Камера в мобильном телефоне: история и развитие

Введение

Мобильный телефон, способный делать фотоснимки и обычно также видео, – песня группы The Game.

Камерафон – это мобильный телефон, способный делать фотографии и часто записывать видео с помощью одной или нескольких встроенных цифровых камер. Он также может беспроводно и удобно отправлять полученные изображения. Первым коммерческим телефоном с цветной камерой был Kyocera Visual Phone VP 210, выпущенный в Японии в мае 1999 года. Большинство камерафонов меньше и проще, чем отдельные цифровые камеры. В эпоху смартфонов устойчивый рост продаж камерафонов привел к пику продаж компактных цифровых камер примерно в 2010 году, после чего продажи пошли на спад. Параллельное улучшение технологии камер смартфонов и другие многофункциональные преимущества привели к постепенной замене компактных цифровых камер. В большинстве современных смартфонов для запуска приложения камеры предусмотрен пункт меню и кнопка на экране для активации затвора. Некоторые также имеют отдельную кнопку камеры для быстроты и удобства. Некоторые модели, такие как Samsung i8000 Omnia II 2009 года, оснащены двухступенчатой кнопкой затвора, как в специализированных цифровых камерах. Некоторые камерафоны разработаны так, чтобы по внешнему виду и частично по функциям и качеству изображения напоминать отдельные цифровые компактные камеры начального уровня и маркируются как мобильные телефоны и камеры – примером является Samsung Galaxy S4 Zoom 2013 года. Основными преимуществами камерафонов являются их стоимость и компактность; для пользователя, который в любом случае носит с собой мобильный телефон, это добавление незначительно. Смартфоны с функциями камерафона могут запускать мобильные приложения для добавления таких возможностей, как геотегирование и склейка изображений. Кроме того, современные смартфоны могут использовать сенсорные экраны для направления камеры на определенный объект в поле зрения, предоставляя даже неопытному пользователю степень контроля фокусировки, превосходящую возможности опытных фотографов, использующих ручную фокусировку. Однако сенсорный экран, будучи универсальным средством управления, уступает по маневренности отдельным кнопкам и дискам специализированной камеры. Начиная с середины 2010-х годов, некоторые продвинутые камерафоны оснащаются оптической стабилизацией изображения (OIS), более крупными сенсорами, светосильными объективами, видео 4K и даже оптическим зумом, для которого некоторые используют физический зум-объектив. Также распространены многообъективные системы и ночные режимы многокадровой съемки. С конца 2010-х годов высококлассные смартфоны обычно оснащаются несколькими объективами с различными функциями, чтобы более эффективно использовать ограниченное физическое пространство устройства. Распространенные функции объективов включают сверхширокоугольный сенсор, телеобъектив, макрообъектив и датчик глубины. На некоторых телефонных камерах есть маркировка, указывающая производителя объектива, количество мегапикселей или такие функции, как автофокус или возможность масштабирования, для подчеркивания их характеристик, например, на Samsung Omnia II (2009), Galaxy S II (2011) и S20 (2020), Sony Xperia Z1 (2013) и некоторых последующих моделях, Nokia Lumia 1020 (2013).

A camera phone is a mobile phone which is able to capture photographs and often record video using one or more built in digital cameras. It can also send the resulting image wirelessly and conveniently. The first commercial phone with color camera was the Kyocera Visual Phone VP 210, released in Japan in May 1999. Most camera phones are smaller and simpler than the separate digital cameras. In the smartphone era, the steady sales increase of camera phones caused point and shoot camera sales to peak about 2010 and decline thereafter. The concurrent improvement of smartphone camera technology, and its other multifunctional benefits, have led to it gradually replacing compact point and shoot cameras. Most modern smartphones only have a menu choice to start a camera application program and an on screen button to activate the shutter. Some also have a separate camera button, for quickness and convenience. A few such as the 2009 Samsung i8000 Omnia II have a two level shutter button as in dedicated digital cameras. Some camera phones are designed to resemble separate low end digital compact cameras in appearance and to some degree in features and picture quality, and are branded as both mobile phones and cameras—an example being the 2013 Samsung Galaxy S4 Zoom. The principal advantages of camera phones are cost and compactness; indeed for a user who carries a mobile phone anyway, the addition is negligible. Smartphones that are camera phones may run mobile applications to add capabilities such as geotagging and image stitching. Also, modern smartphones can use their touch screens to direct their camera to focus on a particular object in the field of view, giving even an inexperienced user a degree of focus control exceeded only by seasoned photographers using manual focus. However, the touch screen, being a general purpose control, lacks the agility of a separate camera's dedicated buttons and dial(s). Starting in the mid 2010s, some advanced camera phones feature optical image stabilisation (OIS), larger sensors, bright lenses, 4K video and even optical zoom, for which a few use a physical zoom lens. Multiple lenses and multi shot night modes are also familiar. Since the late 2010s, high end smartphones typically have multiple lenses with different functions, to make more use of a device's limited physical space. Common lens functions include an ultrawide sensor, a telephoto sensor, a macro sensor, and a depth sensor. Some phone cameras have a label that indicates the lens manufacturer, megapixel count, or features such as autofocus or zoom ability for emphasis, including the Samsung Omnia II (2009) and Galaxy S II (2011) and S20 (2020), Sony Xperia Z1 (2013) and some successors, Nokia Lumia 1020 (2013).

Технология

Камеры мобильных телефонов обычно оснащены CMOS активными пиксельными датчиками изображения (CMOS-датчики) из-за значительно сниженного энергопотребления по сравнению с камерами типа CCD. Некоторые используют CMOS-датчики с обратной подсветкой, которые потребляют еще меньше энергии, но стоят дороже, чем CMOS и CCD. Обычные объективы с фиксированным фокусным расстоянием и небольшие датчики ограничивают производительность при плохом освещении. Отсутствие физического затвора приводит к значительной выдержке задержки у некоторых моделей. Встроенная светодиодная вспышка освещает менее интенсивно и в течение более длительного времени экспозиции, чем импульсная вспышка, и ни одна из них не имеет разъема для подключения внешней вспышки. Оптический зум и резьбы для штатива встречаются редко, а некоторые модели также не имеют USB-порта или слота для карты памяти. Большинство телефонов оснащены Bluetooth и Wi-Fi и могут делать фотографии с геометками. Некоторые более дорогие телефоны с камерой лишены многих из этих технических недостатков, а благодаря большим датчикам изображения (некоторые достигают 1 дюйма, например, в Panasonic Lumix DMC CM1) их возможности приближаются к возможностям недорогих компактных камер. Несколько гибридных телефонов с камерой, таких как Samsung Galaxy S4 Zoom и K Zoom, были оснащены настоящими объективами с оптическим зумом. По мере развития технологии камер, конструкция объективов эволюционировала от простой схемы Double Gauss или Cooke Triplet до множества литых пластиковых асферических элементов с различной дисперсией и показателями преломления. Некоторые телефонные камеры также применяют коррекцию искажений (оптических), виньетирования и различных оптических аберраций к изображению перед его сжатием в формат JPEG. Оптическая стабилизация изображения позволяет использовать более длительные выдержки без размытия, несмотря на дрожание рук. Первым известным смартфоном с оптической стабилизацией на основной камере был Nokia Lumia 920 (конец 2012 года), а первым смартфоном с оптической стабилизацией на фронтальной камере – HTC 10 (начало 2016 года). Некоторые смартфоны, такие как LG (начиная с модели G3 в 2014 году), оснащены камерой Time-of-Flight с инфракрасным лазерным лучом для помощи в автоматической фокусировке. Тепловизор впервые был реализован в 2016 году в Caterpillar S60. Технология High Dynamic Range (HDR) объединяет несколько изображений с разными значениями экспозиции для достижения сбалансированной яркости по всему изображению и впервые была реализована в смартфонах начала 2010-х годов, таких как Samsung Galaxy S III и iPhone 5. Первым известным смартфоном с возможностью съемки видео в HDR был Sony Xperia Z (2013 год), в котором кадры формируются путем изменения экспозиции через каждые две линии пикселей для создания пространственно изменяющейся экспозиции (SVE). По состоянию на 2019 год высококлассные телефоны с камерой могут записывать видео с разрешением до 4K со скоростью 60 кадров в секунду для обеспечения плавности.

Mobile phone cameras typically feature CMOS active pixel image sensors (CMOS sensors) due to largely reduced power consumption compared to charge coupled device (CCD) type cameras, Some use CMOS back illuminated sensors, which use even less energy, at higher price than CMOS and CCD. The usual fixed focus lenses and smaller sensors limit performance in poor lighting. Lacking a physical shutter, some have a long shutter lag. Photoflash by the typical internal LED source illuminates less intensely over a much longer exposure time than a flash strobe, and none has a hot shoe for attaching an external flash. Optical zoom and tripod screws are rare and some also lack a USB connection or a removable memory card. Most have Bluetooth and WiFi, and can make geotagged photographs. Some of the more expensive camera phones have only a few of these technical disadvantages, but with bigger image sensors (a few are up to 1", such as the Panasonic Lumix DMC CM1), their capabilities approach those of low end point and shoot cameras. The few hybrid camera phones such as Samsung Galaxy S4 Zoom and K Zoom were equipped with real optical zoom lenses. As camera phone technology has progressed, lens design has evolved from a simple double Gauss or Cooke triplet to many molded plastic aspheric lens elements made with varying dispersion and refractive indexes. Some phone cameras also apply distortion (optics), vignetting, and various optical aberration corrections to the image before it is compressed into a JPEG format. Optical image stabilization allows longer exposures without blurring, despite trembling. The earliest known smartphone to feature it on the rear camera is in late 2012 on the Nokia Lumia 920, and the first known front camera to feature one is on the HTC 10 from early 2016. Few smartphones such as LG initially with the 2014 G3 are equipped with a time of flight camera with infrared laser beam assisted auto focus. A thermal imaging camera has initially been implemented in 2016 on the Caterpillar S60. High dynamic range imaging merges multiple images with different exposure values for a balanced brightness across the image and was first implemented in early 2010s smartphones such as the Samsung Galaxy S III and iPhone 5. The earliest known smartphone to feature high dynamic range filming is the Sony Xperia Z, 2013, where frames are arrayed by changing the exposure every two lines of pixels to create a spatially varying exposure (SVE). As of 2019, high end camera phones can produce video with up to 4K resolution at 60 frames per second for smoothness.

Увеличение

Большинство телефонов с камерами оснащены функцией цифрового зума, которая может позволить увеличить изображение без потери качества, если выбрано разрешение ниже максимального разрешения матрицы изображения, поскольку в этом случае используется резервное разрешение матрицы. Например, при двукратном цифровом зуме доступна лишь четверть разрешения матрицы изображения. Некоторые телефоны имеют оптический зум, а также встречаются модели с несколькими камерами с разным углом обзора, объединенными с цифровым зумом в гибридную систему зумирования. Например, в Huawei P30 Pro используется перископическая телефотокамера с 5-кратным зумом и цифровым зумом до 10-кратного, что обеспечивает 50-кратный гибридный зум. К телефону можно подключить внешнюю камеру по беспроводной сети Wi-Fi. Они совместимы с большинством смартфонов. Телефоны Windows Phone можно настроить для работы в режиме камеры даже в спящем режиме.

Физическое местоположение

При взгляде сзади по вертикали, модуль задней камеры на некоторых мобильных телефонах расположен в верхней центральной части, а на других – в верхнем левом углу. Расположение в верхнем левом углу обеспечивает лучшую эргономику, поскольку снижает вероятность закрытия и загрязнения объектива при горизонтальном удержании, а также позволяет более эффективно использовать ограниченное пространство внутри устройства, так как соседним компонентам не требуется обтекать объектив.

Аудиозапись

Мобильные телефоны с несколькими микрофонами обычно позволяют записывать видео со стереозвуком. Samsung, Sony и HTC впервые реализовали эту функцию в 2012 году в своих моделях Samsung Galaxy S3, Sony Xperia S и HTC One X. Apple начала использовать стереозвук с выходом семейства iPhone Xs и iPhone XR в 2018 году.

Служба мультимедийных сообщений

Телефоны с камерами могут обмениваться фотографиями почти мгновенно и автоматически через инфраструктуру обмена, интегрированную в сеть оператора. Ранние разработчики, включая Филиппа Кана, представляли технологию, которая позволила бы поставщикам услуг "взимать плату каждый раз, когда кто-то делает снимок". Идея заключалась в использовании этой технологии на устройствах без встроенной камеры (подключаемых через интерфейс Pop Port) и возможности передачи изображений, сделанных камерой (с разрешением VGA и вспышкой), непосредственно на телефон для хранения или отправки через MMS. В 2013–2014 годах Sony и другие производители анонсировали дополнительные модули камер для смартфонов, называемые камерами в стиле объектива. Они оснащены более крупными сенсорами и объективами, чем в камерофонах, но не имеют видоискателя, дисплея и большинства элементов управления. Их можно устанавливать на телефон или планшет Android или iOS и использовать их дисплей и элементы управления. Камеры в стиле объектива включают: серию Sony SmartShot QX, анонсированную и выпущенную в середине 2013 года, в которую входят DSC QX100/B, большая Sony ILCE QX1 и компактная Sony DSC QX30. Серию камер Kodak PixPro с умными объективами, анонсированную в 2014 году. DxO ONE – небольшую камеру, которая подключается к iPhone или iPad Apple через порт Lightning. Серию камер с умными объективами Vivicam от Vivitar/Sakar, анонсированную в 2014 году. HTC RE – HTC также анонсировала внешний модуль камеры для смартфонов, способный делать снимки с разрешением 16 Мп и записывать Full HD видео. Модуль RE также водонепроницаем и пыленепроницаем, что позволяет использовать его в различных условиях. В конце 2014 года стали доступны внешние камеры для тепловизионной съемки. В 2019 году у нескольких производителей появились насадки для микроскопов, а также адаптеры для подключения астрономического телескопа.

Ограничения

Форма мобильных телефонов компактна. В них недостаточно места для большого сенсора изображения и выделенных регуляторов и кнопок для удобства эргономики. Управление осуществляется через сенсорное меню. Фотографу приходится смотреть в меню, а не на объект съемки. В специализированных камерах предусмотрен отсек для карты памяти и аккумулятора, который для большинства моделей легко доступен рукой, обеспечивая непрерывную работу при заполнении или разрядке (горячая замена). При этом аккумулятор можно заряжать отдельно. В большинстве мобильных телефонов аккумулятор несъемный, а многие модели вообще не имеют слота для карты памяти. В других слот для карты памяти находится внутри лотка, для доступа к которому требуется инструмент. Операционные системы мобильных телефонов не загружаются мгновенно, как прошивка специализированных цифровых фотоаппаратов и видеокамер, и подвержены влиянию фоновых процессов. Специализированные цифровые камеры, даже бюджетные, обычно оснащены конденсатором для вспышки, генерирующим ксеноновую вспышку, которая значительно больше и мощнее светодиодных ламп в мобильных телефонах. Из-за стандартной вертикальной ориентации мобильных телефонов неопытные пользователи могут интуитивно снимать видео вертикально, что делает портретный режим неудобным для просмотра на обычных горизонтальных экранах дома. Благодаря относительно тонкому корпусу смартфоны обычно не могут стоять самостоятельно и требуют опоры, в то время как специализированные цифровые фотоаппараты и видеокамеры обычно имеют плоское основание, позволяющее им устойчиво стоять. Смартфоны не имеют специальных надежных креплений для штатива и могут быть установлены только с помощью менее устойчивого устройства, которое фиксирует края корпуса.

Программное обеспечение

Пользователи могут использовать предустановленное программное обеспечение камеры или установить альтернативное. Предустановленное программное обеспечение может быть оптимизировано производителем для повышения производительности, в то время как альтернативное программное обеспечение может предлагать функциональность, элементы управления и возможности настройки, отсутствующие в предустановленном. Графический пользовательский интерфейс обычно включает виртуальную кнопку спуска затвора на экране, расположенную со стороны обычной кнопки «Домой» и порта зарядки, а также миниатюру последнего снимка и некоторые значки состояния, отображающие такие настройки, как выбранное разрешение, режим сцены, стабилизация, вспышка и индикатор заряда батареи. Программное обеспечение камеры может показывать приблизительное количество оставшихся фотографий до заполнения памяти, текущий размер видеофайла и доступное место для хранения во время записи, как это было реализовано в смартфонах Samsung начала 2010-х годов. Ярлыки настроек в видоискателе камеры могут быть настраиваемыми. В сентябре 2013 года Apple представила компоновку видоискателя камеры в iOS 7, которая впоследствии была реализована несколькими другими крупными производителями к концу 2010-х годов. Эта компоновка характеризуется круглой, обычно цветной кнопкой спуска затвора и селектором режима камеры с использованием перпендикулярного текста и отдельными режимами для фото- и видеосъемки. Среди производителей, отказавшихся от собственной компоновки в пользу вариантов, вдохновленных Apple, – Samsung, Huawei, LG, OnePlus, Xiaomi и UleFone. Может быть предусмотрена возможность использования клавиш регулировки громкости для съемки фото, видео или изменения масштаба. Значение экспозиции можно регулировать, проводя пальцем вверх или вниз после касания для фокусировки или через отдельную опцию меню. Возможность блокировки фокуса и экспозиции достигается удержанием касания в течение короткого времени, при этом значение экспозиции остается регулируемым. Эти жесты могут быть доступны как при обычной съемке, так и при использовании фронтальной камеры. Ранее удержание виртуальной кнопки спуска затвора также использовалось для фиксации фокуса. Распространенным применением удержания кнопки спуска затвора является серийная съемка, при которой делается несколько фотографий подряд с разными разрешениями, скоростями и ограничениями по количеству кадров в зависимости от устройства, а также, возможно, с возможностью выбора между скоростью и разрешением. Может отображаться анимация спуска затвора, например, имитирующая лепестки диафрагмы или простое кратковременное затемнение экрана. Тактильная (вибрационная) обратная связь может использоваться для подтверждения сделанного снимка, что особенно полезно при удержании смартфона под углом, затрудняющим видимость экрана. Экраны блокировки обычно позволяют пользователю запускать камеру без разблокировки устройства, чтобы не упустить важные моменты. Это может быть реализовано с помощью значка, который можно смахнуть в сторону. Запуск камеры может быть возможен из любого места с помощью двойного нажатия кнопки питания/блокировки или кнопки «Домой», либо с помощью выделенной кнопки спуска затвора, если она имеется. Программное обеспечение камер в более современных и высококлассных смартфонах (например, Samsung начиная с 2015 года) предоставляет больше возможностей для ручного управления параметрами, такими как экспозиция и фокусировка. Эта функция впервые появилась в 2013 году в камерофоне Samsung Galaxy S4 Zoom и Nokia Lumia 1020, а затем была расширена и на другие смартфоны. В некоторых смартфонах, например, в LG V10, предустановленное программное обеспечение камеры включает гистограмму изображения, функцию, известную из продвинутых специализированных камер.

Users may use bundled camera software, or install alternative software. Bundled software may be optimized by the vendor for performance, whereas alternative software may offer functionality and controls and customization missing in bundled software. The graphical user interface typically features a virtual on screen shutter button located towards the usual home button and charging port side, and a thumbnail previewing the last photo, and some status icons that may display settings such as selected resolution, scene mode, stabilization, flash, and a battery indicator. The camera software may indicate the estimated number of remaining photographs until exhausted space, the current video file size, and remaining space storage while recording, as done on early 2010s Samsung smartphones. Shortcuts to settings in the camera viewfinder may be customizable. In September 2013, Apple introduced a camera viewfinder layout with iOS 7 that would be implemented by several other major vendors towards the late 2010s. This layout has a circular and usually solid colour shutter button and a camera mode selector using perpendicular text and separate camera modes for photo and video. Vendors that have ditched their layout to implement variations of Apple's layout include Samsung, Huawei, LG, OnePlus, Xiaomi, and UleFone. There may be an option to utilize volume keys for photo, video, or zoom. Exposure value may be adjustable by swiping vertically after tapping to focus or through a separate menu option. It may be possible to lock focus and exposure by holding the touch for a short time, and exposure value may remain adjustable in this state. These gestures may be available while filming and for the front camera. Retaining focus also has in the past been implemented through holding the virtual shutter button. Another common use of holding the shutter button is burst shot, where multiple photos are captured in quick succession, with varying resolutions, speeds, and sequential limits among devices, and possibly with an option to adjust between speed and resolution. A shutter animation such as skeuomorphic aperture diaphragm blades or a simple short black out may be featured. A haptic (vibration) feedback may be used to signify a captured photograph, which is of use when holding the smartphone in an angle with poor visibility of the screen. Lock screens typically allow the user to launch the camera without unlocking to prevent missing moments. This may be implemented through an icon swiped away from. Launching from anywhere may be possible through double press of power/stand by or home button, or a dedicated shutter button if present. Camera software on more recent and higher end smartphones (e. g. Samsung since 2015) allows for more manual control of parameters such as exposure and focus. This was first featured in 2013 on the camera centric Samsung Galaxy S4 Zoom and Nokia Lumia 1020, but was later expanded among smartphones. Few smartphones' bundled camera software such as that of the LG V10 features an image histogram, a feature known from higher end dedicated cameras.

Видеозапись

Видеозапись может быть реализована как отдельный режим камеры или объединена на первой странице видоискателя, как это было сделано в Samsung Galaxy S4 – S9. Определенные разрешения могут быть реализованы как отдельные режимы камеры, как, например, Sony сделала с 4K (2160p) в Xperia Z2. Во время видеозаписи может быть возможна съемка фотографий, возможно, с более высоким разрешением, чем у самого видео. Например, Samsung Galaxy S4 делает фотографии во время видеозаписи с разрешением 9,6 мегапикселей, что является максимальной областью кадрирования 16:9 из 13-мегапиксельного сенсора изображения с соотношением сторон 4:3. Параметры, которые можно настраивать во время видеозаписи, могут включать подсветку вспышкой, фокусировку, экспозицию, светочувствительность (ISO) и баланс белого. Некоторые настройки могут быть доступны для изменения только в режиме ожидания и заблокированы во время съемки, например, светочувствительность и экспозиция в Samsung Galaxy S7. Продолжительность записи может быть ограничена программным обеспечением фиксированными интервалами при определенных разрешениях, после чего запись можно перезапустить. Например, запись в 2160p (4K) ограничена пятью минутами на флагманских смартфонах Samsung, выпущенных до 2016 года, десятью минутами на Galaxy Note 7, четырьмя минутами на Galaxy Alpha и шестью минутами на HTC One M9. Программное обеспечение камеры может временно отключать запись при обнаружении высокой температуры устройства. Видео в "замедленной съемке" (с высокой частотой кадров) может сохраняться как видео в реальном времени, сохраняющее исходную частоту кадров сенсора изображения и звуковую дорожку, или замедленное и без звука. В то время как последний вариант позволяет воспроизводить замедленное видео на старом программном обеспечении видеоплеера, не поддерживающем управление скоростью воспроизведения, первый вариант может использоваться как в реальном времени, так и в замедленной съемке и предпочтительнее для редактирования, поскольку скорость воспроизведения и продолжительность, указанные в видеоредакторе, соответствуют реальным значениям.

Меню настроек

Настройки камеры могут отображаться в виде меню поверх активного видоискателя на фоне или как отдельная страница, причём последний вариант позволяет немедленно вернуться к видоискателю, не дожидаясь его повторной инициализации. Настройки могут отображаться в виде сетки или списка. В Apple iOS некоторые настройки камеры, такие как разрешение видео, находятся отдельно в системных настройках, вне приложения камеры. Диапазон доступных уровней разрешения для фото и видео различается в зависимости от программного обеспечения камеры. Могут быть настройки частоты кадров и битрейта, как, например, на LG V10, где они реализованы независимо в пределах поддерживаемой пиксельной скорости (произведение разрешения и частоты кадров). Некоторые устройства могут сохранять эти медиафайлы во внешнюю память (карту Secure Digital или USB-накопитель).

История

Телефон с камерой, как и многие сложные системы, является результатом конвергенции и развития технологий. По сравнению с цифровыми фотоаппаратами, для создания жизнеспособной камеры в мобильном телефоне требовалось значительно меньше энергии и более высокий уровень интеграции электронных компонентов камеры, чтобы обеспечить миниатюризацию. Полупроводниковый металлооксидный активный сенсор пикселей (APS) был разработан Цутому Накамурой в компании Olympus в 1985 году. Комплементарный MOS (CMOS) активный сенсор пикселей (CMOS-сенсор), или "камера на чипе", был разработан Эриком Фоссомом и его командой в начале 1990-х годов. Это был важный шаг на пути к созданию современных телефонов с камерой, как было описано в статье журнала Business Week за март 1995 года. Хотя первые телефоны с камерой (например, J SH04), успешно продаваемые компанией J Phone в Японии, использовали сенсоры с зарядовой связью (CCD) вместо CMOS-сенсоров, более 90% телефонов с камерой, продаваемых сегодня, используют технологию CMOS-сенсоров изображения. Другим важным фактором, способствовавшим этому, был прогресс в области сжатия данных, обусловленный непрактично высокими требованиями к памяти и пропускной способности несжатых медиафайлов. Наиболее важным алгоритмом сжатия является дискретное косинусное преобразование (DCT) – метод сжатия с потерями, впервые предложенный Насиром Ахмедом во время работы в Техасском университете в 1972 году. Телефоны с камерой стали возможны благодаря стандартам сжатия на основе DCT, включая стандарты видеокодирования H.26x и MPEG, представленные начиная с 1988 года.

Эксперименты

Существовало несколько ранних видеотелефонов и камер, включавших в себя возможность связи. Некоторые устройства экспериментировали с интеграцией для беспроводной связи с Интернетом, что позволяло мгновенно обмениваться мультимедиа с кем угодно и где угодно. DELTIS VC 1100 японской компании Olympus стала первой в мире цифровой камерой с возможностью передачи данных по сотовой сети, представленной в начале 1990-х годов и выпущенной в 1994 году. В 1995 году Apple экспериментировала с Apple Videophone/PDA. Также была разработана цифровая камера с сотовым телефоном Шосаку Кавашимой из Canon в Японии в мае 1997 года. В Японии в 1997 году конкурировали два проекта, реализованные компаниями Sharp и Kyocera. Оба использовали сотовые телефоны со встроенными камерами. Однако система Kyocera была разработана как видеотелефон для связи между равноправными абонентами, в отличие от проекта Sharp, который изначально был сосредоточен на мгновенном обмене изображениями. Это стало возможным благодаря подключению устройств Sharp к инфраструктуре Sha Mail, разработанной в сотрудничестве с американским технологом Каном. Командой Kyocera руководил Кадзуми Сабури. В 1995 году Джеймс Гринволд из Бюро технических услуг в Чиппева-Фоллс, штат Висконсин, разрабатывал карманную видеокамеру для целей наблюдения. К 1999 году прототип устройства Tardis был готов и использовался правительством. Бюро технических услуг добилось дальнейших успехов, получив патент № 6,845,215,B1 на "Переносной корпус, цифровой носитель информации, аудио/видео записывающее устройство". Патент на камеру в телефоне был получен Кари Пеккой Вильской, Реййо Пааяненом, Микко Терхо и Яри Хямяляйненом, четырьмя сотрудниками Nokia, в 1994 году. Их заявка на патент была подана в Финское патентное и регистрационное ведомство 19 мая 1994 года, за которой последовала серия заявок по всему миру, сформировавшая глобальное патентное семейство. В заявке на патент конкретно описывалось сочетание отдельной цифровой камеры, подключенной к сотовому телефону, или интегрированной системы, объединяющей обе подсистемы в едином устройстве. Их патентная заявка охватывала все основные функции, которые камеры в телефонах реализовывали на протяжении многих лет: захват, хранение и отображение цифровых изображений, а также средства передачи изображений по радиочастотному каналу. 12 августа 1998 года Соединенное Королевство выдало патент GB 2289555B, а 30 июля 2002 года USPTO выдало патент США 6427078B1 на основе первоначальной заявки, поданной в Финское патентное и регистрационное ведомство Вильской, Пааяненом, Терхо и Хямяляйненом. 11 июня 1997 года Филипп Кан мгновенно поделился первыми фотографиями из родильного дома, где родилась его дочь Софи. Находясь в приемной больницы, он придумал способ подключить свой ноутбук к цифровой камере и сотовому телефону для передачи изображений на домашний компьютер. Эта импровизированная система передала его фотографии более чем 2000 родственникам, друзьям и коллегам по всему миру. Импровизированные соединения Кана предвосхитили рождение мгновенной визуальной коммуникации. Передача изображений по сотовой сети, осуществленная Каном, является первым известным общедоступным снимком, распространенным через сотовый телефон. "Рождение камеры в телефоне" – это короткометражный фильм продолжительностью четыре минуты, воссоздающий ситуацию, в которой оказался Филипп Кан.

There were several early videophones and cameras that included communication capability. Some devices experimented with integration of the device to communicate wirelessly with the Internet, which would allow instant media sharing with anyone anywhere. The DELTIS VC 1100 by Japanese company Olympus was the world's first digital camera with cellular phone transmission capability, revealed in the early 1990s and released in 1994. In 1995, Apple experimented with the Apple Videophone/PDA. There was also a digital camera with cellular phone designed by Shosaku Kawashima of Canon in Japan in May 1997. In Japan, two competing projects were run by Sharp and Kyocera in 1997. Both had cell phones with integrated cameras. However, the Kyocera system was designed as a peer to peer video phone as opposed to the Sharp project which was initially focused on sharing instant pictures. That was made possible when the Sharp devices was coupled to the Sha mail infrastructure designed in collaboration with American technologist Kahn. The Kyocera team was led by Kazumi Saburi. In 1995, work by James Greenwold of Bureau Of Technical Services, in Chippewa Falls, Wisconsin, was developing a pocket video camera for surveillance purposes. By 1999, the Tardis recorder was in prototype and being used by the government. Bureau Of Technical Services advanced further by the patent No. 6,845,215,B1 on "Body Carryable, digital Storage medium, Audio/Video recording Assembly". A camera phone was patented by Kari Pekka Wilska, Reijo Paajanen, Mikko Terho and Jari Hämäläinen, four employees at Nokia, in 1994. Their patent application was filed with the Finnish Patent and Registration Office on May 19, 1994, followed by several filings around the world making it a global family of patent applications. The patent application specifically described the combination as either a separate digital camera connected to a cell phone or as an integrated system with both sub systems combined in a single unit. Their patent application design included all of the basic functions camera phones implemented for many years: the capture, storage, and display of digital images and the means to transmit the images over the radio frequency channel. On August 12, 1998, the United Kingdom granted patent GB 2289555B and on July 30, 2002, the USPTO granted US Patent 6427078B1 based on the original Finnish Patent and Registration Office application to Wilska, Paajanen, Terho and Hämäläinen. On June 11, 1997, Philippe Kahn instantly shared the first pictures from the maternity ward where his daughter Sophie was born. In the hospital waiting room he devised a way to connect his laptop to his digital camera and to his cell phone for transmission to his home computer. This improvised system transmitted his pictures to more than 2,000 family, friends and associates around the world. Kahn's improvised connections augured the birth of instant visual communications. Kahn's cell phone transmission is the first known publicly shared picture via a cell phone. The Birth of the Camera Phone is a four minute short that reenacts the situation that Philippe Kahn was in.

Коммерциализация

Первым коммерческим телефоном с камерой был Kyocera Visual Phone VP 210, выпущенный в Японии в мае 1999 года. В то время он назывался "мобильным видеотелефоном" и имел фронтальную камеру с разрешением 110 000 пикселей. Первым телефоном с камерой для массового рынка был J SH04, модель Sharp J-Phone, продаваемая в Японии в ноябре 2000 года. Камеры в мобильных телефонах сразу же стали популярными, о чем свидетельствует тот факт, что в Японии более половины абонентов J-Phone за два года стали использовать камеры в своих телефонах. Вскоре за ним последовал весь мир. В 2003 году во всем мире было продано больше телефонов с камерами, чем отдельных цифровых камер, в основном благодаря росту в Японии и Корее. В 2005 году Nokia стала самым продаваемым в мире брендом цифровых камер. В 2006 году половина мобильных телефонов в мире была оснащена встроенной камерой. В 2006 году Thuraya выпустила первый спутниковый телефон со встроенной камерой. Thuraya SG 2520 был произведен корейской компанией APSI и работал под управлением Windows CE. В 2008 году Nokia продала больше телефонов с камерами, чем Kodak – камер на плёнке, став таким образом крупнейшим производителем камер любого типа. В 2010 году во всем мире было продано более миллиарда телефонов с камерами. С 2010 года большинство мобильных телефонов, даже самые дешевые, продаются с камерой. Флагманские телефоны с камерами обычно оснащались относительно качественной оптикой и высоким разрешением. Телефоны с камерами более высокого разрешения начали появляться в 2010-х годах. Телефоны с 12-мегапиксельной камерой были выпущены как минимум двумя компаниями. Чтобы продемонстрировать возможности камеры Nokia N8 (с большим CMOS-сенсором), Nokia создала короткометражный фильм "The Commuter" в октябре 2010 года. Семь минут фильма были сняты полностью на 720p камеру телефона. В конце 2010 года был анонсирован 14-мегапиксельный смартфон с 3-кратным оптическим зумом. В 2011 году на рынок были выпущены первые телефоны с двумя основными камерами, но они не получили широкого распространения. Изначально двойные камеры были реализованы как способ захвата 3D-контента, что активно продвигалось производителями электроники в то время. Спустя несколько лет выпуск iPhone 7 популяризировал эту концепцию, но использовал второй объектив в качестве широкоугольного. В 2012 году Nokia анонсировала Nokia 808 PureView. Она оснащена 41-мегапиксельным сенсором 1/1.2 дюйма и высококачественным объективом f/2.4 Zeiss, состоящим из одной асферической линзовой группы. Также она оснащена технологией PureView Pro от Nokia, техникой сверхдискретизации, которая уменьшает изображение, сделанное в полном разрешении, до изображения с более низким разрешением, тем самым достигая более высокой четкости и светочувствительности, а также обеспечивая зум без потерь. В середине 2013 года Nokia анонсировала Nokia Lumia 1020. В 2014 году HTC One M8 представила концепцию использования камеры в качестве датчика глубины. В конце 2016 года Apple представила iPhone 7 Plus, один из телефонов, популяризировавших систему с двумя камерами. iPhone 7 Plus включал в себя основную 12-мегапиксельную камеру и 12-мегапиксельную телекамеру, которые впервые в смартфоне обеспечивали 2-кратный оптический зум и портретный режим. В начале 2018 года Huawei выпустила новый флагманский телефон Huawei P20 Pro с первой системой из трех камер. Три датчика (разработанные совместно с Leica) состоят из 40-мегапиксельного RGB-объектива, 20-мегапиксельного монохромного объектива и 8-мегапиксельного телеобъектива. Некоторые функции Huawei P20 Pro включают 3-кратный оптический зум и замедленную съемку с частотой 960 кадров в секунду. В конце 2018 года Samsung выпустила новый смартфон среднего класса Galaxy A9 (2018) с первой в мире системой из четырех камер. Четырехкамерная система включает в себя основной датчик 24 Мп с апертурой f/1.7 для обычной фотографии, сверхширокоугольный датчик 8 Мп с апертурой f/2.4 и углом обзора 120 градусов, телеобъектив 10 Мп с апертурой f/2.4 и 2-кратным оптическим зумом, а также датчик глубины 5 Мп для эффектов, таких как боке. Nokia 9 PureView был выпущен в 2019 году с системой камеры с пятью объективами. В 2019 году Samsung Electronics анонсировала Galaxy A80, который имеет только задние камеры. Когда пользователь хочет сделать селфи, камеры автоматически выдвигаются с задней панели и поворачиваются в сторону пользователя. Это называется выдвижной камерой, и она позволяет дисплеям смартфонов покрывать всю переднюю часть корпуса телефона без вырезов или отверстий в верхней части экрана. Samsung, Xiaomi, OnePlus и другие производители приняли систему, в которой камера "выскакивает" из корпуса телефона. Также в 2019 году Samsung разработала и начала коммерческое производство камер для телефонов с разрешением 64 и 108 мегапикселей. 108-мегапиксельный сенсор был разработан в сотрудничестве с китайской компанией Xiaomi, и оба сенсора поддерживают объединение пикселей, которое объединяет сигналы от 4 или 9 пикселей, превращая их в один, более крупный пиксель. Более крупный пиксель может захватывать больше света (что приводит к более высокому значению ISO и меньшему количеству шума на изображении). Камеры под дисплеем находятся в разработке, что позволит разместить камеру под специальным дисплеем, который будет пропускать свет через себя, например, в Samsung Galaxy Z Fold 3.

The first commercial camera phone was the Kyocera Visual Phone VP 210, released in Japan in May 1999. It was called a "mobile videophone" at the time, and had a 110,000 pixel front facing camera. The first mass market camera phone was the J SH04, a Sharp J Phone model sold in Japan in November 2000. Cameras on cell phones proved popular right from the start, as indicated by the J Phone in Japan having had more than half of its subscribers using cell phone cameras in two years. The world soon followed. In 2003, more camera phones were sold worldwide than stand alone digital cameras largely due to growth in Japan and Korea. In 2005, Nokia became the world's most sold digital camera brand. In 2006, half of the world's mobile phones had a built in camera. In 2006, Thuraya released the first satellite phone with an integrated camera. The Thuraya SG 2520 was manufactured by Korean company APSI and ran Windows CE. In 2008, Nokia sold more camera phones than Kodak sold film based simple cameras, thus becoming the biggest manufacturer of any kind of camera. In 2010, the worldwide number of camera phones totaled more than a billion. Since 2010, most mobile phones, even the cheapest ones, are being sold with a camera. High end camera phones usually had a relatively good lens and high resolution. Higher resolution camera phones started to appear in the 2010s. 12 megapixel camera phones have been produced by at least two companies. To highlight the capabilities of the Nokia N8 (Big CMOS Sensor) camera, Nokia created a short film, The Commuter, in October 2010. The seven minute film was shot entirely on the phone's 720p camera. A 14 megapixel smartphone with 3× optical zoom was announced in late 2010. In 2011, the first phones with dual rear cameras were released to the market but failed to gain traction. Originally, dual rear cameras were implemented as a way to capture 3D content, which was something that electronics manufacturers were pushing back then. Several years later, the release of the iPhone 7 would popularize this concept, but instead using the second lens as a wide angle lens. In 2012, Nokia announced Nokia 808 PureView. It features a 41 megapixel 1/1.2 inch sensor and a high resolution f/2.4 Zeiss all aspherical one group lens. It also features Nokia's PureView Pro technology, a pixel oversampling technique that reduces an image taken at full resolution into a lower resolution picture, thus achieving higher definition and light sensitivity, and enables lossless zoom. In mid 2013, Nokia announced the Nokia Lumia 1020. In 2014, the HTC One M8 introduced the concept of having a camera as a depth sensor. In late 2016, Apple introduced the iPhone 7 Plus, one of the phones to popularize a dual camera setup. The iPhone 7 Plus included a main 12 MP camera along with a 12 MP telephoto camera which allowed for 2x optical zoom and Portrait Mode for the first time in a smartphone. In early 2018 Huawei released a new flagship phone, the Huawei P20 Pro, with the first triple camera lens setup. Making up its three sensors (co engineered with Leica) are a 40 megapixel RGB lens, a 20 megapixel monochrome lens, and an 8 megapixel telephoto lens. Some features on the Huawei P20 Pro include 3x optical zoom, and 960 fps slow motion. In late 2018, Samsung released a new mid range smartphone, the Galaxy A9 (2018) with the world's first quad camera setup. The quadruple camera setup features a primary 24MP f/1.7 sensor for normal photography, an ultra wide 8MP f/2.4 sensor with a 120 degrees viewing angle, a telephoto 10MP f/2.4 with 2x optical zoom and a 5MP depth sensor for effects such as b`okeh. Nokia 9 PureView was released in 2019 featuring penta lens camera system. In 2019, Samsung Electronics announced the Galaxy A80, which has only rear cameras. When the user wants to take a selfie, the cameras automatically slide out of the back and rotate towards the user. This is known as a pop up camera, and it allows smartphone displays to cover the entire front of the phone body without a notch or a punch hole on the top of the screen. Samsung, Xiaomi, OnePlus, and other manufacturers adopted a system where the camera "pops" out of the phone's body. Also in 2019, Samsung developed and began commercialization of 64 and 108 megapixel cameras for phones. The 108 MP sensor was developed in cooperation with Chinese electronics company Xiaomi and both sensors are capable of pixel binning, which combines the signals of 4 or 9 pixels, and makes the 4 or 9 pixels act as a single, larger pixel. A larger pixel can capture more light (resulting in a higher ISO rating and lower image noise). Under display cameras are under development, which would place a camera under a special display that would allow the camera to see through the display, such as Samsung Galaxy Z Fold 3.

Производители

Крупнейшие производители камер для телефонов включают Sony, Toshiba, ST Micro, Sharp, Omnivision и Aptina (сейчас часть ON Semiconductor).

Социальное воздействие

Персональная фотография позволяет людям запечатлеть и создать личную и групповую память, поддерживать социальные связи и выражать свою индивидуальность. Сотни миллионов телефонов с камерами, продаваемых ежегодно, предоставляют те же возможности, однако эти функции видоизменены и обеспечивают иной пользовательский опыт. Постоянное нахождение мобильных телефонов при себе позволяет запечатлевать моменты в любое время. Мобильная связь также обеспечивает мгновенную передачу контента (например, через службы мультимедийных сообщений), которую нельзя отменить или регулировать. Брук Найт отмечает, что "ношение внешней, неинтегрированной камеры (например, зеркальной) всегда меняет роль человека на мероприятии, превращая его из участника в фотографа". В то же время, пользователь камеры телефона может оставаться участником происходящего, делая снимки. Фотографии, сделанные на телефон с камерой, служат доказательством физического присутствия фотографа. Непосредственность обмена и ощущение живости, которое это дает, позволяют фотографиям, распространяемым через камеры телефонов, подчеркивать их связь с фотографом. Хотя телефоны оказались полезны туристам и для других повседневных нужд, благодаря своей дешевизне, удобству и портативности, они также вызвали споры, поскольку позволяют делать скрытые снимки. Пользователь может притвориться, что просто разговаривает по телефону или просматривает интернет, не вызывая подозрений, фотографируя человека или место в неположенных местах, где фотографирование запрещено, или вопреки чьему-либо желанию. Камеры телефонов дали каждому возможность пользоваться свободой слова, быстро делясь увиденным с другими. В большинстве демократических стран нет ограничений на фотографирование в общественных местах, поэтому камеры телефонов способствуют развитию новых форм гражданской журналистики, художественной фотографии и документирования жизненного опыта для социальных сетей и блогов. Камеры телефонов также очень полезны для уличных фотографов и фотографов-документалистов, поскольку позволяют фотографировать незнакомцев на улице незаметно, что позволяет художнику/фотографу приблизиться к объектам и делать более живые снимки. Хотя большинство людей с подозрением относятся к скрытой фотографии, художники, занимающиеся уличной фотографией (как Анри Картье-Брессон), фотожурналисты и фотографы, документирующие людей в общественных местах (как фотографы, запечатлевшие Великую депрессию в Америке 1930-х годов), часто должны работать незаметно, поскольку их объекты часто не хотят быть сфотографированы или не осведомлены о законных целях скрытой фотографии, например, о снимках, которые попадают в художественные галереи и прессу. Как устройства, подключенные к сети, камеры телефонов с высоким разрешением играют важную роль в предотвращении преступлений, журналистике, бизнесе и личных целях. Они также могут использоваться для таких действий, как подглядывание, нарушение конфиденциальности и нарушение авторских прав. Благодаря возможности почти мгновенно делиться медиафайлами, они являются мощным инструментом для создания личного контента. Камеры телефонов ограничивают "право на уединение", поскольку этот записывающий инструмент всегда под рукой. Уязвимость в системе безопасности может позволить злоумышленникам шпионить за пользователями через камеру телефона. В январе 2007 года мэр Нью-Йорка Майкл Блумберг объявил о плане поощрения людей использовать свои камеры телефонов для фиксации преступлений, происходящих в данный момент, или опасных ситуаций и отправки изображений в службы экстренной помощи. Программа позволяет людям отправлять свои фотографии или видео непосредственно в службу 911. Сервис был запущен в 2020 году. Камеры телефонов также использовались для скрытой фотосъемки в музеях, концертных залах и других местах, где фотографирование запрещено. Однако, поскольку обмен информацией может быть мгновенным, даже если действие обнаружено, уже слишком поздно, поскольку изображение уже распространено, в отличие от фотографии, сделанной цифровой камерой, которая хранит изображения локально для последующей передачи. Однако, поскольку новые цифровые камеры поддерживают Wi-Fi, фотограф может делать снимки на зеркальную камеру и мгновенно публиковать их в интернете через Wi-Fi и 3G возможности мобильного телефона. Помимо уличных фотографов и фотографов-документалистов, камеры телефонов успешно использовались и военными фотографами. Небольшой размер камеры телефона позволяет военному фотографу тайно снимать мужчин и женщин, участвующих в войне, не давая им понять, что их сфотографировали, что позволяет военному фотографу документировать войну, сохраняя при этом свою безопасность. В 2010 году в Ирландии ежегодную премию "RTÉ 60 second short award" выиграла 15-летняя Лора Гейнор, создавшая свой мультфильм "Piece of Cake" на камере своего телефона Sony Ericsson C510. В 2012 году режиссер и сценарист Эдди Браун-младший снял триллер "Camera Phone", один из первых коммерчески выпущенных фильмов, в котором камеры телефонов использовались в качестве точки зрения повествования. Фильм является реконструкцией реального случая, а имена были изменены для защиты участников. Некоторые современные камеры телефонов (в 2013–2014 годах) оснащены большими сенсорами, что позволяет уличному фотографу или любому другому фотографу делать снимки сопоставимого качества с полупрофессиональной камерой.

Personal photography allows people to capture and construct personal and group memory, maintain social relationships as well as express their identity. The hundreds of millions
of camera phones sold every year provide the same opportunities, yet these functions are altered and allow for a different user experience. As mobile phones are constantly carried, they allow for capturing moments at any time. Mobile communication also allows for immediate transmission of content (for example via Multimedia Messaging Services), which cannot be reversed or regulated. Brooke Knight observes that "the carrying of an external, non integrated camera (like a DSLR) always changes the role of the wearer at an event, from participant to photographer". The camera phone user, on the other hand, can remain a participant in whatever moment they photograph. Photos taken on a camera phone serve to prove the physical presence of the photographer. The immediacy of sharing and the liveness that comes with it allows the photographs shared through camera phones to emphasize their indexing of the photographer. While phones have been found useful by tourists and for other common civilian purposes, as they are cheap, convenient, and portable; they have also posed controversy, as they enable secret photography. A user may pretend to be simply talking on the phone or browsing the internet, drawing no suspicion while photographing a person or place in non public areas where photography is restricted, or against that person's wishes. Camera phones have enabled everyone to exercise freedom of speech by quickly communicating to others what they see with their own eyes. In most democratic free countries, there are no restrictions against photography in public and thus camera phones enable new forms of citizen journalism, fine art photography, and recording one's life experiences for facebooking or blogging. Camera phones have also been very useful to street photographers and social documentary photographers as they enable them to take pictures of strangers in the street without them noticing, thus allowing the artist/photographer to get close to subjects and take more lively photos. While most people are suspect of secret photography, artists who do street photography (like Henri Cartier Bresson did), photojournalists and photographers documenting people in public (like the photographers who documented the Great Depression in 1930s America) must often work unnoticed as their subjects are often unwilling to be photographed or are not aware of legitimate uses of secret photography like those photos that end up in fine art galleries and journalism. As a network connected device, megapixel camera phones are playing significant roles in crime prevention, journalism and business applications as well as individual uses. They can also be used for activities such as voyeurism, invasion of privacy, and copyright infringement. Because they can be used to share media almost immediately, they are a potent personal content creation tool. Camera phones limit the "right to be let alone", since this recording tool is always present. A security bug can allow attackers to spy on users through a phone camera. In January 2007, New York City Mayor Michael Bloomberg announced a plan to encourage people to use their camera phones to capture crimes happening in progress or dangerous situations and send them to emergency responders. The program enables people to send their images or video directly to 911. The service went live in 2020. Camera phones have also been used to discreetly take photographs in museums, performance halls, and other places where photography is prohibited. However, as sharing can be instantaneous, even if the action is discovered, it is too late, as the image is already out of reach, unlike a photo taken by a digital camera that only stores images locally for later transfer. However, as the newer digital cameras support Wi Fi, a photographer can perform photography with a DSLR and instantly post the photo on the internet through the mobile phone's Wi Fi and 3G capabilities. Apart from street photographers and social documentary photographers or cinematographers, camera phones have also been used successfully by war photographers. The small size of the camera phone allows a war photographer to secretly film the men and women who fight in a war, without them realizing that they have been photographed, thus the camera phone allows the war photographer to document wars while maintaining their safety. In 2010, in Ireland the annual "RTÉ 60 second short award" was won by 15 year old Laura Gaynor, who made her winning cartoon, "Piece of Cake" on her Sony Ericsson C510 camera phone. In 2012, director and writer Eddie Brown Jr. made the reality thriller Camera Phone, one of the first commercial produced movies using camera phones as the story's perspective. The film is a reenactment of an actual case, and the names were changed to protect those involved. Some modern camera phones (in 2013–2014) have big sensors, thus allowing a street photographer or any other kind of photographer to take photos of similar quality to a semi professional camera.

Камера как устройство взаимодействия

Камеры смартфонов используются в качестве устройств ввода во множестве исследовательских проектов и коммерческих приложений. Успешным коммерческим примером является использование QR-кодов, прикрепленных к физическим объектам. Телефон может считывать QR-коды с помощью камеры и переходить по соответствующей ссылке на связанный цифровой контент, как правило, URL-адрес. Другой подход заключается в использовании изображений с камеры для распознавания объектов. Анализ изображений на основе содержимого применяется для распознавания физических объектов, таких как рекламные плакаты, с целью предоставления информации об этих объектах. Гибридные подходы сочетают ненавязчивые визуальные маркеры и анализ изображений. Например, можно оценить положение камеры телефона для создания наложения в реальном времени на 3D-модель бумажного глобуса. Некоторые смартфоны способны создавать дополненную реальность для 2D-объектов и распознавать несколько объектов одновременно, используя упрощенный алгоритм распознавания объектов, а также GPS и компас. Некоторые модели могут переводить текст с иностранных языков. Автоматическая геолокация позволяет определить место съемки фотографии, стимулируя взаимодействие и возможность сопоставления снимков для сравнения. Большинство смартфонов оснащены фронтальной камерой, направленной на пользователя для создания автопортретов (также известных как селфи), ведения видеоблогов (влогов) и видеоконференций. Как правило, фронтальная камера мобильного телефона имеет более низкое разрешение и качество по сравнению с основной камерой из-за меньшего размера сенсора. Однако, HTC One M8 является исключением: его фронтальная камера имеет пять мегапикселей, что на один больше, чем у основной камеры.

Законы

Фотокамеры в телефонах, или, точнее, широкое распространение телефонов с камерами среди населения, повысило осведомленность о законах, регулирующих публичную и частную фотосъемку. Законы, применимые к другим типам камер, также распространяются на телефоны с камерами. Специальных законов для телефонов с камерами не существует. Попытки запретить использование телефонов с камерами оказались практически невозможными. Они компактны, их много, и их использование легко скрыть или замаскировать, что затрудняет их обнаружение и пресечение сотрудниками правоохранительных органов и службами безопасности. Полный запрет на использование телефонов с камерами также вызвал бы вопросы о свободе слова и свободе прессы, поскольку такой запрет лишил бы гражданина или журналиста (или гражданского журналиста) возможности сообщать о событиях, представляющих общественный интерес, которые можно было бы зафиксировать на телефон с камерой. Время от времени организации и учреждения запрещают или ограничивают использование телефонов с камерами и других камер из-за проблем, связанных с конфиденциальностью, безопасностью и авторскими правами. К таким местам относятся Пентагон, федеральные и государственные суды, музеи, школы, театры и местные фитнес-центры. В апреле 2004 года Саудовская Аравия на некоторое время запретила продажу телефонов с камерами по всей стране, но в декабре 2004 года возобновила их продажу (хотя паломникам, совершающим хадж, разрешалось ввозить телефоны с камерами). Периодически появляются сообщения о причастности телефонов с камерами к промышленному шпионажу и деятельности папарацци (что законно, но часто вызывает споры), а также о взломе сетей беспроводных операторов.

Примечательные события с участием камерных телефонов

Землетрясение в Индийском океане 2004 года стало первым глобальным новостным событием, когда большая часть новостных материалов первого дня поступала не от профессиональных съемочных групп, а от гражданских журналистов, в основном использующих камеры телефонов. 17 ноября 2006 года во время выступления в комедийном клубе Laugh Factory комик Майкл Ричардс был снят на камеру телефона одним из зрителей, когда он отвечал на выкрики с расистскими оскорблениями. Видео широко распространилось в телевизионных и интернет-новостях. 30 декабря 2006 года казнь бывшего иракского диктатора Саддама Хусейна была записана на камеру телефона и стала широко доступна в Интернете. Через несколько дней был арестован охранник. Видео и фотографии, снятые на камеры телефонов сразу после терактов в Лондоне 7 июля 2005 года, были показаны по всему миру. Руководитель CNN Джонатан Клейн предсказывает, что новостные организации будут все чаще использовать видеоматериалы, снятые на камеры телефонов. Цифровые изображения с камер телефонов способствовали распространению информации о протестах против выборов в Иране в 2009 году. На камеры телефонов была записана стрельба полицейских по Оскару Гранту.

Фотография с камерой телефона

Фотография, созданная специально с помощью камер мобильных телефонов, стала самостоятельным видом искусства. Работы в этом жанре иногда называют словом "айфонография" (независимо от того, сделаны ли они на iPhone или любом другом смартфоне). Это направление, хотя и возникло несколько лет назад, получило широкое распространение с появлением iPhone и его App Store, предоставивших людям более совершенные, простые и творческие инструменты для съемки, обработки и публикации своих работ. Сообщается, что первая галерейная выставка, посвященная исключительно айфонографии, открылась 30 июня 2010 года: "Pixels at an Exhibition" была организована и курирована Ноксом Бронсоном и Рэй Дуглас в Беркли, Калифорния. Примерно в то же время фотограф Деймон Винтер использовал Hipstamatic для съемки войны в Афганистане. Подборка этих фотографий была опубликована 21 ноября 2010 года в New York Times в серии под названием "Жизнь солдата", и получила международную награду (3-е место), спонсируемую RJI, Институтом журналистики Дональда В. Рейнольдса. Также в Афганистане, в 2011 году, фотожурналист Дэвид Гаттенфельдер использовал iPhone и приложение Polarize. В 2013 году National Geographic опубликовал фоторепортаж, в котором фотограф Джим Ричардсон использовал свой iPhone 5s для съемки Шотландского высокогорья.

Телефон с камерой

С тех пор как смартфоны были оснащены видеокамерами, они стали широко использоваться для видеосъемки, и кинематографисты постепенно проявили интерес к их возможностям. Мобильное кино развивает собственную эстетику благодаря своей компактности, портативности и технологическим ограничениям, которые ежедневно преодолеваются новыми разработками. В современную эпоху кинематографисты по всему миру используют возможности видеозаписи мобильных телефонов. К экспериментальным работам с мобильными телефонами первого поколения относятся документальный фильм из Нидерландов «Новые встречи с любовью» (2005) режиссеров Барбары Сегецци и Марчелло Менкарини, «Почему никто не предупредил меня, что в Афганистане будет так плохо» (2007) – первый игровой фильм, снятый на мобильный телефон, режиссера Сайруса Фриша, «SMS Sugar Man» (2008) – игровой фильм из Южной Африки, снятый Арьяном Каганофом, «Вейнаваданам» (2008) – первый индийский документальный фильм на языке малаялам, снятый Сатишем Калатилом, и «Джалачхаям» (2010) – первый индийский игровой фильм на языке малаялам, также снятый Сатишем Калатилом. Смартфоны с высоким разрешением пикселей иногда используются в качестве основной камеры в полнометражных фильмах. Примеры фильмов, снятых на смартфоны, включают «Hooked Up» (2013) из Испании, снятый Пабло Ларкуэном, «To Jennifer» (2013) из США, снятый Джеймсом Калленом Брессаком, «Tangerine» (2015) из США, снятый Шоном Бейкером, «9 Rides» (2015) из США, снятый Мэтью А. Черри, «Unsane» (2018) из США, снятый Стивеном Содербергом, «High Flying Bird» (2019) из США, снятый Стивеном Содербергом, «I WeirDo» (2020) из Тайваня, снятый Ляо Минг-и, и «Banger» (2022) из Чехии, снятый Адамом Седлаком.