現代の携帯電話に複数のカメラレンズがあるのはなぜですか？

最近のほとんどのハイエンド携帯電話には、複数のカメラが搭載されています。従来の写真や自撮り写真の人気を考えると、前面カメラと背面カメラは簡単に理解できますが、電話にカメラを追加することがなぜ役立つのか理解するのは難しい場合があります。

写真家が写真のズームレベルを変更したい場合、彼らは一般的にレンズをある程度調整することができます。レンズの位置を注意深く変更することで、画質を損なうことなくカメラをズームインまたはズームアウトできます。しかし、携帯電話では、これは実際には不可能です。電話がかなり薄いことを考えると、適切な範囲の光学ズームオプションを可能にする複雑な光学系を収めるスペースがありません。

光学ズームの代わりにデジタルズームを使用することもできますが、これにより常に画質が低下し、ごくわずかな変化以外では非常に目立ちます。

ヒント：光学ズームとは、カメラセンサーに画像の焦点を合わせるために使用される実際のレンズの位置の変化を指します。デジタルズームとは、画像を「ズームして強調」しようとする後処理技術のことですが、ハリウッドがそれを表現する方法ではこれは不可能であり、常に画質が低下します。

より多くの光学ズームレベルを提供できるようにするために、電話メーカーは、異なるレベルの光学ズーム用に設計された異なるレンズを備えた2番目のカメラを含めています。これらの2つのカメラを使用すると、電話でカメラを切り替えることができ、より広範囲の光学ズームオプションが可能になります。これは、カメラマンがカメラのレンズを交換したり、別のレンズが装備されたカメラに切り替えたりするのと非常によく似ています。

ヒント：サイズが制限されている場合でも、レンズに対して実行できる微調整がいくつかあり、狭い範囲のズームが可能です。複数のカメラを使用する場合、これらのズーム範囲は交差するように設計されているため、スムーズなハンドオーバーが可能です。

広角レンズも最近使用されるようになり、電話をさらにズームアウトしてより広いシーンをキャプチャできるようになりました。

屈曲光学系

屈曲光学系は、最新の電話のサイズ制限を部分的に克服するために使用できる設計手法です。従来の光学系では、すべてのレンズを一直線に配置する必要があります。この場合、電話の厚みが不足し、他のコンポーネントが存在するため、光学ズームオプションを制限するさらなる拡張がすぐに妨げられます。

一方、屈曲光学系は、ミラーまたはプリズムを使用して、電話のシャーシ内で光を垂直に向け直し、レンズを2本の垂直線に配置できるようにします。カメラの光学系に使用できる電話内には、はるかに多くの垂直方向のスペースがあります。これにより、余分なスペースを取りすぎずに、はるかに広い範囲の光学ズーム構成を使用できます。

複数のカメラの他の用途

電話のように近くに配置された2つの別々のカメラからのデータを組み合わせることにより、シーン内のオブジェクトまでの距離を推定することができます。この深度データを使用することにより、短い焦点距離で撮影された写真で通常見られるように、背景にぼかしフィルターを適用することができます。これは一般的に宣伝され、人物や自分撮りの写真を強化する方法として使用されます。

複数のカメラを使用してアイテムまでの距離を推定する機能は、拡張現実アプリケーションにも役立ちます。ここでは、深度の読み取り値を使用して、仮想アイテムを現実の世界に配置し、その位置を維持するのに役立てることができます。