Фронтальная камера — для чего она нужна и как ею пользоваться?

Что такое фронтальная камера и зачем нужна

Название этого модуля пошло от английского front camera, означающего «передняя камера». Это камера, расположенная на передней стороне смартфона около разговорного динамика.

Она присутствует даже в самых дешевых смартфонах и выглядит как круг диаметром 5-7 мм с темно-красной точкой в центре. В зависимости от модели телефона и цвета корпуса, она может заметной или незаметной.

Легче всего этот модуль увидеть на устройствах белого, светло-серого или песочного цвета. С датчиками приближения и освещения (1-2 точки диаметром 2 мм каждая) ее трудно перепутать. Но иногда и искать не нужно: объектив камеры в некоторых моделях Sony, Samsung и Honor явно выделяется.

В продукции первой пары компаний фронтальная камера может иметь объектив диаметром до 10 мм или выпирать над поверхностью дисплея.

Фирма Honor нашла другое решение – она сделала этот модуль выдвигающимся из верхнего торца при запуске соответствующего приложения. Сложнее ее обнаружить в устройствах темного цвета и в безрамочных смартфонах, так как она скрыта под стеклом дисплея.

Первоначально она была добавлена в телефоны для видеозвонков в Skype, но скорость мобильного интернета не позволяла ими пользоваться.

Эту проблему решило добавление в устройства Wi-Fi модуля. Со временем назначение сменилось на создание селфи, записи роликов и ведения трансляций в Instagram и Youtube.

Основные характеристики

Под общим понятием фронтальной камеры скрывается множество вариантов компоновки этого элемента в корпусе смартфона. Она бывает совсем небольшая, выглядящая практически точкой на передней панели, или заметная, диаметром 5-10 мм. В последнее время довольно популярны выдвижные камеры — такие использует бренд Honor.

В современных аппаратах с безрамочным дисплеем камера расположена под экраном. Она скрыта прозрачным стеклом — это снижает риск поцарапать глазок объектива. Подэкранная камера может быть двойной или одинарной — первый вариант широкоугольный, обеспечивающий больший обзор. Интересным решением можно считать многофункциональную модель от Samsung, в которой тыловой объектив имеет функцию поворота, может быть направлен на пользователя или от него.

[attention type=green]Существуют так называемые селфифоны, в которых устанавливаются фронтальные камеры, по мощности превосходящие тыловые. Их показатели вместо 0,3-5 Мп могут достигать 24 Мп. Такая аппаратура ориентирована именно на создание качественных селфи-снимков, ведения репортажей и прямых эфиров в социальных сетях.[/attention]

Среди важных характеристик объективов на фронтальной панели смартфона можно выделить:

У большинства камер фронтального типа в смартфонах одного класса наблюдаются схожие характеристики.

Стабилизация изображения: EIS и OIS

Среди прочих характеристик камеры вы можете найти стабилизацию изображения двух видов: оптическую — OIS (Optical Image Stabilization) и электронную — EIS (Electronic Image Stabilization).

Когда сенсор камеры движется из-за дрожания руки, OIS стабилизирует изображение физически. Если вы, к примеру, ходите во время съёмки видео, каждый шаг обычно меняет положение камеры. Но OIS сохраняет относительную стабильность сенсора, даже если вы трясёте смартфоном. В результате технология минимизирует дрожь на видеозаписях и размытие на снимках.

Наличие оптической стабилизации сильно повышает стоимость устройства и требует немало пространства для дополнительных деталей. Поэтому вместо неё в смартфоны часто внедряют электронную стабилизацию, которая создаёт похожий эффект.

EIS обрезает, растягивает изображения и меняет перспективу отдельных кадров, из которых состоит видео. Это происходит программно и уже с отснятым материалом, поэтому электронную стабилизацию можно применять даже к роликам, записанным на камеры с OIS, чтобы делать их ещё более плавными.

По большому счёту, иметь камеру с оптической стабилизацией лучше. Ведь электронная обработка кадров может снизить качество и создать эффект желе на видео. К тому же EIS почти не уменьшает степень размытия на снимках. Но стоит отметить, электронная стабилизация не перестаёт развиваться, что подтверждает качество роликов, снятых на аппараты .

[attention type=yellow]Совет! Если можете, выбирайте устройства с оптической стабилизацией, если нет — останавливайтесь на электронной. Игнорируйте аппараты, которые не поддерживают ни OIS, ни EIS.[/attention]

Где находится фронтальная камера на телефоне

Front camera на русском значит — передняя камера, расположена на лицевой части гаджета, обычно в верхней части дисплея. Здесь же находятся датчики освещения, приближения, беспроводные модули связи. Но есть и другие варианты размещения фронталки:

В нижней части (Xiaomi Mi Mix 2S). Многие пользователи отмечают неудобство при пользовании. Приходится переворачивать смартфон.

Спрятана под экраном (Xiaomi, Oppo, Vivo, Samsung). Дисплей приобрел функции объектива. При этом сохранил все свои предыдущие, например, реагирование на касание. Из минусов такого расположения отмечают сниженное качество снимков по сравнению с обычной фотокамерой.

Автофокус

Автофокус настраивает камеру так, чтобы изображение на снимке было четким и с хорошей резкостью. Если камера без автофокуса, то снимать можно только с расстояния и навестись на объект вблизи не получится.

Фокусировка по контрасту

Фокусировка для хорошего результата должна знать расстояние до объекта, и тогда используются специальные датчики для замера расстояния. Без таких датчиков фокусировка работает по контрасту на изображении, она так и называется «контрастной». Из-за своей дешевизны именно контрастная фокусировка и используется в большинстве камер смартфонов.

Недостатками контрастной фокусировки являются:

1. Для получения контраста линзы двигаются в объективе, давая разные результаты для сравнения. Это занимает время.
2. Лучше, чтобы объекты съемки были неподвижны.
3. Если нет контрастных объектов (плохое освещение, плохая погода) может выдавать ошибки.

Фазовая фокусировка

А вот активная фокусировка определяет расстояние до объекта, используя датчики, что позволяет быстрее и точнее настроить резкость.

Один из видов активной фокусировки: фазовая система фокусировки. Для работы этой системы на матрице по краям есть дополнительные датчики, встроенные в ячейки пикселей. Изображение с этих датчиков анализируется процессором и он подстраивает фокус пока картинки от этих датчиков не совпадут, то есть фаза будет одинаковой.

Эта система работает быстро, способна фокусироваться на быстро движущихся объектах. Но нужна хорошая видимость.

Передовые производители усовершенствовали данную систему. Apple создали технологию Focus Pixels, которая основана на фазовой фокусировке и может использовать на матрице до 10% пикселей в качестве датчиков.

А в Samsung используют Dual Pixel, эта система может уже использовать все пиксели на матрице для автофокуса. Вслед за Samsung технологию Dual Pixel стали использовать и другие производители смартфонов, например, HTC, Honor и Google Pixel.

Как вы поняли, улучшение фазовой системы автофокуса происходит за счет увеличения датчиков на матрице.

Лазерная фокусировка

Лазерная фокусировка использует лазер от специального излучателя, расположенного рядом с объективом. Отраженный луч фиксируется датчиком и высчитывается расстояние до объекта. Очень точная фокусировка, но ограничена расстоянием до 3—5 метров, лазерный луч дальше уже очень рассеивается и система дает ошибки. На больших расстояниях включаются системы фазового или контрастного автофокуса.

До 2015 года основным методом автофокуса был контрастный. Уже с моделей Galaxy S5 и iPhone 6 был использован метод определения фазы.

Основные параметры

Фронтальная камера, как и основная, обладает рядом параметров:

• Апертура или диафрагма. Обозначается в характеристиках как f/2.0. Чем это значение меньше, тем больше света попадает на сенсор фотомодуля. Оптимальное значение – f/2.2.
• Разрешение. Чем оно больше, тем лучше. Обычно разрешение фронтальной камеры 0.3-1.3 Мп.
• Автофокус и вспышка. Полезные опции, но чаще всего они отсутствуют.
• Угол обзора.
• Поддержка запись видео. Максимальное качество – UltraHD, 60 к/с.
• Оптическая и цифровая стабилизация изображения.
• Распознавание лица владельца.

Другие эффекты

Существуют и иные цели, для которых может применяться двойная камера в смартфоне, но они не столь распространены. К примеру, в Xiaomi с двойной матрицей можно делать фото со сменным фокусом, но эта возможность фактически является производной от уже упомянутой функции повышения четкости.

Также можно сделать две камеры с разным полем зрения, из снимков которых будет склеиваться бесшовная широкоугольная панорама, но такая функция тоже пока не востребована. В принципе, использовать двойной модуль можно многими способами, все ограничивается лишь фантазиями разработчиков. Так что в 2021 году можно ожидать и новые варианты применения.

Передняя vs задней камеры: сравнение

Обычно фронталка отличается от задней (тыловой) камеры следующими параметрами:

• отсутствием светодиодной вспышки;
• низким разрешением, меньшей светосилой;
• отсутствием автофокусировки.

В некоторых моделях телефонов присутствуют передняя светодиодная вспышка и автофокус.

Как выбрать смартфон

При выборе нужно обращать внимание не на количество МП, а на:

• размер одного пикселя (размер обозначается так: 1,0µm);
• значение апертуры;
• наличие светодиодной вспышки – правда, такие телефоны попадаются редко;
• наличие дополнительного модуля front camera для получения эффекта боке;
• модель сенсора;
• качество установленной оптической линзы – нормальная оптика круглая и без каких-либо искажений.

Какое значение диафрагмы лучше: f/2.0 или f/2.2

Для начала нужно разобраться определением слова «диафрагма». Диафрагма (апертура, или светосила) – отверстие, пропускающее свет к фронталке, площадь которого изменяется специальными лепестками. Светосила указывается следующим образом: f/число (f/1.6, f/1.7, f/2.0). Чем больше значение, тем меньше пропускное отверстие, и чем меньше значение, тем больше пропускное окно.

Как делать хорошие фотопортреты

Вот 5 советов, которые помогут получать отличные селфи:

1. Выбирайте удачный ракурс. При выборе ракурса учитывайте особенности своего лица, тела.
2. Настройте фронталку, протрите линзу. Отрегулируйте фокусировку, резкость, яркость, контрастность, насыщенность цветов и другие параметры. Не забудьте удалить пыль, пятна с линзы.
3. Подберите фон. Фотографироваться у зеркала – плохая идея, поэтому тщательно выберите фон для вашей фотографии. Например, необычно выглядят селфи с перспективой, а также экстремальные фотопортреты;
4. Позаботьтесь об освещении. Например, если вы делаете фото в дневное время суток, встаньте напротив окна.
5. Подчеркните свои достоинства и замаскируйте недостатки. Для этого воспользуйтесь косметикой, фотошопоп, но не переусердствуйте.

[attention type=green]Если передняя камера с маленьким разрешением, то воспользуйтесь задней (тыловой).[/attention]

Если вы возьмете практически любой современный смартфон, телефон или даже планшет, то на задней стороне корпуса обнаружите глазок камеры. Может, именно эта камера называется фронтальной в мобильных устройствах?

Отнюдь. На самом деле фронтальную именуют ту камеру, которая находится на передней панели и позволяет делать автопортреты (в том числе селфи). Практически все смартфоны оснащены фронтальной камерой, но зачастую заметить ее трудно, так как глазок небольшой, например (Xiaomi Mi4):

Хотя некоторые производители делают глазок камеры нарочито заметным (HTC Desire EYE):

Фронтальная камера необходима не только для создания автопортретов, она также используется для видеозвонков, которые в последние годы становятся все более популярными. И хотя еще некоторое время назад производители фронтальным камерам не уделяли много внимания, сейчас все изменилось — иногда фронтальные камеры по качеству съемки вполне могут поспорить с основными камерами.

Кстати, сейчас даже для фронтальных камер стали использовать вспышку. Такие модели пока не так часто встречаются в продаже, но все может измениться в будущем.

В последнее время популярны выдвижные фронтальные камеры (Honor 9X):

А также встроенные в дисплей. Обратите внимание, что в случае с Samsung Galaxy S10+ фронтальная камера двойная:

И нельзя не отметить, что расположение фронтальной камеры на качество снимков влияния не оказывает. Впрочем, в виде исключения можно отметить Samsung Galaxy A80, в котором фронтальной камеры нет вовсе, ее роль выполняет основной модуль, который с помощью специального механизма может автоматически переворачиваться.

Некоторое время назад получили популярность так называемые селфифоны — смартфоны с качественными фронтальными фотомодулями. К таким моделям можно отнести, например, Sony Xperia C5 Ultra Dual:

Сегодня слово «селфифон» практически не используется, поскольку в тех же флагманских смартфонах используется очень качественная фронтальная камера. Простой пример — Samsung Galaxy Note 10+, «фронталка» которого считается одной из лучших в мире мобильной техники.

Обратите внимание, что она встроена прямо в дисплей.

Производители смартфонов отчаянно думают, как создать устройство, всю лицевую часть которого будет занимать экран. Это сопряжено с определёнными трудностями: необходимо решить, где будет располагаться динамик, фронтальная камера, датчик освещённости и другие сенсоры, которые обычно находятся над экраном или в его вырезе.

С динамиком всё более-менее ясно: технологии позволяют использовать пьезоизлучатель звука, установленный под стекло (как у Xiaomi Mi Mix), или вывести его в верхнюю часть корпуса. Датчики занимают очень мало места, так что могут уместиться в тончайшую грань над экраном.

Самый больной вопрос — куда деть фронтальную камеру? Совсем убирать её — рано, ведь покупателей лишь недавно приучили к тому, что эта камера необходима, и по качеству съёмки она не должна уступать основной. Доходит до того, что вендоры ставят двойную фронталку или добавляют к ней вспышку.

Некоторые производители (например, та же Xiaomi с её линейкой Mi Mix) спихнули камеру под экран. К такому размещению необходимо долго привыкать: нужно либо менять положение руки при съёмке, либо переворачивать смартфон на 180 градусов. Более изобретательные компании прячут фронталку в корпус. Большую часть времени её не видно, она выдвигается лишь в том случае, когда вы решите снять селфи.

Проблемы в работе

Причины выхода из строя фронтальной камеры:

1. Обновление ПО. Системное обеспечение может быть не доработано. Особенно часто это встречается в новых моделях телефонов или неизвестных китайских марках.
2. Вирусы. Телефон может быть заражен вредоносными программами, которые нарушают работу компонентов и могут собирать личную информацию.
3. Механические повреждения. Физическое воздействие может нарушить состояние модуля и чувствительность компонентов.
4. Попадание пыли и грязи внутрь корпуса устройства. Микроскопические частицы могут привести к разрыву контакта между матрицей и основной платой.
5. Засорение КЭШа. Для работы камеры выделяется определенное количество внутренней памяти, необходимое для демонстрации изображения на экране, обработки фото и работы. Во время использования могут оставаться особые “следы”, которые накапливаются и тем самым тормозят работу.

Самостоятельно исправить проблемы в работе можно несколькими способами:

1. Перезагрузка устройства. Возможно, сбой в работе вызван небольшим нарушением, которое пройдет после повторного запуска системы. Заряд устройства должен быть не менее 30%, потому как в некоторых моделях стоит ограничение на использование камеры и вспышки.
2. Сброс настроек до заводского варианта. Перед этим нужно сохранить всю важную информацию и файлы. Будут удалены все установленные приложения, включая зловредные программы.
3. Очистка кэш памяти. Переходим в Настройки – Приложения – Камера – Данные – Очистить кэш. Процедура поможет ускорить работу устройства.
4. Удалить вирусы. Установка специального программного обеспечения, антивируса позволит ликвидировать угрозу, занесенную извне.

Если устройство отказывается фотографировать после проведения всех процедур, то проблема, скорее всего, скрыта в физическом состоянии модуля. Следует проверить примыкание контактов, удалить пыль и мусор или же заменить модуль целиком.

Работа по установке требует точности и лучше доверить ее профессионалу. Обратившись в сервисный центр, нужно описать проблему специалисту. При наличии подходящего модуля процедура не займет много времени.

Для любителей селфи

Если фронтальная камера перестала отвечать на запросы владельца смартфона или она отсутствует, то можно сделать снимок на тыльную камеру.

На некоторых устройствах прошлого имелся небольшой отражающий диск около окошка диафрагмы, это было специальное зеркало для селфи. В качестве лайфака можно использовать небольшое косметическое зеркало, которое нужно расположить на задней стенке. Удобно поставить таймер на 5 – 10 секунд. Это позволит принять необходимое выражение лица для достижения лучшего эффекта.

[attention type=red]Селфи-камера дает большие возможности и значительно упрощает мультимедиа съемку.[/attention]

Для долгой и качественной работы необходимо следить за состоянием устройства, регулярно протирать дисплей и вырез камеры, не допускать попадания влаги внутрь корпуса.

[spoiler title=»Источники»]

• https://KTexnika.ru/gadzhety/frontalnaya-kamera.html
• https://nmvl.ru/kak-nazyvayutsya-kamery-na-telefone-frontalnaya-i/
• https://MyComp.su/ustrojstva/frontalnaya-kamera-na-telefone-chto-eto.html
• https://programmy-dlya-android.ru/instrukcii/928-chto-takoe-frontalnaja-kamera-v-telefone.html
• https://4apple.org/frontalnaja-kamera-jeto-perednjaja-ili-zadnjaja/
• https://4apple.org/chem-otlichaetsja-frontalnaja-kamera-ot-osnovnoj/
• http://v-androide.com/instruktsii/dopolnitelno/frontalnaya-kamera-v-telefone.html

[/spoiler]