Смартфоны превзойдут фотоаппараты уже в 2024 году. Революцию совершит этот маленький датчик

Если проанализировать современный рынок смартфонов, можно сделать интересный вывод: сейчас модели отличаются, по сути, только дизайном, прошивкой и… камерами. Судите сами: во всех гаджетах одной ценовой категории используется один и тот же процессор (либо очень похожие чипсеты), равные экраны, идентичные динамики и аналогичные аккумуляторы. С этим связан парадокс: развитие камер (единственной выделяющейся детали смартфона) будто замедляется с каждым годом — после появления ночного режима съёмки и перископных объективов, никаких революционных идей мир мобильных технологий не видел.

Тем не менее ситуация может измениться совсем скоро — уже в 2024 году. Всё благодаря революционной идее компании Spectricity и её датчику S1, который полностью меняет (а точнее, дополняет) существующий подход к съёмке. Сразу стоит подчеркнуть, что это не очередные смелые, но наивные мечты о прекрасных технологиях будущего (как о мифических графеновых аккумуляторах), а действительно реалистичный проект, лежащий на горизонте.

Чем новый подход отличается от существующего

На данный момент камеры подавляющего большинства смартфонов оснащены RGB-сенсорами, способными улавливать только красный (Red), зелёный (Green) и синий (Blue) — кадры этих трёх цветов соединяются и обрабатываются умными алгоритмами, а затем получается итоговая фотография.

Spectricity S1 работает схожим образом, только его матрица фиксирует не три слоя, а до шестнадцати — с разными цветами и разными длинами волн света (ближнего инфракрасного диапазона) различного типа, в том числе исходящего из разных источников, а также отражённого от объектов в кадре. Инженеры назвали свою разработку мультиспектральным датчиком.

Такой датчик передаёт смартфону намного больше данных о снимке, что позволяет алгоритмам существенно качественнее обработать фотографию. На практике это отчётливее всего отражается на балансе белого — камеры современных смартфонов даже самого высокого уровня выдают сильно отличающийся результат в зависимости от окружающей температуры освещения, что искажает реалистичность цветопередачи (особенно если в кадр попадает свет от разных типов источников освещения). Для мультиспектрального датчика это несущественная проблема — внешнее освещение всё ещё влияет на баланс белого кадра, но практически незаметно для человека.

По сути, правильная цветопередача при сложных условиях — это финальный этап, который позволит смартфонам догнать фотоаппараты по качеству съёмки фотографий для соцсетей и домашнего архива. Или даже перегнать их, если учитывать ночной режим и подобные чудеса автоматической постобработки.

Spectricity S1 — это датчик или всё же камера?

Это камера, использующаяся для вспомогательных целей. Она делает фотографии с разрешением 800×600 пикселей (скорость съемки составляет 30 кадров в секунду), которые впоследствии объединяются со стандартным RGB-снимком. Этот вспомогательный принцип работы похож на таковой в случае использования «датчика глубины» или ToF-сенсора — они тоже самостоятельно фиксируют данные, которые затем используются для улучшения фотографии на основную RGB-камеру.

Сам по себе мультиспектральный датчик довольно маленький (6×5×5 мм) и разработан для установки в смартфоны — он построен с применением тех же методов, которые используются для создания обычных CMOS-датчиков. По заверениям производителя, стоимость цельного модуля будет сопоставима с ценой стандартной камеры для смартфона высокого класса.

Spectricity S1 управляется цифровым сигнальным процессором (ISP) — неотъемлемым компонентом современных однокристальных систем от Qualcomm, MediaTek и других производителей мобильных чипсетов. Но для его поддержки нужно дополнительное программное обеспечение.

Мультиспектральный датчик пригоден не только для фото

Хотя основная идея этой технологии кроется в улучшении снимков, применение его возможностей (в особенности — улавливание волн различной длины в ближнем инфракрасном спектре) исключительно для фотосъёмки не раскрывало бы весь его потенциал.

Мультиспектральный датчик позволяет, к примеру, распознавать биомаркеры эпидермиса — впоследствии их можно анализировать, чтобы определить состояние кожи и её подлинность (это может пригодиться для улучшения сканеров лица, чтобы препятствовать использованию реалистичной маски лица другого человека). На самом деле, применений возможностям такого сенсора может быть гораздо больше, но для этого понадобятся специальные программы, которые будут анализировать данные. Сам производитель видит несколько возможных применений (помимо вышеописанных):

• улучшение дополненной реальности — более реалистичное освещение реальных и виртуальных объектов, более точное обнаружение объектов;
• анализ здоровья растений — специальные программы смогут выявлять недостаток воды и удобрений, проанализировав снимки листьев;
• анализ пищевых продуктов — утилиты смогут определять свежесть и спелость еды.

Когда мультиспектральный датчик появится на рынке

Это чуть ли не самая важная часть статьи, поскольку в истории мобильных технологий было много интересных и перспективных идей, которые никогда так и не вышли на рынок — достаточно взглянуть лишь на портфель патентов любой крупной компании, не говоря уже о бесчисленном количестве амбициозных стартапов.

Но в случае с компанией Spectricity и её датчиком S1 прогнозы кажутся более оптимистичными — по крайней мере, в это охотно верится сразу по нескольким причинам. Во-первых, производитель уже показал готовый работающий датчик вживую — с ним ознакомилось издание Digital Trends (правда, прототип управлялся компьютером, а не смартфоном). Во-вторых, Spectricity S1 можно производить на литейных цехах, изготовляющих стандартные CMOS-сенсоры — осваивать новые технологии производства или инвестировать в дополнительные цеха не нужно. В-третьих, глава компании называет конкретные сроки (видимо, ориентируясь на закрытые переговоры с производителями):

Вначале он [мультиспектральный датчик] будет внедрён в телефонах высокого класса. Это будет небольшой объем в 2024 году, более высокий объем в 2025 году, а затем, начиная с 2026 года, он [мультиспектральный датчик] будет более широко распространен».

В компании добавили, что первыми смартфонами с мультиспектральным датчиком станут модели китайских брендов, а не таких корпораций, как Apple и Samsung.