February 4, 2020

Неинновационные инновации. Откуда растут корни технологий Apple

Источник: t.me/Bureau121

Содержание статьи

  • Ночной режим Night Shift: как делать правильно
  • True Tone: датчик окружающего освещения и умный софт
  • Deep Fusion: догнать и перегнать Pixel!
  • Историческая справка
  • Ночной режим Night Mode: хорошо, но почему только для iPhone 11?
  • Разблокировка по лицу: Face ID против конкурентов
  • Не только лицо
  • eSIM: электронные SIM-карты вместо физических
  • Вторая и третья камеры
  • Заключение

Ночной режим Night Shift: как делать правильно

Сегодня ночной режим экрана, в поздние часы постепенно уводящий цветовую температуру в «теплые» оттенки, стал привычен. Кто-то пользуется этим режимом, кто-то предпочитает естественную цветопередачу, но главное одно: этот режим есть, и есть он практически на всех смартфонах практически всех производителей.

Для пользователей продукции Apple этот режим впервые появился в 2016 году с выходом 9.3.

Нет, не так. Официально для пользователей продукции Apple этот режим впервые появился в марте 2016 года с выходом 9.3. А неофициально задолго до этого существовало приложение f.Lux. Насколько «задолго»? На iOS приложение f.Lux появилось в 2011 году, а для работы ему требовался джейлбрейк. Версия без джейлбрейка вышла в 2015 году; пользователи могли самостоятельно установить ее на свои устройства. Впрочем, уже в ноябре 2015 года юридический отдел Apple заставил разработчиков убрать приложение из свободного доступа, ссылаясь на пункты соглашения, запрещающие разработчикам использовать приватные API. А уже в марте следующего года функция официально появилась в iOS 9.3. Инновация? Сомнительно.

А как обстоят дела на других платформах? Режим Night Light появился в некоторых (далеко не всех) устройствах с Android в версии Android 7.1.1; дополнительные настройки режима стали доступны в Android 8. Для работы Night Light официально требовалась поддержка Hardware Composer HAL 2.0 (соответственно, только 64-разрядные процессоры — как и в случае с Apple). В бета-версиях Android этот режим то появлялся, то исчезал даже на собственных устройствах Google. Такие 64-разрядные устройства, как Nexus 9 и Google Pixel C, режим Night Light не получили, несмотря на то что вполне соответствовали требованиям.

С поддержкой Night Light смартфонами и планшетами сторонних производителей долгое время тоже был полный бардак. Night Light получили некоторые смартфоны, вышедшие с Android 6 или 7 на борту, а некоторые — не получили. А вот устройства, выпущенные сразу с Android 8 в 2017 году и позднее, практически все (за редкими исключениями) обладали этой возможностью. Более того, многие производители добавили эту возможность в собственные оболочки независимо от версии Android.

В магазине Google Play предостаточно приложений, реализующих подобие ночного режима. Пользователям рутованных устройств доступны f.Lux и CF.lumen. Остальные могут использовать один из многочисленных экранных фильтров со всеми их ограничениями в виде «выцветших» цветов, белесым черным и не затененной фильтром строкой состояния.

К слову, ночной режим сейчас доступен и на компьютерах с Windows 10. В отличие от Apple, Microsoft не стала блокировать приложение f.Lux, его можно установить как с собственного сайта разработчиков, так и из магазина Microsoft Store.

Вывод: Apple не были первыми, кто придумал ночной режим экрана, и даже не были первыми, кто реализовал подобный режим в iOS. Однако благодаря тому, что iOS 9.3 стала доступна сразу для всех мобильных устройств компании, включая старенький iPhone 5s (выпущенный с iOS 7 на борту), мы запишем эту возможность в правильные реализации.

True Tone: датчик окружающего освещения и умный софт

Функция True Tone стала своеобразным развитием ночного режима. В отличие от ночного режима, который просто уводит оттенки в «теплую» сторону с наступлением ночного времени (самая «продвинутая» часть здесь — узнать местоположение устройства и определить точный момент захода солнца), технология True Tone требует наличия аппаратного датчика, чтобы определить цветовую температуру окружения и подстроить изображение под нее.

Впервые технология появилась не в iPhone, а в планшете iPad Pro 9.7, который вышел в марте 2016 года. Сегодня True Tone работает на всех устройствах Apple, оборудованных соответствующим датчиком. В список входят все iPhone, начиная с iPhone 8, все версии iPad Pro, кроме самой первой модели 2015 года, а также новый iPad mini 5 и iPad Air (2019).

Так же как и в случае с ночным режимом, у технологии True Tone есть свои любители и скептики. Я отношусь к технологии неоднозначно. С одной стороны, на iPad Pro она реализована достаточно мягко для того, чтобы не раздражать. А вот в iPhone, оборудованных матрицами OLED, включение True Tone моментально уводит экран в желтизну: проверено на iPhone X и Xs Max.

А что у конкурентов? Что-то подобное было еще во времена Samsung Galaxy S8 (функция Adaptive Display, 2017 год). Впрочем, по отзывам пользователей, технология выглядела круто только на бумаге. В реальной жизни хоть как-то повлиять на картинку мог только исключительно сильно окрашенный источник внешнего освещения, а сам эффект проявлялся лишь в нескольких избранных приложениях (например, в браузере Chrome).

На самом же деле первыми, кто действительно хорошо реализовал технологию, была компания Amazon со своим планшетом Amazon Fire HDX 8.9 (2014). Технология называлась Dynamic Light Control; посмотреть демонстрацию можно по ссылке. Правда, выглядит замечательно? Здесь все как впоследствии у Apple, только на два года раньше: и аппаратный датчик цветовой температуры окружающей среды, и правильный драйвер экрана, использующий аппаратные регистры для изменения настроек экрана…

Описание технологии мне, хоть я и (до сих пор) владелец экземпляра планшета Amazon Fire HDX, удалось найти с трудом, а уж картинки с демонстрацией ее работы вообще редкость и нашлись только на одном ресурсе. Почему же о планшете Amazon все дружно забыли, а разработчики Apple с технологией True Tone стали инноваторами и первооткрывателями? Возможно, потому, что планшет Amazon не снискал такой популярности, как iPad Pro 9.7. Может быть, дело в том, что маркетинговый отдел Amazon не продвигал эту функцию, не объяснял пользователям ее преимущества. Или в том, что модель 2014 года стала первой и единственной, где Amazon использовала технологию Dynamic Light Control. А может, причина в том, что технология прекрасно работала ровно в двух приложениях: в читалке Kindle и браузере Silk (это собственный браузер Amazon, работающий в FireOS).

Я склонен считать Dynamic Light Control странной случайностью, которая произошла с Amazon по чьему-то недосмотру. Похоже, Amazon уволила команду разработчиков, которые реализовывали этот режим (и, кажется, я догадываюсь, какая компания их потом наняла). Эту точку зрения косвенно подтверждает то, что над реализацией новой версии ночного режима в планшетах Amazon (Blue Shade) работала явно другая компания. Настолько нелепой и уродливой реализации ночного режима я не видел ни у одной компании ни до, ни после. Полюбуйтесь, ночной режим Blue Shade во всей красе.

Самое интересное, что в Amazon Fire HDX 8.9 (2014) могут одновременно работать оба режима — Dynamic Light Control (идеальная картинка, плавная подстройка, но действует только в двух приложениях) и Blue Shade (картинка хуже, чем самый ужасный ужас, работает везде). Разница очевидна.

Режим, аналогичный True Tone, есть в некоторых смартфонах LG (модели G7, G8, G8s Thinq), но кто об этом знает? Сделали и сделали. А вот более-менее массово подобная технология используется в умных дисплеях Google Nest Hub и смартфоне Pixel 4. Технологию назвали Ambient EQ. Работает она совершенно замечательно: внешний вид устройств с Ambient EQ в домашнем интерьере заметно выигрывает по сравнению с аналогами от пионера технологии Amazon, который, к сожалению, отказался от использования технологии в своих устройствах Echo Show и Echo Spot.

Вывод: аналог True Tone существовал задолго до Apple, но никто не воспринял его серьезно. Apple получает с полки пирожок за грамотную реализацию и последовательный подход. Второе место достается Google за отличную реализацию Ambient EQ в умных колонках с экраном. Amazon не получает ничего: оригинальная в 2014 году технология давно и прочно забыта даже самим первопроходцем.

Deep Fusion: догнать и перегнать Pixel!

Долгое время камеры оставались слабым местом iPhone. К 2017 году практически все конкуренты на Android успели обогнать iPhone по качеству фотографий. Даже на момент выхода фотографические возможности iPhone X смотрелись откровенно бледно в сравнении с Google Pixel с его режимом HDR+.

Аналог режима HDR+ появился в смартфонах Apple лишь с выходом линейки смартфонов 2018 года. Получивший название Smart HDR новый режим стал доступен лишь в свежем поколении устройств: iPhone Xr, Xs и Xs Max. Увы, никаких улучшений в обработку фотографий на iPhone X не добавили, несмотря на мощнейшую начинку, в разы превосходящую потребности вычислительной фотографии.

В моделях 2018 года технология действует только в режиме ZSL (Zero Shutter Lag), не имеет аналога HDR+ Enhanced и работает только с целыми кадрами, а не с отдельными тайлами, как это сделано у Google.

В новых iPhone 11 модельного ряда 2019 года были заявлены радикальные улучшения. Технология получила маркетинговое название Deep Fusion. С точки зрения пользователя технология похожа на режим HDR+ без ZSL (или на ночной режим Pixel). Новым iPhone завезли распознавание объектов и попиксельную обработку вместо покадровой; съемка, склейка и обработка кадров занимает около секунды. И снова прошлогодние модели остались не у дел: несмотря на избыточность вычислительных ресурсов (по заявлениям Apple, процессор A12 в iPhone Xs превосходит Snapdragon 855, который более чем хорошо справляется с обработкой HDR+), прошлое поколение iPhone остается на прошлом же поколении Smart HDR. То есть — на уровне «более-менее прилично для прошлого года».

А что у конкурентов?

Впервые о возможностях вычислительной фотографии громко заявила компания Google в 2016 году, за два года до выхода iPhone Xs и появления режима Smart HDR от Apple. И если режим Smart HDR — это некий «черный ящик», о работе которого мы знаем только из маркетинговых материалов Apple и сторонних обзоров, то о Google HDR+ нам известно все вплоть до математических формул.

Вычислительную фотографию в том или ином виде используют в своих устройствах практически все производители флагманов на Android (кроме, наверное, Sony). А если не используют — вполне можно установить модифицированный APK Google Camera и получить все или почти все возможности Pixel.

Для iPhone также доступны сторонние приложения, обещающие все блага вычислительной фотографии. Это и Spectre, и Halide от того же разработчика (кстати, в их блоге выходят отличные статьи — вот, например, анализ режима Smart HDR). Проблема лишь в том, что работают они в сравнении с «родным» приложением отвратительно, — утверждаю как пользователь, купивший все три приложения.

Историческая справка

Что интересно, склейку кадров (image stacking), лежащую в основе HDR+ и Deep Fusion, в мобильных устройствах впервые использовали вовсе не в Google. Помнишь смартфоны Lumia 950 и 950 XL, вышедшие в 2015 году? Их разработала компания Microsoft, и внутри у них стояла мобильная версия ОС Windows 10. В режиме HDR эти смартфоны делали нечто очень похожее на то, что позднее появилось у Google и еще позже у Apple, а режим PureView был вполне приличным аналогом ночного режима. Снимки получались отличного качества; более того, разрешение фотографий смартфонов от Microsoft было не 12 МП, как у современных флагманов, а все 20 — при этом не страдала ни детализация, ни уровень шума. Увы, склейка HDR не была на смартфонах Lumia мгновенной: после каждого снимка смартфон задумывался на несколько секунд. С прекращением развития собственной мобильной ОС Microsoft забросила и развитие приложения камеры. Жаль; на современном железе, в сочетании с качественной оптикой и сенсором, мог бы получиться сильный конкурент Google — но только с точки зрения камеры.

Вывод: пирожок с полки достается Google за отличную реализацию и последовательное улучшение приложения Google Camera. Дополнительные очки Google за то, что новые возможности Google Camera становятся доступны и на старых Pixel (в рамках вполне объяснимых аппаратных ограничений). О продукции Apple можно сказать лишь то, что потрясающе избыточная мощность нейронных сопроцессоров прошлогодних моделей iPhone так и останется невостребованной: новых фотовозможностей в старые модели не добавили, и связано это с чем угодно, но только не с аппаратными ограничениями.

Ночной режим Night Mode: хорошо, но почему только для iPhone 11?

В одиннадцатом iPhone появился ночной режим съемки. В этом режиме длинная выдержка достигается умной комбинацией множества кадров, сделанных с короткой выдержкой, чтобы изображение не смазывалось. Точнее говоря, склеиваются не целые кадры, а их части, что позволяет корректно обработать движущиеся в кадре объекты. Такой подход позволяет уменьшить уровень видимого шума при сохранении общей четкости фотографии.

Впервые ночной режим, работающий по описанному выше принципу, появился в приложении Google Camera осенью 2017 года — почти на год раньше, чем в iPhone. Я специально не упоминаю модель устройства, к анонсу которой был приурочен выход обновленного приложения, потому что режим Night Sight стал доступен и для предыдущих смартфонов линейки с обновлением приложения Google Camera из Play Store.

Почему я акцентирую на этом внимание? Потому что никакие предыдущие модели Apple никакого ночного режима не получили. Новое приложение камеры доступно исключительно на новых iPhone 11-й серии. Причина? Официально — ночной режим использует возможности нового замечательного процессора A13 Bionic. Вот только несколькими слайдами ранее со сцены показали графики, из которых видно просто доминирующее превосходство предыдущего процессора A12 Bionic над поделками Qualcomm, которые использует Google. И если Google может реализовать ночной режим на процессорах предыдущего и предпредыдущего поколений, то что мешает Apple адаптировать его под те самые мощности нейросопроцессора, которые сейчас не используются и простаивают? Ничего личного, просто маркетинг: хочешь ночной режим — покупай новый iPhone.

Вывод: приз достается Google как первопроходцам и за то, что ночной режим стал доступен в предыдущих смартфонах линейки. В сторону Apple отправлен луч удивления и недоумения решением маркетингового отдела.

Разблокировка по лицу: Face ID против конкурентов

Face ID стал гвоздем программы во время анонса iPhone X в 2017 году. Новая система сканеров, создающая трехмерный образ лица пользователя, новый сопроцессор Bionic, использующийся для нужд машинного обучения при разблокировке по лицу (и простаивающий все остальное время), и бесшовная интеграция в iOS сделали разблокировку по лицу полной заменой датчику отпечатков пальцев.

Конкуренты? В Android задолго до Face ID была возможность добавить разблокировку по лицу в подсистеме Smart Lock. Я упоминаю эту систему исключительно для того, чтобы комментаторы не упрекали меня в упущении: аналогом Face ID подсистему Smart Lock считать никак нельзя из-за чрезвычайно низкого уровня безопасности. Недаром многие политики безопасности полностью запрещают использование Smart Lock в смартфонах с Android.

Но конкуренты не дремлют. После выхода iPhone X подсистему разблокировки по лицу стали добавлять в качестве штатной (а не Smart Lock) возможности многие производители. В подавляющем большинстве случаев безопасность таких решений была ниже критической планки: использовалась единственная камера, никакой трехмерной модели не создавалось, просто сличались двумерные изображения. Шагом в сторону стал смартфон Xiaomi Mi 8 Pro, в котором была пара камер и инфракрасная подсветка.

Что-то подобное пытались встраивать в свои смартфоны Samsung: режим распознавания радужной оболочки был опциональным дополнением к режиму разблокировки по лицу. Тем не менее в этих смартфонах разблокировка по лицу так и не стала основной и единственной биометрикой; о бесшовной интеграции (авторизации в приложениях) не приходилось и говорить.

В Google Pixel 4 и 4 XL, вышедших спустя два года после iPhone X, разблокировка по лицу стала единственной возможностью разблокировать устройство биометрикой. Система основана на тех же принципах, что и Face ID.

Не только лицо

Кроме разблокировки по лицу и отпечатку, в смартфонах существовали и другие методы авторизации пользователя. Так, в смартфонах Lumia 950 / 950 XL в качестве единственной биометрической опции предлагалась разблокировка по скану радужной оболочки глаза. Формально — аналог Face ID. Фактически же разблокировка по скану радужной оболочки оказалась медленной и не слишком надежной, не работала в очках, плохо справлялась при избыточно ярком освещении… Да, уровень ложных положительных срабатываний был чрезвычайно низок; да, безопасность была на уровне. Но пользоваться ей было настолько неудобно, что в Microsoft отказались от этой модели.

А знаешь, кому на самом деле принадлежит пальма первенства? Все-таки Microsoft, и я сейчас совершенно не имею в виду линейку Lumia 950 и 950 XL. В 2015 году Microsoft сделали прекрасную, безопасную, отлично отлаженную, мгновенно и надежно срабатывающую систему авторизации по лицу под названием Windows Hello. Две инфракрасные камеры, разнесенные на заданное (сертифицируемое) расстояние, инфракрасная же подсветка, вместо Secure Enclave — не менее безопасный, но абсолютно стандартный модуль TPM 2.0.

Работает это так: пользователь открывает крышку ноутбука — и он уже авторизован; достаточно смахнуть вверх шторку экрана блокировки (или нажать кнопку «Вверх»), чтобы попасть на рабочий стол. Быстро и без задержки. При этом биометрика бесшовно интегрирована в приложения: чтобы посмотреть пароли, сохраненные в браузере Chrome, тоже вполне достаточно находиться перед камерой. Во многих ноутбуках (например, HP Spectre x360) решение уже встроено, а для десктопа камеру можно купить любую (из сертифицированных для Windows Hello). Сертифицированная камера, драйвер и модуль TPM 2.0 — все, что нужно для настройки биометрического логина в Windows 10.

Казалось бы, при чем тут Apple? Вся подсистема Windows Hello достаточно массивна. Встроить ее в телефон в том виде, как она работает на планшетах и ноутбуках, у Microsoft не получилось, пришлось создавать новую систему с распознаванием радужной оболочки глаза. Именно Apple удалось втиснуть надежную биометрику в миниатюрный формфактор, а само распознавание сделать моментальным и практически незаметным для пользователя благодаря избыточной мощности нейронного сопроцессора.

Вывод: несмотря на наличие подобных систем задолго до Face ID, Apple были первыми, кто сделал действительно удобно, быстро и надежно именно на смартфоне (планшеты и ноутбуки не в счет, там пальма первенства у Microsoft).

eSIM: электронные SIM-карты вместо физических

Здесь можно было бы рассказать о двухсимочных iPhone, но тема с электронными SIM-картами кажется мне гораздо более интересной. Именно с выходом поколения iPhone Xr / Xs / Xs Max в 2018 году (а вовсе не с появлением часов Apple Watch, поддерживающих LTE) операторы сотовой связи по всему миру стали в массовом порядке добавлять поддержку eSIM. Пожалуй, ни одной другой компании не удалось бы добиться такого эффекта, и это — одна из тех вещей, выгоду от которых получают не только пользователи продукции Apple, но и многие другие.

Мало кому известно, что поддержка eSIM в массовом смартфоне впервые появилась вовсе не в iPhone. Первым продуктом с поддержкой eSIM стали часы Apple Watch 3 LTE, а первым смартфоном с поддержкой eSIM — Google Pixel 2, также вышедший в 2017 году. В то время поддержка eSIM в Pixel 2 была доступна только и исключительно в собственной мобильной сети Google Fi; никакого массового перехода на eSIM со стороны пользователей или операторов сотовой связи не наблюдалось. Apple Watch 3 с LTE поддерживались на момент выхода даже не каждым оператором в США, не говоря уже о других странах.

В октябре 2018-го, меньше чем через месяц после выхода iPhone Xs, поддержку eSIM анонсировали в свежей линейке Google Pixel 3. Теперь и в смартфонах Google поддержка электронных SIM-карт стала полноценной и открытой для всех операторов, у которых есть поддержка eSIM.

В чем разница между решениями Apple и Google? Если смартфоны iPhone Xs (и далее по списку) — двухсимочные, позволяющие одновременную работу в режиме ожидания для обеих SIM-карт (физической и электронной), то в Pixel 3/XL одновременно использоваться может лишь одна SIM, физическая либо электронная. Что интересно, ранние бета-версии Android давали пользователям возможность включить одновременную поддержку обеих SIM-карт и на Pixel 3, это однозначно указывает на то, что внутри смартфон вполне «двухсимочный». Увы, ни в одну окончательную версию Android «двухсимочный» режим не попал.

Вывод: несмотря на практически одновременный выход iPhone Xs и Pixel 3, главный приз получает все-таки Apple. Именно Apple подготовила рынок к появлению eSIM в смартфонах (напомню, часы Apple Watch с поддержкой LTE вышли на год раньше), и именно масштаб компании заставил операторов всерьез присмотреться к новому стандарту.

Вторая и третья камеры

Первым двухкамерным смартфоном Apple стал iPhone 7 Plus, выпущенный в сентябре 2016 года. В том же 2016 году вышли многочисленные модели конкурентов, также оснащенные двумя камерами. Здесь и модели Huawei (вторая камера, монохромная, предназначена для лучшей съемки в темноте и для определения глубины резкости), и LG G5 (вторая камера — широкоугольная), и многочисленные китайские устройства, вторые камеры которых могли выполнять любую роль вплоть до декоративной. Задолго до 2016 года существовали и другие модели с двумя камерами. Например, были модели LG Optimus 3D и HTC Evo 3D (обе в 2011 году), двойная камера которых позволяла снимать стереопары.
В то же время Apple стала одной из немногих компаний, использующих честный (оптический) способ получения снимков с двукратным приближением. Многие китайские конкуренты с двумя камерами (в их числе ранние модели Xiaomi и OnePlus) использовали комбинацию из небольшого оптического приближения, вырезания центральной части изображения и программной интерполяции, что давало качество снимков класса «неплохо, если смотреть с экрана смартфона». Второй объектив в iPhone 7 Plus просто был и просто работал.
Первыми iPhone с тремя камерами стали модели iPhone 11 Pro и Pro Max (2019 год). И если iPhone 7 Plus в 2016 году смотрелся достаточно свежо, то «трехкамерные» iPhone образца 2019 года выглядят своеобразной уступкой рынку. И если к стабилизированному телеобъективу с двукратным приближением вопросов нет, то использование в iPhone 11 Pro оптики без автофокуса для широкоугольной камеры вызывает недоумение.

Вывод: не инновации. Главный приз не получает никто; идея просто витала в воздухе, а ее реализацией занимались практически все производители одновременно.

Заключение

В одной статье невозможно рассмотреть все инновации и «инновации» даже за последние два года. Использование датчика U1 для определения местоположения — инновация или нет? А Apple Pencil первого и второго поколения? А планшеты с экраном с частотой обновления в 120 Гц? А возможности дополненной реальности, которые потом подхватила (и забросила) Google? Часы с прорывной функцией ЭКГ, но сильно припозднившимся режимом Always On Display? Все это интересно, а многое заслуживает отдельного рассмотрения.

Так все-таки, Apple — инноваторы или догоняющие? Как и обычно в случае с Apple, однозначный ответ дать невозможно.

Многие вещи появляются в продуктах Apple с большим опозданием. Здесь и поддержка вычислительной фотографии в камерах, и режим Always On Display в часах, и поддержка двух SIM-карт, и поддержка двух, а потом и трех камер, и ночной режим экрана, и многое другое.

Немногое — действительно прорывные инновации. Здесь и стандарт eSIM, распространение которого без Apple заняло бы многие годы, и функция электрокардиограммы в часах, и устаревший ныне «бесконечный» (а попросту — с симметричными рамками) экран «с вырезом».

В большинстве же случаев Apple подбирает с пола никому не нужную, полузабытую технологию, доводит ее до ума и делает так, что все это «просто работает», — после чего уже конкурентам достается роль догоняющих. Яркий пример — технология True Tone, которая была придумана и использована в планшете Amazon задолго до Apple, затем забыта, внедрена тоже в планшет (iPad Pro 9.7) и растиражирована на значительную часть линейки продуктов компании. После чего технологию тихо (LG G8, G8s) или с рекламной поддержкой (Google Nest Hub) взяли на вооружение конкуренты. Другой пример — технология Face ID, которая в ее текущем, хорошо отлаженном виде только-только появилась в Pixel 4.

ПОДПИСАТЬСЯ - Бюро121