Диагностику телефон ещё не прошёл, но по описанию это классическое выгорание пикселей от луча. И дело не в конкретной модели телефона — так работает физика объектива: луч лазера делает с матрицей то, что солнце при всём своём блеске сделать почти не может.

Одна секунда на танцполе: что происходит внутри камеры

Лазерный луч в зале выглядит тонкой зелёной нитью, прорезающей дым. Когда нить проходит по толпе, на долю секунды она попадает в чей-то объектив.

Объектив для того и сделан, чтобы собирать свет в точку. Параллельные лучи, пришедшие издалека, он сводит на матрице в пятно, размер которого ограничен только законами оптики. Прикинем на пальцах. Для зелёного лазера и типичной камеры смартфона с диафрагмой f/1.8 это пятно в лучшем случае выходит около 2–3 микрометров в поперечнике. Для сравнения: пиксель у современных матриц — от 0,56 мкм у Samsung ISOCELL HP3 до примерно 1,6 мкм у крупных сенсоров флагманов. Вся энергия, что вошла в объектив, достаётся одному-четырём пикселям.

Каждый такой пиксель — крошечный кремниевый колодец, накрытый цветным фильтром и микролинзой. Энергия, которой хватило бы мягко засветить тысячи пикселей, достаётся двум-трём — и они перегреваются. Фильтр и микролинза портятся, фотодиод перестаёт нормально работать. На снимках такие пятна обычно цветные: владельцы и производители чаще всего описывают их как фиолетовые или розовые.

Бывает, что вместе с точкой на снимке появляются тонкие линии через весь кадр. Матрица считывает кадр строками и столбцами, и если луч повредил цепь считывания, сбоит вся строка или весь столбец. Международная ассоциация лазерных шоу (ILDA) описывает это так: одно повреждённое место даёт на снимке горизонтальную или вертикальную линию через весь кадр. Повреждённых точек бывает несколько — тогда линии складываются в крест.

Почему солнце светит ярче, а прожигает реже

Солнце на небе кажется куда ярче любого луча в зале, его снимают на закатах, рассветах и пляжах — и матрицы как-то выдерживают. Почему?

Потому что солнце — не точка. Мы видим его диском размером около половины градуса. Объектив не может собрать такой источник в точку: он рисует на матрице его картинку, маленький кружок. У основной камеры смартфона с фокусным расстоянием около 6 мм этот кружок получается около 55 микрометров — это десятки пикселей в ширину. Площадь пятна от лазера на матрице получается в сотни раз меньше.

Здесь работает закон, который в оптике называют теоремой яркости: никакая линза не сделает изображение ярче, чем поверхность самого источника. Солнце очень яркое, но его свет идёт со всей поверхности диска в разных направлениях. У лазера весь свет выходит почти идеально параллельным пучком, словно из точки бесконечно малого размера, — поэтому линза способна сжать его до предела.

Вспомните опыт из детства с лупой и бумагой. Солнце лупа собирает в светлый кружок, и бумага под ним начинает тлеть не сразу. А свет лазера та же лупа сжала бы почти в точку — размером с пару пикселей.

Но безобидным солнце от этого не становится. В справке Samsung это записано отдельным предупреждением: прямой солнечный свет может необратимо повредить матрицу, и тогда на фото появятся розовые пятна. NASA перед затмением 2024 года советовало снимать солнце только через специальный солнечный фильтр. Опасна долгая съёмка: таймлапс заката, где солнце полчаса стоит в одной точке кадра, или зум на солнце. Случайно попавшее в кадр солнце на прогулке матрице не страшно.

Как понять, что матрица уже пострадала

Проверка занимает пару минут, и ничего для неё покупать не нужно.

1. Снимите ровную светлую поверхность: белую стену, лист бумаги, чистое небо. На однотонном фоне мелкие выгоревшие пиксели видны лучше всего, на пёстрой картинке их легко не заметить.
2. Увеличьте снимок и пройдитесь по нему взглядом. Ищите точки, которые не похожи на пыль: яркие, цветные, иногда с тонкими линиями.
3. Протрите стекло камеры и снимите ещё раз, сдвинув телефон. Точка на том же месте кадра после протирки — это матрица: грязь с объектива стёрлась бы, а пятно на стене уехало бы вместе с кадром.
4. Переключитесь между всеми камерами — сверхширокой, основной и телеобъективом (крайние кнопки зума). У каждой своя матрица, и чаще страдает та, которой снимали сцену. Остальные обычно работают чисто.

Если дефект нашёлся, чистка объектива, перезагрузка и обновление системы не помогут: пиксели выгорели физически. Ремонт — замена модуля камеры. Окончательно причину установит диагностика, но на гарантию мы бы не рассчитывали: о лазерах производитель предупредил заранее, и спорить с сервисом будет трудно.

Лидар на крыше машины: лазер, которого не видно

С концертом хотя бы понятно, где опасность: луч видно. Лидар на машине работает невидимым светом, и именно поэтому Apple в своём предупреждении упоминает его рядом с лазерами.

Лидар — это лазерный дальномер, который крутится или сканирует пространство и по отражённым импульсам строит трёхмерную карту вокруг автомобиля. Такие стоят на беспилотных такси и на части серийных машин. У Volvo EX90 он сидит над лобовым стеклом, и в справке Volvo для этой модели есть отдельный раздел: не направляйте камеру прямо на лидар, его инфракрасное излучение может повредить некоторые камеры, «включая смартфоны».

Такое уже было. В январе 2019 года на выставке CES в Лас-Вегасе посетитель снимал машину с лидаром компании AEye на беззеркальный Sony a7R II за 1998 долларов. После этого на всех его снимках появились два ярких фиолетовых пятна с расходящимися от них горизонтальными и вертикальными линиями — тот самый крест из линий. Гендиректор AEye тогда сказал журналистам Ars Technica, что камеры до тысячи раз чувствительнее к лазерам, чем глаза, и иногда это приводит к тепловому повреждению матрицы.

Любопытно, что тот лидар работал на длине волны 1550 нм. Обычный кремний в матрице такой свет почти не видит: для него это слишком длинная волна. Но сфокусированный импульс всё равно нагревает материал, и тепла оказалось достаточно.

Встретили машину с лидаром на крыше и захотелось снять её поближе — снимайте издалека и не в сам датчик.

Мотоцикл: камера гибнет без всякого света

Ещё один способ испортить камеру смартфона обходится вовсе без лазеров — и тоже есть в официальных документах Apple.

У многих айфонов объектив не закреплён намертво. Он висит на крошечных пружинах и магнитах, и моторчик постоянно двигает его, чтобы гасить дрожание рук, — это оптическая стабилизация. Такая подвеска есть у iPhone начиная с 6 Plus и 7. А начиная с iPhone XS у камер ещё и автофокус с обратной связью: датчики всё время следят за положением линзы. Как этим механизмам мешает сильный магнит, мы разбирали в статье про магнит, телефон и банковскую карту.

Мощный мотоцикл трясёт руль на своей частоте. Если она попадает в резонанс с подвеской объектива, механизм разбалтывается. Формулировка Apple: длительная вибрация высокой амплитуды «может ухудшить работу этих систем» и снизить качество фото и видео. Поэтому Apple не советует ставить iPhone на мощные мотоциклы. Для мопедов, скутеров и дронов — держатель с амортизатором. И не кататься так каждый день часами.

Курьеру на скутере с телефоном-навигатором на руле этот пункт стоит прочитать дважды. Держатель с резиновым демпфером обойдётся куда дешевле нового модуля камеры.

Как снимать концерт и не остаться без камеры

Совсем отказываться от съёмки не нужно. Опасен не сам лазер в кадре, а момент, когда луч бьёт прямо в объектив.

• Снимайте лучи, а не источник. ILDA советует так: снимать лучи в дыму можно, если в кадре нет ни выходной линзы проектора, ни зеркала, из которого бьёт луч. Пока вы видите луч сбоку, он в камеру не попадает.
• Опускайте телефон, когда лучи идут по залу. Эффекты, которые проходят над головами и по толпе, опаснее всего: именно тогда луч скользит по сотням поднятых объективов.
• Не ищите защиту в фильтрах и чехлах. Защитное стекло на камеру и чехол луч не остановят. ILDA отдельно пишет, что надёжного фильтра для защиты камеры от прямого луча не знает — сильный луч может прожечь и сам фильтр.
• После шоу проверьте камеру по списку выше. Чем раньше заметите дефект, тем проще разговор с сервисом.

Что ещё спрашивают про лазер и камеру

Опасна ли лазерная указка или лазерный уровень? Бытовая указка намного слабее концертного лазера, но и её прямой луч в объектив с близкого расстояния может повредить пиксели. Строительный уровень слабее указки, но если снимать со стороны, куда он светит, луч идёт в объектив напрямую — такой прибор снимайте сбоку, а не в лоб. Любой лазер в объектив направлять не стоит.

Можно ли проверить камеру при покупке б/у телефона? Да, тем же способом: снимок белой стены на каждую камеру. Точки, которые остаются на месте при движении телефона, — повод отказаться от покупки или сбить цену. Остальные пункты проверки собраны в чек-листе для покупки телефона, а зачем смартфону вообще несколько камер и где у него LiDAR — в статье про камеры смартфона.

А если телефон застрахован? Страховка от повреждений и гарантия — разные вещи. Если при покупке оформляли полис, откройте его условия: случайное повреждение камеры там бывает, но не всегда.

Пострадает ли экран телефона от лазера? Нет, экран не собирает свет в точку. Беда именно в объективе камеры: он для того и нужен, чтобы сжимать свет, и с лазером делает свою работу слишком хорошо.

Матрицу губит не поломка, а исправная работа объектива: он сжимает весь пойманный свет в точку размером с пиксель. Зрительнице из Алматы несколько секунд такой работы могут обойтись почти в цену второго билета.

Если статья помогла — поделитесь с теми, кому может пригодиться. И заходите в наш канал в MAX, Telegram и Дзен — там анонсы новых материалов.