона, который немного вибрирует, когда вы делаете фотографию. Это напоминает мне тактильный отклик, когда вы снимаете камерой с зеркалом или старой пленочной камерой.
Доступное как Silicon IP, решение DxO ISP использует новые технологии преобразования RAW со сглаживанием и обработки цвета [...] для интеграции во встраиваемые продукты, такие как мобильные телефоны
11. Как заблокировать экран камеры. Если нажать кнопку питания во время работы камеры, сенсорный экран заблокируется, чтобы предотвратить непреднамеренные манипуляции или время повторной загрузки. Эта функция полезна для сенсорного телефона с камерой. Вы можете переключаться кнопкой питания и использовать клавишу "Назад", чтобы закрыть программу камеры.
Айфонография.
{{cite book}}: |website=проигнорировано ( помощь )"Обзор лучших камерофонов 2021 года" . Получено 01.01.2021 .
Медиа, связанные с мобильными телефонами с камерой на Wikimedia CommonsМедиа, связанные с фильмами для мобильных телефонов на Wikimedia Commons