В последнее время начали говорить о таком понятии, как спектральный сенсор для смартфона. Впервые такой сенсор появился в модели HUAWEI Mate 70 Pro, однако в России раньше стартовали продажи именно Mate X6, поэтому можно считать его первопроходцем с этой технологией. Именно этим смартфоном я пользуюсь уже около двух месяцев в качестве основного устройства, поэтому я успел всесторонне оценить работу этого сенсора и составить полное представление о его возможностях. Если коротко, то он работает. А вот что он делает и для чего нужен, давайте разбираться.
Спектральны сенсор в такой камере позволяет улучшить цветопередачу. Но как?
Как мы видим свет
Сейчас мы не будем останавливаться на характеристиках этого смартфона, тем более, я уже говорил о нем в отдельном, детальном обзоре HUAWEI Mate X6. Поговорим именно о новом слове в мобильной фотографии и о том, работает ли эта технология.
Начнем с того, чем вообще является свет. Это электромагнитные волны разной длинны. Он могут быть короткими, длинными или что-то посередине. Отражаясь от того или иного предмета и его текстуры, волны света становятся той или иной длины, попадают на нашу сетчатку глаза и мы воспринимаем это как цвет.
Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!
Считается, что наш глаз может визуально зафиксировать только 0,005% всего спектра электромагнитных волн. Именно в этом диапазоне и находится привычная нам радуга из цветом от красного до фиолетового. Есть еще цвета вне этого диапазона. До красного находится инфракрасный диапазон, а после фиолетового — ультрафиолетовый. Но на самом деле гамма частот еще больше, просто нам сейчас это не особенно интересно.
Нам кажется, что мир очень цветной, но на самом деле мы видим лишь небольшой его спектр. Изображение: Очков.Нет
Отличить красный от желтого может каждый, но между ними в спектре находится еще желтый, а отличить его от оранжевого уже немного сложнее. Тем более, что между ними есть еще бесчисленное множество оттенков.
Как мы воспринимаем цвет при помощи светочувствительных рецепторов в глазу и интерпритируем их мозгом мы сейчас разбирать не будем так как нам это не столь важно.
Присоединяйтесь к нам в Telegram!
Смартфон со спектральным сенсором
С теорией разобрались. Теперь поговорим о камере смартфона. В HUAWEI Mate X6 она состоит из четырех модулей. Широкоугольного, сверширокоугольного, телевика и того самого спектрального сенсора, который тоже напоминает обычный объектив, но внутри него немного другая конструкция.
Раньше разместить спектральный сенсор в смартфоне было невозможно из-за размера.
Самый простой способ убедиться в работе спектрального сенсора – закрыть его пальцем. Если это сделать, цветовая гамма изображения мгновенно меняется. Когда открываешь сенсор, проходит буквально одна-две секунды, и картинка восстанавливается, становясь именно такой, какой она должна быть в реальности.
Для понимания принципа работы важно знать, что стандартный сенсор камеры содержит несколько световых фильтров, которые пропускают на матрицу определенные цвета. В большинстве камер используется комбинация красного, зеленого и синего (RGB). HUAWEI традиционно применяет схему RYYB, где вместо зеленого субпикселя применяются два желтых. Принципиально это не меняет основную проблему обычных камер – они способны фиксировать только цвета видимого спектра, который, как мы уже разобрались выше, для человеческого глаза весьма ограничен. В том числе и из-за того, что рецепторы глаза могут воспринимать только зеленый, красный и синий цвета.
Если ищите что-то интересное на AliExpress, не проходите мимо Telegram-канала "Сундук Али-Бабы"!
Уникальность ультраспектральной камеры Mate X6 заключается в том, что она способна работать не только в видимом спектре, но и за его пределами. Более того, даже в видимом диапазоне она различает более тонкие оттенки, обеспечивая исключительно точную цветопередачу.
Вот так мы видим лишь небольшой диапазон радиоволн, который и называем цветами. Изображение: New-Science.ru
Представьте простую ситуацию: когда вы смотрите на снег, вы интуитивно понимаете, что он белый. Обычная камера должна корректировать его оттенок с учетом световой температуры, которая существенно отличается при ярком солнце, облачности или искусственном освещении. Если камера допускает ошибку в этой коррекции, изображение смещается либо по оси теплый-холодный (появляется желтоватый или голубоватый оттенок), либо по оси green-magenta (возникает дисбаланс между зеленым и розовым).
Как работает гиперспектральная камера
В гиперспектральных сенсорах применяется специальный оптический элемент – спектрометр, который разделяет световой поток на узкие, последовательные полосы длин волн. Энергия каждой такой полосы измеряется отдельным детектором, что позволяет обрабатывать полосы с шириной до 1 нанометра в широком диапазоне от 400 до 2400 нм (охватывая видимый и средний инфракрасный диапазоны).
Раньше спектральные камеры были отдельным устройством, а сейчас они умещаются в камере смартфона. Изображение: TenChat
Следует отметить, что разрешение спектрального модуля относительно невысокое – всего полтора мегапикселя. Однако этого вполне достаточно для сбора данных о цветовых характеристиках объектов в кадре, которые затем алгоритмически переносятся на изображение, полученное с основного сенсора высокого разрешения. Для HUAWEI такой подход не нов – компания ранее уже использовала черно-белые сенсоры для повышения четкости и контрастности изображения, а цветовая информация накладывалась с менее детализированного цветного сенсора.
Доллар упал и обрушил цены. Здесь самые выгодные смартфоны с AliExpress.
Где применяются спектральные сенсоры
Главное преимущество спектральных сенсоров в том, что они обеспечивают значительно более информативные изображения по сравнению с обычными RGB-камерами. Они даже позволяют определять материал предметов, поскольку каждая молекула взаимодействует со светом уникальным образом, оставляя характерный спектральный след.
Например, такие сенсоры способны отличить живое растение от пластикового муляжа, обнаружив спектральный след хлорофилла. В пищевой промышленности эта технология используется для выявления поврежденных овощей и фруктов, а в сельском хозяйстве помогает идентифицировать больные растения, требующие особого ухода.
Изображение со спектральной камеры само по себе выглядит довольно странно, но если правильно его интерпретировать, то можно получить огромное количество данных. Например, использовать его для подкрашивания снимков в камере смартфона. Изображение: Светодиодные светильники Фокус
Интересно, что нечто похожее на спектральный сенсор уже было реализовано в смартфонах OnePlus, которые могли «видеть» сквозь некоторые предметы. Однако там этот эффект достигался за счет программных манипуляций с фильтрами, а не благодаря действительно расширенному спектральному диапазону. Впоследствии производитель деактивировал эту функцию из этических соображений.
Хорошие приложения для Андроид из Гугл Плей, которые вы зря считали бесполезными.
Как снимет HUAWEI Mate X6
За два месяца я ни раз убеждался в том, что камера HUAWEI Mate X6 с точки зрения цветопередачи отрабатывает намного более точно, чем другие смартфоны. В других аспектах есть некоторые особенности, которые делают камеру чуть лучше или хуже. Но, как это обычно бывает у флагманов, разница как правило сводится к незначительным погрешностям.
Ниже можно посмотреть фотографии, которые я сделал за это время, а их оригиналы можно скачать по этой ссылке.
Как видите, фотографии действительно получились хорошими. Особое внимания лично я обратил на невзрачную фотографию, которая стоит последней. Это кнопка лифта, которая в жизни выглядит ровно так, как на фото. Остальные смартфоны всегда делают ее намного более розовой, и чуть ли не в первый раз она получилась правильного цвета. Это и доказывает, что спектральный сенсор является очень полезной функцией. Хочется верить, что таких смартфонов будет становиться все больше, а от конкуренции выиграем только мы с вами. А то, что такие сенсоры не появлялись раньше, связано с тем, что они только недавно стали такими компактными, чтобы уместить в корпус смартфона.
