Инженерный успех: как HUAWEI интегрировала два телеобъектива в один модуль

Что такое телеобъектив?

Камера в современном смартфоне является одним из ключевых параметров, на который пользователи ориентируются при выборе устройства. Для флагманских моделей уже сформировался негласный стандарт, включающий три модуля: основной (широкоугольный) объектив, сверхширокоугольный и телеобъектив.

Именно последний зачастую играет более важную роль, чем, например, сверхширокоугольный, поскольку телеобъектив позволяет приближать удаленные объекты без потери качества. Применение перископической конструкции позволяет разместить длиннофокусную оптику в тонком корпусе смартфона за счет преломления светового потока через призмы. Такая система особенно востребована при съемке концертов, спортивных событий, архитектурных деталей, дикой природы или портретов с естественным боке (размытием фона).

Путь HUAWEI

Интерес HUAWEI к развитию технологии телефото возник около десяти лет назад, когда индустрия еще находилась на раннем этапе осмысления перспектив длиннофокусной оптики. Одним из первых смартфонов с полноценным телеобъективом стал HUAWEI P20 Pro, вышедший в 2018 году. Его появление обозначило начало новой эры мобильной фотографии, в которой возможности профессиональных камер стали стремительно сближаться с возможностями смартфонов. У HUAWEI P20 Pro появился трехкратный оптический зум — на тот момент это было революционное решение.

Уже через год вышел HUAWEI P30 Pro, первый смартфон с перископическим телеобъективом эквивалентного фокусного расстояния 120 мм.

Следующий значимый рубеж — HUAWEI P40 Pro+ (2020 год), который предложил 10-кратный оптический зум на базе многократного отражения света. Этот прорыв дал пользователям возможность снимать удаленные объекты с высокой детализацией, однако вскоре перед инженерами компании встали новые задачи: необходимость качественной ночной съемки, улучшенного макро и реалистичного боке.

HUAWEI проанализировала отзывы пользователей и выделила три ключевых проблемы телефотосъемки:

• «дальнозоркость» — недостаточная возможность фокусироваться на близких объектах;
  
• «ночная слепота» — слабое качество съемки в условиях низкой освещенности;
  
• «неразвитое зрение» — недостаточно выразительный эффект боке.

Ответом на эти вызовы стали инновации в модели Mate 50 RS, где был реализован 48-мегапиксельный телемакрообъектив с возможностью съемки с расстояния от 5 см, а также в P60 Pro со «светособирающей призмой», которая значительно улучшила ночную съемку и портретный режим.

Пик инженерного мастерства

Новейший флагманский смартфон HUAWEI Pura 80 Ultra стал кульминацией десятилетних разработок. В нем компания впервые применила модуль с двумя телеобъективами — решение, которое считалось практически невозможным для массового производства.

Главная идея заключалась в том, чтобы объединить в одном модуле сразу два фокусных расстояния: средний диапазон около 80 мм и сверхдальний около 200 мм или 3,7- и 9,4-кратное оптическое приближение соответственно. Такой подход позволил создать универсальную камеру для самых разных сценариев: от портретной съемки до фото объектов на значительном удалении.

Однако техническая реализация такого решения потребовала колоссальных усилий:

• применение сенсора размером 1/1,28 дюйма (характерного скорее для основных камер), что обеспечило высокий уровень светочувствительности;
  
• диагональное размещение сенсора для оптимизации пространства внутри корпуса;
  
• внедрение пяти подвижных механизмов вместо традиционных двух, что позволило добиться микронной точности при переключении фокусных расстояний;
  
• использование призмы Шмидта, расширяющей путь светового луча и повышающей эффективность работы сенсора.

Производственный процесс стал отдельным испытанием. Каждый модуль Pura 80 Ultra проходит более 150 этапов выверки — это в три раза больше, чем при создании обычного телеобъектива. Для массового выпуска потребовалось полное обновление цепочки поставок и участие сотен инженеров. Больше всего удивляет то, что для создания одной камеры с двумя объективами используется целых 143 элемента.

По словам специалистов HUAWEI, модуль с двумя телеобъективами можно назвать «шестигранным бойцом», так как он решает задачи сразу в шести ключевых сценариях: ночная съемка, макросъемка, сценическая съемка (концерты, театры), портреты, съемка луны и сверхдальняя съемка.

С таким набором камер пользователи могут рассчитывать на стабильные изображения даже при 50-кратном увеличении, продвинутый портретный режим с фокусным расстоянием 240 мм и высокое качество видеосъемки в формате 4K HDR с поддержкой ИИ-стабилизации.

Что дальше?

Сегодня рынок смартфонов вступает в фазу, когда мобильные камеры становятся главным инструментом для создания контента. С ростом популярности социальных сетей и видеоплатформ именно качество фото- и видеосъемки напрямую влияет на выбор устройства.

Решение HUAWEI с двумя телеобъективами в Pura 80 Ultra стало одним из самых сложных инженерных проектов в истории компании, оно задает новый ориентир для отрасли. Если еще недавно считалось, что развитие телеобъективов ограничено физическими размерами сенсоров и оптики, теперь очевидно: будущее мобильной фотографии связано с интеграцией сразу нескольких инновационных технологий — от оптики и алгоритмов искусственного интеллекта до нестандартных и инновационных решений.