За последние десять лет внешний вид задней панели смартфонов изменился до неузнаваемости. Если раньше объектив камеры представлял собой аккуратный маленький глазок, аккуратно утопленный в корпус, то сегодня флагманские устройства щеголяют массивными, выступающими блоками, которые пользователи иронично прозвали «шайбами» или «конфорками».
Многие считают, что огромные блоки камер — это исключительно дань моде и попытка дизайнеров выделить устройство на фоне конкурентов. Давайте заглянем внутрь мобильной оптики и разберем физические ограничения технологий, которые заставляют инженеров жертвовать тонким корпусом ради качественных снимков.
Законы физики против компактности: размер матрицы
Главный фактор, определяющий качество любой фотографии — это количество света, которое успевает поймать сенсор (матрица) за время открытия затвора. Чем больше физический размер матрицы, тем меньше шумов на ночном снимке и тем шире динамический диапазон.
В современных флагманах стандартом становятся огромные матрицы формата 1 дюйм. Чтобы спроецировать поток света на такую большую подложку, требуется соответствующая по размеру линза. Физику обмануть невозможно: если вы хотите матрицу профессионального уровня в кармане, объектив над ней неизбежно станет широким и толстым.
Сложная оптическая система из стекла и пластика
Объектив смартфона давно перестал быть просто одиночным стеклышком. Сегодня это сложнейший инженерный узел, состоящий из 7–8 подвижных пластиковых и стеклянных асферических линз.
Каждая линза отвечает за свою задачу: одна борется с искажениями геометрии, другая убирает блики, третья фокусирует свет. Чтобы вся эта система правильно преломляла световые лучи и не размывала края кадра, между линзами должно оставаться строго выверенное воздушное пространство. Эта «слоеная пирамида» физически не способна поместиться в плоский корпус толщиной 7-8 миллиметров.
Оптический зум и перископические объективы
Вторая причина гигантских размеров — мода на приближение (зум) без потери качества. В классических фотоаппаратах для зума объектив выезжает вперед. В смартфоне реализовать такое технически сложно и ненадежно.
Инженеры пошли на хитрость, создав перископическую оптику. Лучи света, попадая в окошко камеры, преломляются зеркалом (призмой) под углом 90 градусов и идут не вглубь телефона, а вдоль его корпуса. Внутри «шайбы» скрывается целая миниатюрная рельсовая система, которая двигает линзы для оптического увеличения в 5 или 10 раз.
Системы стабилизации и магнитные приводы
Современные камеры умеют выдавать четкие снимки, даже если у пользователя слегка дрожат руки во время ходьбы или съемки на бегу. За это отвечает оптическая стабилизация.
Матрица или сам объектив внутри блока камеры буквально «подвешены» на тончайших подвесах в магнитном поле. Специальные датчики-гироскопы ежесекундно считывают колебания смартфона, а мощные микро-магниты мгновенно сдвигают камеру в противоположную сторону, компенсируя тряску. Для размещения этих катушек и магнитов вокруг объектива тоже требуется дополнительное пространство.
Резюме
Огромные «шайбы» на спинках наших телефонов — это не каприз маркетологов, а честный компромисс между законами физики и нашим желанием получать снимки журнального качества в один клик. Пока наука не изобрела принципиально новые металинзы, способные преломлять свет без толщины, нам придется мириться с выступающими блоками камер ради красивых мобильных фотографий.
Поделитесь в комментариях вашим мнением: мешают ли вам выступающие блоки камер в повседневном использовании или вы готовы мириться с «шайбой» ради идеальных ночных снимков? Какой дизайн камер вам кажется наиболее удачным?