Рідка лінза: як влаштована і чому це майбутнє мобільної фотографії

Пояснюємо, що таке камера з рідкими лінзами на прикладі Xiaomi Mi Mix Fold, у чому її перевага

Рідка лінза в камері – звучить незвично та екзотично. Багато хто говорить про те, що за нею майбутнє і воно вже настало. Xiaomi Mi Mix Fold став першим смартфоном, де використовується технологія рідких лінз у фотокамері. Цікаво, що саме Xiaomi зуміла обійти всіх і першою запропонувати розробку завтрашнього дня. Ще навесні минулого року Huawei заявила про свій намір запропонувати у смартфоні рідку лінзу, але далі за гучні обіцянки справа не пішла. Санкції та пов'язані з ними проблеми не дозволили Huawei у результаті стати тут піонером.

Але що означає ця рідка лінза і які переваги вона принесе із собою в камери смартфонів? Чи зможе вона вивести мобільну фотографію на новий рівень?

Сама ідея рідкої лінзи випливає з бажання створити одну лінзу, яка однаково добре підходила б для будь-яких сценаріїв зйомки. Так, звичайні об'єктиви хороші для вуличних сцен та портретів. Ширококутні не перевершені там, де потрібно зробити краєвид чи панорамний знімок. Макросенсори ідеально підходять для зйомки крупним планом, а ось перископічні датчики потрібні для створення знімків із наближенням.

Уявіть, як би ідеально виглядали смартфони з однією камерою замість масиву датчиків, який ми спостерігаємо зараз. Всього один універсальний об'єктив, який здатний замінити одночасно кілька датчиків і йому під силу робитиме знімки в різних режимах. Є також припущення, що саме рідкі лінзи покладуть край виступаючим над корпусом камер.

Але перед тим як ми зануримо вас у тонкощі пристрою рідких лінз, варто сказати, що це не супернова технологія і світ до сьогодні не знав нічого подібного. Вперше про неї, як про масову технологію заговорили у 2017 році, а у комерційній фототехніці вона використовується вже з 2002 року, де в авангарді опинилася французька компанія Varioptic. Допомогли їй у цьому хлопці з Corning, які створюють захищене скло для камер та дисплеїв. Рідкі лінзи вже кілька років використовуються в спецтехніці і промисловому устаткуванні, а ось сама технологія відома з кінця 19 століття.

Що таке рідка лінза і як працює

Технологія рідких лінз черпає натхнення в людському оці та фактично імітуєте його біоніку. Ось як описує її Xiaomi у своєму прес-релізі, присвяченому Xiaomi Mi Mix Fold:

«Рідка лінза використовує принцип біоніки людського ока, утворюючи лінзовидну структуру з прозорою рідиною, обгорнуту плівкою, що дуже відрізняє її від традиційних оптичних лінз. Радіус кривизни сферичної поверхні може бути точно змінений завдяки високоточному двигуну, заснованому на власній технології Xiaomi, який забезпечує 3-кратний оптичний зум із збільшенням до 30-кратного, а мінімальна відстань для зйомки становить 3 см».

Наші очі унікальні і мають здатність фокусуватися. Ми здатні бачити далеко чи близько, тоді як кут зору залишається незмінним. І все завдяки м'язі кришталика.

Саме цю особливість людського ока повторює рідка лінза. Тобто. вона може "бачити" далеко або "бачити" близько, але фокусна відстань (кут огляду) залишається незмінною. Рідкі лінзи справді включають рідину. Вона знаходиться всередині неї у вигляді окремого осередку, який наповнений рідиною оптичного складу, наприклад, оптичним силіконовим еластомером.

У рух вона наводиться спеціальним двигуном, який подає напругу на лінзу, і вона змінює свою форму. Таким чином імітується робота м'яза людського ока, дозволяючи «бачити» далеко чи близько. Чим вище напруга — тим більш опуклою стає осередок із рідиною.

Зміна форми лінзи дозволяє одному й тому об'єктиву працювати як два (або більше) різних типів традиційних об'єктивів - наприклад, телеоб'єктив для збільшення знімків на відстані і макрозйомка для фокусування на об'єктах, близьких до камери. Це означає, що можна працювати тільки з одним об'єктивом для виконання декількох функцій і, отже, зменшити кількість датчиків.

Що пропонує Xiaomi Mi Mix Fold

Xiaomi Mi Mix Fold оснащений 8 Мп "біонічною" камерою з рідинною лінзою, що приводиться в дію двигуном, який використовує точні маніпуляції з цим "пакетом" рідини для перемикання між 3-кратним телеоб'єктивом і режимом макрозйомки, з можливістю фокусуватися на відстані 3. Вважається, що рідка лінза працює в діапазоні температур від -40 до 60 градусів за Цельсієм (від -40 до 140 градусів за Фаренгейтом), тому вона повинна добре працювати скрізь, де користувач може використовувати смартфон. За фактом у Xiaomi Mi Mix Fold вона поєднала собі телефото об'єктив та датчик для макрозйомки.

Цікаво, що, незважаючи на заяви про те, що ця технологія замінить великі масиви камер, Mi Mix Fold, як і раніше, має набір з трьох камер. Основна камера є 108 Мп сенсор Samsung і доповнили його 13 Мп надширококутною камерою.

Що дає рідка лінза

Насамперед, вона вирішує проблему зі швидким фокусуванням. Вона дозволяє робити знімки як далеко, так і поблизу. Теоретично лінза допоможе створювати нові режими для фотозйомки. Наприклад, камера може миттєво робити кілька знімків з різною фокусною відстанню, щоб отримати на виході надчіткий кадр по всій площі.

Рідка лінза має пристойну міцність і стійкість до вібрацій і ударів. Відсутність механічних частин унеможливлює її пошкодження і при падінні вона не розіб'ється. А стійкість до вібрацій повинна дозволити створювати чіткі кадри під час трясіння.

До її переваг варто віднести низьке енергоспоживання, можливість фокусуватися на мінімальній відстані, підтримку величезної кількості циклів трансформації та безшумну роботу. Не менш важливо те, що такі рідкі лінзи менші і легші за традиційні. Саме це дозволяє сподіватися, що майбутні смартфони з ними не отримають гірський масив основної камери на тильній стороні.

Незамінна рідинна лінза тоді, коли йдеться про макрозйомку. Вона дозволить робити об'єкт яскраво вираженим і тло добре розмитим, а саме зображення лаконічним.

Майбутнє технології

На даний момент Xiaomi Mi Mix Fold унікальний тим, що він єдиний, хто пропонує рідку лінзу. Хто наступний запропонує таке рішення? Питання відкрите і навряд чи це буде Samsung або Apple, які вважають за краще не поспішати і сповідують більш стабільний підхід з використанням новацій. Швидше за все, черговою «вискочкою» стане смартфон якоїсь китайської компанії. Навіть не виключаємо того, що другий знову буде Xiaomi з тим самим Mi Mix 4.

Теоретично інженери повинні будуть «навчити» рідкі лінзи брати він функції кількох датчиків і, мабуть, говорити, що технологія відбулася можна буде після того, як вона з'явиться в головному датчику. Сама розробка перспективна і багато що вирішуватиме те, яких успіхів досягнуть інженери у поєднанні «заліза» та софту для її роботи.

Першими її отримуватимуть флагмани, а ось до доступних пристроїв вона дістанеться нескоро через дорожнечу виконання. Що ви думаєте про рідкі лінзи? Чи вважаєте ви, що рідкі лінзи згодом стануть масовими в камерах смартфонів?

Підписуйтесь на Andro News у Telegram , « ВКонтакті » та YouTube -канал.

Джерела: fstoppers , pocket-lint, nextpit