Жидкая линза: как устроена и почему это будущее мобильной фотографии

Объясняем, что такое камера с жидкими линзами на примере Xiaomi Mi Mix Fold, в чем ее преимущество

Жидкая линза в камере — звучит необычно и экзотично. Многие говорят о том, что за ней будущее и оно уже наступило. Xiaomi Mi Mix Fold стал первым смартфоном, где используется технология жидких линз в фотокамере. Примечательно, что именно Xiaomi сумела обойти всех и первой предложить разработку завтрашнего дня. Еще весной прошлого года Huawei заявила о своем намерении предложить в смартфоне жидкую линзу, но дальше громких обещаний дело не пошло. Санкции и связанные с ними проблемы не позволили Huawei в итоге стать тут пионером.



Но что означает эта жидкая линза и какие преимущества она привнесет с собой в камеры смартфонов? Сможет ли она вывести мобильную фотографию на новый уровень?

Сама идея жидкой линзы проистекает из желания создать одну линзу, которая бы одинаково хорошо подходила для любых сценариев съемки. Так, обычные объективы хороши для уличных сцен и портретов. Широкоугольные не превзойдены там, где нужно сделать пейзаж или панорамный снимок. Макросенсоры идеально подходят для съемки крупным планом, а вот перископические датчики нужны для создания снимков с приближением.

Представьте, как идеально выглядели бы смартфоны с одной камерой вместо массива датчиков, который мы наблюдаем сейчас. Всего один универсальный объектив, который способен заменить одновременно несколько датчиков и ему под силу будет делать снимки в разных режимах. Есть также предположение, что именно жидкие линзы положат конец выступающим над корпусом камерам.



Но перед тем как мы погрузим вас в тонкости устройства жидких линз, стоит сказать, что это не суперновая технология и мир до сегодняшнего дня не знал ничего подобного. Впервые о ней, как о массовой технологии заговорили в 2017 году, а в коммерческой фототехнике она используется уже с 2002 года, где в авангарде оказалась французская компания Varioptic. Помогли ей в этом ребята из Corning, которые создают защищенные стекла для камер и дисплеев. Жидкие линзы вот уже несколько лет используются в спецтехнике и промышленном оборудовании, а вот сама технология известна с конца 19 века.

Что такое жидкая линза и как работает

Технология жидких линз черпает вдохновение в человеческом глазе и фактически имитируете его бионику. Вот как описывает ее Xiaomi в своем пресс-релизе, посвященном Xiaomi Mi Mix Fold:

«Жидкая линза использует принцип бионики человеческого глаза, образуя линзовидную структуру с прозрачной жидкостью, обернутую пленкой, что сильно отличает ее от традиционных оптических линз. Радиус кривизны сферической поверхности может быть точно изменен благодаря высокоточному движку, основанному на собственной технологии Xiaomi, который обеспечивает 3-кратный оптический зум с увеличением до 30-кратного, а минимальное расстояние для съемки составляет 3 см».



Наши глаза уникальны и обладают способностью фокусироваться. Мы способны видеть далеко или близко, тогда как угол зрения остается постоянным. И все благодаря мышце хрусталика.

Именно эту особенность человеческого глаза повторяет жидкая линза. Т.е. она может «видеть» далеко или «видеть» близко, но фокусное расстояние (угол обзора) остается неизменным. Жидкие линзы действительно включают жидкость. Она находится внутри нее в виде отдельной ячейки, которая наполнена жидкостью оптического состава, например, оптическим силиконовым эластомером.

В движение она приводится специальным мотором, который подает напряжение на линзу, и она меняет свою форму. Таким образом имитируется работа мышцы человеческого глаза, позволяя «видеть» далеко или близко. Чем выше напряжение — тем более выпуклой становится ячейка с жидкостью.

 

Изменение формы линзы позволяет одному и тому же объективу работать как два (или более) разных типа традиционных объективов - например, телеобъектив для увеличения снимков на расстоянии и макросъемка для фокусировки на объектах, близких к камере. Это означает, что есть возможность работать только с одним объективом для выполнения нескольких функций и, следовательно, уменьшить количество датчиков.

Что предлагает Xiaomi Mi Mix Fold

Xiaomi Mi Mix Fold оснащен 8 Мп «бионической» камерой с жидкостной линзой, приводимой в действие двигателем, который использует точные манипуляции с этим «пакетом» жидкости для переключения между 3-кратным телеобъективом и режимом макросъемки, с возможностью фокусироваться на расстоянии 3 сантиметров. Считается, что жидкая линза работает в диапазоне температур от -40 до 60 градусов по Цельсию (от -40 до 140 градусов по Фаренгейту), поэтому она должна хорошо работать везде, где пользователь может использовать смартфон. По факту в Xiaomi Mi Mix Fold она объединила себе телефото объектив и датчик для макросъемки.



Интересно, что, несмотря на заявления о том, что эта технология заменит большие массивы камер, Mi Mix Fold по-прежнему имеет набор из трех камер. Основная камера представляет собой 108 Мп сенсор Samsung и дополнили его 13 Мп сверхширокоугольной камерой.

Что дает жидкая линза

Прежде всего, она решает проблему с быстрой фокусировкой. Она позволяет делать снимки как вдали, так и вблизи. В теории жидкая линза поможет создавать новые режимы для фотосъемки. Например, камера может мгновенно делать несколько снимков с различным фокусным расстоянием, чтобы получить на выходе сверхчеткий кадр по всей его площади.

Жидкая линза обладает приличной прочностью и устойчивостью к вибрациям и ударам. Отсутствие механических частей исключает ее повреждение и при падении она не разобьется. А стойкость к вибрациям должна позволить создавать четкие кадры при тряске.

К числу ее достоинств стоит отнести низкое энергопотребление, возможность фокусироваться на минимальном расстоянии, поддержку огромного количества циклов трансформации и бесшумную работу. Не менее важно то, что такие жидкие линзы меньше и легче традиционных. Именно это позволяет надеяться, что будущие смартфоны с ними не получат «горный массив» основной камеры на тыльной стороне.

Незаменима жидкостная линза тогда, когда речь заходит о макросъемке. Она позволит делать объект ярко выраженным и фон хорошо размытым, а само изображение лаконичным.

Будущее технологии

На данный момент Xiaomi Mi Mix Fold уникален тем, что он единственный, кто предлагает жидкую линзу. Кто следующий предложит подобное решение? Вопрос открытый и вряд ли это будет Samsung или Apple, которые предпочитают не спешить и исповедуют более размеренный подход с внедрением новаций. Скорее всего, очередной «выскочкой» станет смартфон какой-то из китайских компаний. Даже не исключаем того, что второй вновь будет Xiaomi с тем же Mi Mix 4.



В теории инженеры должны будут «научить» жидкие линзы брать на себя функции нескольких датчиков и, пожалуй, говорить о том, что технология состоялась можно будет после того, как она появится в главном датчике. Сама разработка перспективна и многое будет решать то, каких успехов добьются инженеры в соединении «железа» и софта для ее работы.

Первыми ее будут получать флагманы, а вот до доступных устройств она доберется нескоро из-за дороговизны исполнения. Что вы думаете о жидких линзах? Считаете ли вы, что жидкие линзы со временем станут массовыми в камерах смартфонов?

Подписывайтесь на Andro News в Telegram, «ВКонтакте» и YouTube-канал.

Источники: fstoppers, pocket-lint, nextpit