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【連載企画】いまさら聞けないスマホのあれこれ 第1回 最近のスマホのカメラはなんでたくさんあるの?

いまさら聞けないスマホのあれこれ

第1回のテーマは「最近のスマホのカメラはなんでたくさんあるの?


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皆さんもお持ちのスマートフォン。最近はカメラが多くついていますね。

「そんなにいる?」「何に使うの?」と疑問に思う方も多いはず


そんなあなたにこれさえ覚えれば大丈夫!というのをまとめました

 


カメラの種


現在、スマートフォンで使われるカメラは大きく分けて3つ


1. イメージングセンサー

皆さんおなじみの「カメラ」としての機能です。

2. 距離検知センサー

いわゆるTofセンサーといわれるものです。メーカーによってはこのセンサーもカメラとして含んでいます。
上記のイメージングセンサーと組み合わせて被写界深度エフェクトなどに使われています。


3. 認証系センサー

虹彩認証や画面内指紋認証にて使われているものです。多くの場合「カメラ」としてはカウントしてませんが、技術的にはカメラです。

 


カメラが増えた理由を紐解く


キーワードは「ズーム性能」と「夜間撮影


スマートフォンにおいてカメラ性能が
求められるようになったのは今からだいたい10年くらい前だろうか

オートフォーカスなどにも対応し、コンパクトデジカメに並ぶ次の一手が「ズーム性能」でした。

ただ、携帯電話の特性上伸縮式レンズは物理機構もあって使いにくいうえに、本体が分厚くなる欠点があった。

サイズの制約もあって大型のものはつけられない


そんな中各社はセンサーの画素数を上げて、「ズーム時の画質劣化を抑える方向」に出た。

1000万画素 2000万画素とスペックだけがどんどん上がっていった。



2013年にはこのタイプの集大成であるNokia Lumia 1020がリリース
驚異の4100万画素で他社を圧倒した。

ここにあるようなモデルは常に全画素を使うことはなく、だいたい1/3程度のサイズにて処理されている


ただ、ここでひとつ問題が出てくる。


各社画素数を上げた結果、センサーに入る光の量が減ることとなり、「暗がりに弱い」ものになってしまったのです。


大手だとサムスンが2000万画素以上は光量をかせげないとして、つい最近まで1200万画素据え置きとしていた。

結果として暗がりは強いものの、素数を落とすので、デジタルズームでは不利となります。

 

 


そこである人は考えたのです。



「そうだ。ズームや超広角専用のカメラを別につければいい」と


そうした流れからiPhone 7 Plusなどには2倍相当の光学カメラが搭載されました。
LGでは17㎜クラスの超広角カメラが搭載。こちらは他社との差別化を図ることに成功しました。
特に超広角は外付けワイコンを使わなけらば撮影が不可だっただけに、一押し機能になった。

スマホ大画面化、大型化してスペースも作れたことが功を奏したとも言われてます。


同じ時期にこんなことを考えるメーカーもいました
スマホのカメラのセンサーサイズは制約があるから、2つ積んで撮影させて合成させれば夜間撮影もいけるんじゃね!」

そうやって生まれたのがカラー+モノクロセンサーの2眼カメラ。
言わば、センサーサイズを単純に2倍にしてしまおうという考えで、現在のHuaweiが「カメラスマホ」をリリースするきっかけともなった技術です。

同時に被写界深度エフェクトまでこれでできるようになっています。


そしてあるメーカーはこんなことを考えました。
スマホの写真はボケがでないな。そうだ、カメラ2つ積んでもう一つのカメラに深度情報(距離)を測ってもらえばソフト補正でいけんじゃね」

そうして生まれたのがHTCのU-Focus tof搭載スマホが誕生しました。

面白いことにこれらのコンセプトが出てきたのは大体同じくらいの年だった。



複数カメラ搭載スマホの背景には



まず、SoCの性能が上がったことが大きいでしょう。
QUALCOMMではSnapdragon 810から標準のISPで3つ以上のカメラを扱えるようになりました。

その前に自社ISPを積むHuaweiよりデュアル構成のリアカメラ機がリリースされ、続く形で大手の新プロセッサが複数カメラに対応したため、複数カメラ搭載機を各社発表

そのため、各社で構想はあったと思われる複数カメラ搭載スマホが一気に出てきたのです。


薄型化という業界のトレンドも大きいです。


実はズーム性能を強化するため、物理ズーム機構を備えた単眼スマホも存在しました。

ただ、こちらは薄型化という面では大きく劣り。結果として同等機構の後継機は発売されませんでした。


薄型のトレンドを維持しつつ、カメラ画質を向上させるならカメラの複数化は必然の進化だったのではないでしょうか。



高画素化がコモディと化した業界の次の一手となった。

素数ばかりが溢れ、Galaxyのようにあえて画素数を落としたモデルも出た中において

複数カメラ搭載スマホはセールス的にも新たなスタンダードとなった。

特にLeicaコラボで画質まで極めたHuawei P9の成功と、グローバルスタンダードのiPhoneがデュアル構成になったのは業界でも衝撃で、以降のAndroidハイエンド機はほぼすべて複数カメラ搭載機となったほどです。


私が推察するに

・現行のセンサースペックでは単眼でのズーム画質向上は難しいところにあった。


・プロセッサの性能が上がり、リアルタイム画像合成等が可能になった


スマホ本体が大型化し、複数センサーも搭載できる余裕ができた。


・本体の薄型化がトレンドで、ズーム機構をつけるのが難しかった。


このような理由からスマホカメラの複数カメラ化が進んだと理由と感じます。


そのため、私は複数カメラ搭載は「スマートフォンにおける順当進化だった」と感じますね。

 



加速した他社との差別化

 


複数カメラ搭載スマホのパイオニアとなったHuaweiから次の一手がリリースされました。

背面3眼となったP20 Pro以降、スマホのカメラに求められるものが大きく変わりました。


スマホカメラにおいて革命をおこしたP20 Pro

背面3眼 カラー+モノクロ構成に3倍ズームを備える
さらにはメインセンサーは4100万画素のセンサーとなり、光学レンズと相互補正で5倍ロスレスズームを可能にした

極めつけはAI処理の夜間モードで、AI補正で手持ち6秒での撮影
ISO感度102400対応などで他社ハイエンドを1年以上圧倒した


夜景モードは目にわかる進化となり、翌年の2019年にはiPhoneをはじめとして多くのメーカーが夜景モードを搭載するようになりました。


このころだとフロントカメラが2眼構成になったりした例もあり、複数センサーの使い方は各社趣向を凝らしたものだった


LGではV40にて現在のトレンドである超広角標準、2倍ズームの背面3眼構成となり、使いやすいものになりました。

現在はトレンドとなり、iPhone 11 ProやGalaxy S20等多くのメーカーがこの構成を採用している


HMd GlobalのNokia 9 PVは背面5眼+フロントカメラの6眼構成といったものも現れ、技術的には5眼クラスは可能となっている。

 

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ここ1年で買ったスマホはほぼ複数カメラ機でした。




複数カメラ搭載で何が変わった?

 

 


初期の多くはiPhone同様の標準+2倍ズームとなりました。


2倍ズームは使い勝手もよく、テレマクロとしても活用されていた方が多かったです。

後に超広角が加わると全体を見渡すダイナミックな作例や、集合写真などスマホでも不自由なく撮れるようになりました。


モデルによっては従来のスマホでは難しい夜景や高倍率ズームも可能となり、携帯電話ではとどまらないものになりました。

あとは悲しいことにスマホ用外付けレンズが売れなくなってしまったそうです。

 


スマホカメラはどこへ向かうのか

 



次は「動画撮影性能」が強化されることでしょう。

世界的に見てもV-logといった動画で何気ない日常を残してアーカイブするといったことが流行っています。

現行機だとCINE CAMを謳いISO51200対応 7620fpsでのスローモーション撮影が可能なMate 30 ProやP40 Pro

8K撮影とアクションカム並みの手振れ補正機能をもつGalaxy S20シリーズ

あたりがひとつ抜けた性能を持っているほか、現行iPhoneXperiaなど動画に注力している機種は多いです。


これからは写真ではなく「動画」で残す時代になるのかもしれません。
現に多くのSNSサービスは動画の投稿に対応しており、スマホ単体でのYoutubeアップロード等も以前より手軽にできるようになりました。


動画投稿SNSの祖でもあったVineの存在はある意味早かったのかもしれませんね。


それでは。いまさら聞けないスマホのあれこれ


第1回は「最近のスマホのカメラはなんでたくさんあるの?


でした!またね