Два объектива в одном модуле. Секрет революционного телефотомодуля Huawei Pura 80 Ultra
В настоящий момент смартфон Huawei Pura 80 Ultra – лидер рейтинга мобильных камер DxOMark. Первое место в престижном топе устройству обеспечили передовые технологические решения. В их числе – инновационный телефотомодуль с двумя объективами и одним сенсором. Узнали, как устроен уникальный механизм и какой путь прошла эволюция зум-камер в смартфонах Huawei.
Перископ, который изменил правила игры
Путь к созданию инновационного телеобъектива в смартфоне был сложным. Изначально производители ограничивались одним широкоугольным модулем, что серьезно сужало творческие горизонты пользователей. Специалисты столкнулись с непростой дилеммой. Большое фокусное расстояние, необходимое для серьезного приближения, неминуемо вело к усложнению оптической схемы, проблемам синхронизации сенсоров, увеличению толщины устройства и его конечной стоимости. Казалось, компактный смартфон и мощный зум – вещи несовместимые.
Но нашлись те, кто принял вызов. В 2018 году Huawei представила флагманский смартфон Huawei P20 Pro, который произвел двойную революцию. Он не только познакомил мир с ночным режимом, но и представил первый в индустрии трехкратный оптический зум.
Всего год спустя Huawei представил смартфон Huawei P30 Pro. Модель получила первый в индустрии перископический телемодуль с 5-кратным оптическим увеличением. Специалисты нашли выдающееся решение – развернули сенсор поперек корпуса смартфона и направили свет к нему через сложную систему линз и зеркал. Это был настоящий прорыв в мобильной фотографии.
Следующим логичным шагом стало желание охватить все возможные сценарии съемки. Эту амбициозную задачу реализовали в модели Huawei P40 Pro+. Оснастили ее двумя независимыми зум-камерами – с трехкратным и десятикратным оптическим приближением. Однако, в процессе обнаружились «подводные камни». Многочисленные линзы поглощали значительную часть света, что ухудшало качество съемки в сумерках и приводило к зашумленности. Кроме того, малейшее дрожание руки на 10-кратном увеличении приводило к смазанным кадрам.
Huawei проблему решила. Чтобы сократить количество линз и уменьшить габариты модуля в перископическом модуле применили систему из пяти отражающих поверхностей. А для компенсации тряски внедрили двойную систему стабилизации. В итоге Huawei P40 Pro+ предложил пользователям не только 10-кратный оптический, но и 20-кратный гибридный зум, а максимальное цифровое приближение достигло отметки 100x.
Далее производители задались вопросом, почему профессиональные камеры с телеобъективами могут снимать макро, а смартфоны – нет? И вновь ответ нашла Huawei. Компания выпустила смартфон Huawei Mate 50 RS, чья телекамера умела фокусироваться на объектах, находящихся всего в 5 сантиметрах. Съемка мельчайших деталей, мира насекомых и флоры стала доступной и качественной.
Модель Huawei P60 Pro справилась с еще двумя проблемами: низкой светосилой и шумами. Благодаря внедрению «светлой» призмы и сенсора с увеличенными пикселями, ночная съемка на телевик перестала быть чем-то необычным.
Между тем развитие мобильной съемки требовало все более и более смелых подходов. Многие примерялись к установке в смартфон несколько зум-камер. Но как быть с увеличением размеров, веса и цены устройства? Инженеры Huawei пошли оригинальным путем и придумали подвижный двойной зум на одном сенсоре. Он появился в Huawei Pura 80 Ultra. С момента выхода первого телеобъектива компании до реализации идеи, которая поначалу казалась фантастической, прошло 7 лет.
143 компонента, 18 осей и точность до 5 микрон
Фишка флагмана – в наличии двух разных внешних линз, но всего одного сенсора, который располагается на подвижной платформе с призмой внутри. Когда вы выбираете в интерфейсе камеры увеличение 3.7x, платформа плавно подъезжает к первой линзе, формируя кадр с фокусным расстоянием, идеальным для портретов и среднего зума. Нажимаете на кнопку 9.4x – платформа без задержки перемещается ко второй линзе, активируя мощное 10-кратное оптическое приближение для съемки удаленных объектов.
Казалось бы, простая с точки зрения обычного человека операция. Но за ней – результат большой работы инженеров. Телефотомодуль Huawei Pura 80 Ultra состоит из 143 компонентов, в то время как стандартные аналоги собираются из 60-70 деталей. Техпроцесс его сборки включает в себя более 150 уникальных операций.
На этом фото можно увидеть все этапы сборки уникального телефотомодуля и компоненты, которые для этого понадобились. На одном стенде все не поместилось – пришлось задействовать три.
Одной из самых сложных задач стало «подружить» огромный сенсор (1/1.28 дюйма) со сложной оптикой. Классическое вертикальное или горизонтальное расположение было невозможно. В первом случае сенсор просто бы не поместился, во втором – модуль занял бы всю ширину аппарата. Команда нашла нестандартное решение, разместив сенсор по диагонали. Этот ход потребовал создания более массивного стабилизационного механизма и многократного – в 4,5 раза, повышения прочностной надежности всех компонентов.
Из-за внедрения системы переключаемых объективов количество подвижных элементов выросло с 2 до 5. Для обеспечения точности перемещения призмы (с погрешностью от 3 до 5 микрон) была разработана специальная 18-осевая оптическая соединительная система.
Разумеется, подобная инженерная экзотика не могла не отразиться на габаритах. Инновационный модуль получился довольно крупным, и блок камер заметно выступает над корпусом. Тем не менее, разработчикам удалось избежать чрезмерного увеличения размеров. Huawei Pura 80 Ultra сохраняет эргономику смартфона, а не фотоаппарата с функцией звонка. Устройство прекрасно сбалансировано для комфортного использования одной рукой, без ущерба для емкости аккумулятора или других функций.
Сложность как новая форма простоты
Усилия инженеров Huawei увенчались успехом. Камера Huawei Pura 80 Ultra заняла первое место в мировом рейтинге мобильных камер DXoMark, и ключевую роль в этом сыграл именно новаторский телефотомодуль. Владельцу флагмана доступно мощное безупречное качество снимков вплоть до 10-кратного зума. И все это благодаря оптике, а не алгоритмам. Большой сенсор и светосильная оптика обеспечивают высокую четкость и яркость даже в условиях недостаточной освещенности.
Естественное боке на портретах достигается оптическим способом, что выглядит живее и натуральнее цифровых имитацией. Возможность фокусировки с 5 см открывает целый мир в мельчайших деталях. Стабилизированная видеосъемка 4K HDR позволяет снимать плавное и четкое видео. Цветопередача остается естественной благодаря встроенному колориметру Ultra Chroma, который работает со всеми камерами смартфона, распознавая до 1,5 млн оттенков.
Новаторский модуль Huawei Pura 80 Ultra доказывает, что будущее мобильной фотографии не только за умной программной обработкой, но и за смелыми аппаратными прорывами. Путь от идеи до массового производства занял 13 лет. Но результат показал: сложность, доведенная до совершенства, рождает новую, интуитивно понятную простоту и дарит пользователю универсальный инструмент для творчества без компромиссов.
