Уголок изобретателя №79. Постоянная точка съемки

Привет.

В момент написания этих строк я еще понятия не имею, куда выведет изобретательский порыв. Проблема есть. Я ее постоянно ловлю на своем смартфоне. Если кратко, то она заключается вот в этом:

И дело не в объекте на изображении выше, хотя и ОН станет в ближайшее время основой для изобретения, а в процессе съемки этого объекта. Но об этом поговорим немного позже. Сначала пару слов про транспорт для патрульной службы.

Обратная связь

В прошлом выпуске мы говорили о самоходном колесном электрическом транспорте, который предполагалось отдать патрульным. У него были хорошая устойчивость, скорость и проходимость. Также мы надеялись, что устройство потребует повышения уровня владения им, а следовательно, и подготовленности сотрудников, которые будут им управлять. Lecron традиционно принялся оценивать изобретение с точки зрения практичности и соответствия назначению. С одной стороны, верно. Цена инструмента должна быть оправдана. Но, с другой стороны, есть ведь у нас и полицейские автомобили весьма спорной оправданности в вопросе их дороговизны.

Кроме того, разработка чего бы то ни было — это развитие компетенций, в отличие от банальной покупки имеющихся на рынке предложений. Что же касается назначения, то патрулирование на самокате — это неудобно. Банальный разворот, и уже поток людей должен расступаться. Затор — нужно спешиваться. А боец на патентуемом в выпуске устройстве всегда «на коне» и готов к любому развитию событий. Подробнее с идеями можно ознакомиться по ссылке ниже:

Юрий Банаков отметил, что изначальная задача была неверна, что обесценило все изобретательские потуги. Причина в том, что нами был озвучен мотив повышения статусности сотрудника ППС. И это сработало как триггер. В памяти многих сразу всплыли все неприятные моменты, связанные с сотрудниками полиции, и осознание того, что новыми игрушками репутацию не отмыть. Технические же моменты остались вне поля зрения. После некоторого переосмысления понимаю, что традиционный подход к проектированию устройств, когда сегодняшних сотрудников неважно каких ведомств требуется адаптировать к новому инструменту малой кровью, неверен. Вроде и универсальность системы будет высокой, но получается как-то глупо. А если сотрудника как следует подготовишь, то ему едва ли захочется работать за копейки после пережитых тренингов, физической подготовки и последующего выполнения типовых обязательств.

Наш читатель BladeMan_Store предложил отличные иллюстрации, которые лучше помогают осознать разницу восприятия. В одном случае мы видим традиционных полицейских, которых поставили на Segway X2 Patroller:

Да простят меня сотрудники ППС, но картинка выше напоминает мне цирк, где зрители смотрят, как медведи катаются на велосипеде. Штатная форма сильно контрастирует с транспортом. Примерно как юрист в дорогом костюме на электровелосипеде или самокате. Я понимаю, существует регламент рабочей одежды, необходимость носить картонный планшет с ручкой и с листами, но галстуки и рубашки? Фуражки во время езды? Серьезно? Или посмотрите на этого «терминатора»:

С таким монстром никто даже вступать в препирательство не станет. Добавьте ему на шею мегафон с синтезированным голосом, и люди трепетать начнут. И вот уже минимум два пункта обеспечения порядка и безопасности выполнены. Первый назовем «упредительный выстрел». А второй — это анонимность. Идентификационные данные, безусловно, можно повесить на грудь сотрудника, чтобы было на кого жаловаться, если будет вести себя неподобающе, но восприниматься работник должен как беспристрастная техническая единица, следующая букве закона, а не молодой симпатичный паренек, который не против и с девчонками во время прогулки пофлиртовать. Впрочем, уверен, и без нас есть умные люди, которые решат, как лучше организовать службу охраны правопорядка. Едем дальше.

Проблема

Сегодня, напомню, речь у нас идет о камерах. И лучше любых слов наглядная демонстрация того, что меня беспокоит:

Выше — небольшое видео того, как я делаю кадры посредством макросъемки. Вы наверняка обратили внимание на то, что при переключении в режим «макро» изображение в видоискателе сдвинулось. Это произошло потому, что сегодня в смартфонах «миллион» камер и каждая хороша для чего-то своего.

Я в камеры никогда особо не лезу. Снимают и снимают. Коты и счетчики получаются отлично. Еще очень радует зум. Думал, на Z50 Ultra он хорош, но когда недавно увидел фотки с Xiaomi 15 Ultra, которые выложил Дони Джабборов, обалдел. Посмотрите:

Дони упоминал, что ИИ там их частично дорисовывает, но это все равно очень круто. Но мы сегодня не про зум. Мы скорее про фокусировку на объектах. Одну из хотелок касательно фокуса, который можно указывать удержанием кнопки спуска затвора, мы уже рассматривали ранее. Кстати, в данном случае функция бы пригодилась. Тыкать носом в точку фокуса очень неудобно. К тому же дико раздражает, когда камеры поменялись и вторая уже поймала фокус не там, где нужно. Отсюда вся эта эквилибристика с перемещением объекта к камере в режиме макро и неловких движениях для нормального фона. В подобной ситуации выглядит логичным сразу включить режим «Макро». Однако опытным путем установлено, что почему-то в таком режиме сложнее удерживать объект от смазывания и снимки получаются более темными. Конкретно на моем смартфоне. Как же быть? Кроме покупки другого смартфона, разумеется.

Уровень техники

История знает несколько решений, которым была чужда эта проблема. Первая — это отдельные объективы для каждой задачи. Такая концепция существует в фотоаппаратах до сих пор. Один сенсор изображения, над которым устанавливаются разные типы объективов:

Но это не всегда удобно даже при фотографировании фотоаппаратом. Поэтому существуют также объективы универсальные. Уверен, все их видели. Они телескопически выдвигаются, и у них есть ряд настроек, которые регулируются вращением колец вокруг корпуса объектива. В смартфоны подобные решения тоже заглядывали. Например, в модели Samsung Galaxy S4 Zoom. Хотя у Samsung было и другое решение, которое копировалось в этом году китайскими компаниями:

Это крышка, которая соединяется с электроникой устройства посредством специального коннектора без ограничения работы основной камеры смартфона (обозначен позицией 210):

Объектив, по задумке авторов, был съемным. То есть при желании его можно было бы заменить на любой имеющийся в продаже и совместимый с данной накладной крышкой. Samsung это направление развивать не стала. Наверное, с точки зрения экономии бюджета решение верное. Но в глазах потребителя стоит скука.

Позднее для Moto Z Play такой модуль делали, но большой популярности этот смартфон не получил:

Другой вариант — это каждая отдельная камера высокого качества с дополнительными не менее качественными накладными объективами для каждого конкретного случая:

Мы уже показывали, какие эффекты могут достигаться с помощью подобных ухищрений, но, думаю, будет нелишним привести видео еще раз. Печально, что подобных аксессуаров не делают для каждого смартфона. Вот где модульность и универсальность бы пригодились:

А теперь давайте обратимся к изобретательству, поскольку повспоминали мы аналоги, нашли решения, которые проблемную ситуацию исключают, но так ничего очевидного в голову и не приходит. Что там нам подскажет Альтшуллер?

Таблица разрешения противоречий предлагает множество признаков, которые можно улучшить, но нам в соответствии с задачей подходят следующие:

• точность измерений;
• адаптация, универсальность;
• сложность контроля и измерения.

При их изменении, в свою очередь, ухудшаются следующие характеристики:

• форма;
• надежность;
• сложность устройства;
• удобство эксплуатации.

Америки не открылось. Даже бегло проанализировав аналоги, можно увидеть, что вышеупомянутые связки «улучшаемое — ухудшаемое» очевидны. Хотим повысить точность, значит, увеличится оборудование, а следовательно, усложнится конструкция, снизится надежность и, скорее всего, дизайн станет на любителя. Если же попытаемся повысить универсальность и снизить сложность измерения, то придется городить сменные объективы, а они ухудшают удобство эксплуатации, форму и добавляют крепежные элементы, которых желательно избежать.

А вот некоторые из приемов разрешения данных противоречий оказались полезными. Часть из них уже используются. Например, такие:

• принцип дробления;
• принцип вынесения;
• принцип универсальности;
• принцип обратной связи;
• замена механической системы;
• изменения агрегатного состояния.

Дробление — это тот самый миллион камер, вынесение — это сменные объективы, универсальность — это одна камера для нескольких сценариев, обратная связь — это та самая смена камеры в зависимости от расстояния до объекта в фокусе, ну а замена механической системы — это цифровой зум. Изменение же агрегатного состояния — это жидкие линзы. Последний прием сегодня раскрыт далеко не полностью, но его потенциал поистине велик. Данный принцип, кстати, встречается как при работах над повышением надежности устройств, так и при устранении сложности конструкции. Но, как видно уже даже из этих приемов, изобретатели не сидят без дела. Пара же приемов мне показались интересными и натолкнули на идею. В частности, мне показался слабо представленным в современных смартфонах принцип динамичности. А он встречался в качестве рекомендательного приема при устранении вредного воздействия на все ухудшаемые в результате изобретательства характеристики, кроме надежности. Здесь динамика в проигрыше. Полностью же рекомендации в соответствии с приемом звучат следующим образом:

а) характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы;

б) разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга;

в) если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.

Напомню, что изначальная проблема была в том, что при обработке расстояния до объекта в кадре и последующем умном переключении режимов происходила смена камеры, которая уже не улавливала объект съемки из-за физического расположения на некотором расстоянии от предыдущего объектива. Например, при попытке сфотографировать на весу кончик ручки это станет настоящей проблемой. Если применить принцип динамичности в соответствии с описанием выше, то эту проблему можно решить. Попутно решится и вопрос с единственным большим сенсором. Единственное, перископический объектив становится под вопрос, но задачу мы ставили другую, поэтому предлагаю запомнить картинку, что будет приведена ниже, а в комментариях высказаться о том, как можно было бы это решить с учетом формулы изобретения:

Осуществление изобретения

Пользователь осуществляет съемку с помощью своего смартфона. В соответствии с современными тенденциями блок камер объединяет несколько объективов. Пользователь приближает смартфон максимально близко к объекту съемки, и смартфон, оценив расстояние как подходящее для объектива для макросъемки, активирует его. Однако в соответствии с формулой изобретения блок камер выполнен подвижным и смещается таким образом, что объектив для макросъемки оказывается на том же месте, где ранее был основной объектив. В соответствии с дополнительным пунктом формулы блок камер выполнен в виде диска, а объективы расположены рядом друг с другом по окружности.

Формула изобретения

1. Смартфон, содержащий корпус, устройство вывода изображения, электронные компоненты, аккумулятор, блок памяти, программное обеспечение;
   • упомянутые электронные компоненты содержат по меньшей мере один сенсор изображения и блок камер, выполненный с возможностью перемещения над сенсором изображения таким образом, что каждый из по меньшей мере двух его объективов при смещении оказывается над сенсором изображения.
2. Смартфон по п.1, отличающийся тем, что блок камер выполнен в виде диска, а объективы расположены по окружности.

Получился небольшой реверанс в сторону смартфонов с «шайбами». Но раз уж есть конструкция, которая позволяет вписать аналог дискового телефона, только с множеством объективов над одним качественным сенсором, то пусть будет. Напоминаю, что это изобретение, а не готовый продукт.

В комментариях ждем от вас идей касательно миниатюризации конструкции и ваших личных предложений.

Смелых идей, отличных изобретений и успешных продуктов. Удачи!