Что такое фокусное расстояние в камере смартфона

Многие слышали о такой характеристике камеры смартфона, как фокусное расстояние, но далеко не всегда могут ответить, что это такое и на что влияет.

В действительности всё не настолько сложно, насколько кажется неискушенному пользователю, несведущему в фотографии.

Формальное определение

Любой объектив представляет собой систему, состоящую из нескольких линз.

Свет, отраженный от объекта, проходя через него, преломляется под определенным углом, сходясь при этом в одну точку на главной оптической оси, которую называют фокусом.

Соответственно, фокусным расстоянием будет расстояние от этой точки до самой системы линз.


Сложно, не слишком наглядно, а главное – не особенно полезно. Гораздо важнее знать, какие значения может принимать эта величина и на что она может влиять.

С первым достаточно просто: в объективах, используемых в различных фотоаппаратах, этот параметр может составлять от десяти до нескольких сотен миллиметров.


Причем они делятся на два типа: с постоянным (их еще называют «фиксы») и переменным фокусным расстоянием. Что касается камер смартфонов, то они в подавляющем большинстве относятся к «фиксам».

Это создает разработчикам и пользователям определенные проблемы.

На что влияет фокусное расстояние

Основных характеристик снимка, с которыми связано значение данного параметра, три:

• Угол обзора.
  
• Масштаб изображения.
  
• Степень размытия фона.
  

С первым всё очень просто: чем больше нам требуется захватить в кадр пространства, тем меньшим должно быть фокусное расстояние.

Объективы с его небольшим значением (20-30 мм) называются широкоугольными. Если же нам, напротив, требуется приблизить какой-либо удаленный объект, то величина данного параметра должна составлять порядка сотен миллиметров.


Такие объективы называются телескопическими или телеобъективами.

Масштаб изображения напрямую связан с углом зрения: чем он больше, тем меньший размер объекта получится на снимке.


Степень размытия фона также пропорциональна фокусному расстоянию. Если оно невелико, то задний план будет практически таким же четким, как передний. С ростом величины фокусного расстояния происходит изменение так называемой ГРИП – глубины резко изображаемого пространства.

С этим связан так называемый эффект боке, позволяющий получить очень интересные кадры, например, портрет человека на сильно размытом фоне, способном выгодно подчеркнуть черты лица.

А как это выглядит применительно к смартфонам

Понятно, что такую величину фокусного расстояния, как в фотоаппаратах, получить в смартфоне с его практически плоским объективом нереально.

В большинстве своем ее значение находится в районе 30 мм. К примеру, у камеры iPhone 6 она составляет 29 мм, а у Samsung Galaxy S5 – 31 мм.


В связи с этим в полный рост встает проблема масштабирования или зуммирования. До последнего времени в камерах гаджетов применялся так называемый электронный, или цифровой зум.

Он представлял собой уменьшение или увеличение полученного изображения программными средствами. Само собой, качество фотографий при этом страдало.


Оптический зум, при котором масштабирование производилось за счет механического изменения фокусного расстояния объектива, был реализован только в нескольких флагманских моделях последних лет.

Среди них, например, iPhone 8Plus, Xiaomi Mi6, а также специфические устройства, оснащенные мощной камерой с широким сенсором и выступающим объективом, такие, как Samsung Galaxy S4 Zoom или ASUS ZenFone Zoom.

В первом случае максимальное масштабирование могло быть в лучшем случае двукратным, во втором от 3х до 10х.