Насколько точно приложение уровня на телефоне?

Откалиброванный уровень на телефоне показывает с точностью до пары десятых градуса. Этого достаточно, чтобы класть плитку, вешать двери и справляться почти с любой работой по дому. Без калибровки тот же телефон может ошибаться на градус и больше, и чем дешевле телефон, тем этот разрыв обычно шире. Итоговая цифра зависит от четырёх вещей: датчика в телефоне, того, откалибровали вы его или нет, приложения, которое фильтрует сигнал, и того, как вы кладёте телефон на поверхность. Больше всего значит калибровка, а на неё уходит десять секунд.

Что определяет точность уровня на телефоне

Всю работу делает MEMS-акселерометр — тот самый крошечный чип, что поворачивает ваш экран и считает шаги. Он измеряет силу тяжести по трём осям, а приложение превращает это в угол. Хороший датчик различает более мелкие изменения и несёт меньше фонового шума. Это и задаёт потолок точности, которую вы можете получить. У дешёвого датчика сигнал шумнее, и это видно по дёргающемуся пузырьку и большей ошибке.

Датчик — это только начало. Каждый телефон выходит с завода с небольшим встроенным смещением, поэтому ровную поверхность он показывает как слегка наклонённую. Калибровка это убирает, и это самое важное, что вы можете сделать. Температура тоже влияет. Телефон, принесённый из холодной машины, показывает иначе, пока не прогреется. Толстый или изогнутый чехол может наклонить телефон достаточно, чтобы сбить показание, так что для точного замера его лучше снять.

Вибрация — коварная штука. Стиральная машина через две комнаты или движение за окном добавляют в сигнал мелкие всплески шума. Хорошие приложения сглаживают их экспоненциальным скользящим средним: оно опирается на свежие показания и убирает дрожь. Поэтому пузырёк в приличном приложении держится ровно, а сырое значение датчика скачет. Железо задаёт нижний предел. Калибровка и техника доводят дело до конца.

Как мы проверяли точность

Мы сверяли показания телефона с прецизионным слесарным уровнем, стоящим на ровной эталонной поверхности. Это стандартный способ увидеть, насколько уровень ошибается: поставьте его рядом с тем, чему доверяете больше, под известным углом, и посмотрите на разницу.

Мы прогнали разные телефоны — от свежих флагманов до дешёвого начального Android — под несколькими углами, от ровного до крутого наклона. Каждый телефон сначала считывали холодным, а потом ещё раз сразу после калибровки на эталонной поверхности, чтобы разница «до и после» была видна. Часть замеров сделали со снятым чехлом, чтобы понять, что он добавляет.

Для каждого замера мы давали значению устояться и держали его немного, а не хватали одно мгновение — именно так вы и снимали бы показание перед разметкой стены. Всё время в комнате была обычная комнатная температура, так что про холодный гараж или жаркий чердак эти цифры ничего не говорят.

Что мы выяснили

Бросились в глаза две вещи. Во-первых, калибровка значила куда больше, чем то, какой телефон у вас в руках. Дешёвый телефон, холодным ошибавшийся на целый градус, после одного прохода калибровки возвращался к паре десятых — прямо рядом с телефонами вчетверо дороже. Во-вторых, после калибровки разрыв между флагманом и середнячком был небольшим. Флагманы держались чуть ровнее, но средний класс отставал совсем немного.

Бюджетный телефон выбивался из ряда. Холодным он был хуже всех с большим отрывом — ошибался больше чем на градус. После калибровки он заметно подтянулся, но всё равно отставал от остальных. Если у вас только дешёвый телефон, калибруйте каждый раз и снимайте пару показаний.

Чехол добавлял небольшой постоянный наклон почти на всех телефонах. Хуже всего было на телефонах с изогнутой спинкой, где чехол меняет то, как телефон ложится на поверхность. Снять чехол перед точным замером ничего не стоит и помогает.

Ещё одно, что стоит знать: на крутых углах ошибка немного растёт. Ровно на верстаке — простой случай для датчика: тут сила тяжести даёт самый сильный сигнал для отсчёта. Наклоните телефон к вертикали — и показание станет чуть менее стабильным. Для уклона крыши или пандуса закладывайте чуть больше запаса, чем для ровного пола.

Как выжать из телефона максимум

Чтобы получить показание, которому можно доверять, флагман не нужен. Большая часть точности идёт от того, как вы пользуетесь телефоном, а не от того, сколько он стоил. Сделайте вот это — и середнячок на Android не подведёт. Первый пункт, калибровка, стоит больше, чем все остальные вместе взятые.

1. Калибруйте перед каждым сеансом. Положите телефон плашмя на самую ровную поверхность, что у вас есть, — столешницу или верстак, — затем запустите калибровку в приложении. Она сохраняет поправку, которая гасит встроенное смещение телефона. Это десять секунд и самый большой выигрыш из возможных.
2. Снимите чехол. Большинство чехлов добавляют небольшой постоянный наклон, а телефоны с изогнутой спинкой в толстых чехлах — худший случай. Для всего точнее грубой навески сначала снимайте чехол.
3. Дайте телефону устояться после перепада температуры. Холодный телефон показывает иначе. Принесли его из холодной машины — дайте ему пару минут при комнатной температуре, прежде чем калибровать.
4. Используйте чистую поверхность контакта. Крошка, пыль или наплыв засохшей краски незаметно наклоняют телефон. Протрите поверхность и проведите по ней рукой, прежде чем ставить телефон.
5. Дайте телефону минуту после холодного старта. Сразу после пробуждения показание шумнее. Подождите минуту — и оно устоится; заметнее всего это на самых точных замерах.
6. Пользуйтесь программным сглаживанием и функцией удержания. Хорошее приложение сглаживает сырой сигнал датчика, чтобы пузырёк не дёргался. Есть функция удержания или заморозки — включайте её, как только показание устоится. Так вы фиксируете чистую цифру, а не следите, как она скачет.
7. Снимите несколько показаний и возьмите среднее. На дешёвом телефоне одно показание может немного гулять от мгновения к мгновению. Два-три замера отнимут несколько лишних секунд и уберут почти всю случайную дрожь.

Сколько точности нужно каждой задаче

Цифра сама по себе ничего не значит. Половина градуса — нормально для картины и никуда не годится для уклона поддона в душе. В таблице ниже распространённые задачи сопоставлены с допуском, который им реально нужен, чтобы вы с ходу видели, справится ли телефон. Большинство задач удобно укладываются в то, что даёт откалиброванный телефон.

Единственная строка, которую телефон не закрывает, — геодезия. Разбить оси здания или проверить несущий уклон можно только цифровым уровнем или теодолитом: они намного точнее и стоят от сотен до тысяч долларов. Это другой инструмент под другую задачу, а не упрёк телефону.

Когда точности телефона хватает

Честно — почти всегда, если задача не несущая. Подавляющему большинству работ по дому нужен допуск шире пары десятых градуса, а откалиброванный телефон легко это перекрывает.

Где телефон не тянет? Три случая. Он не сертифицированный прибор, поэтому всё, что имеет юридический вес — несущая съёмка или приёмка стройконтролем, — требует поверенного оборудования. Длинные пролёты усиливают малый угол: две десятых градуса на десяти метрах дают около 35 мм перепада, и это накапливается. А сильная вибрация — например, когда стоишь на работающем генераторе — способна сбить даже хорошую фильтрацию.

Вот что часто упускают. Дешёвый пузырьковый уровень из большинства ящиков с инструментом показывает примерно до половины градуса — и это когда вы щуритесь на пузырёк глазами. Откалиброванный телефон с нормальным сглаживанием точнее. На коротком пролёте он точнее того уровня, что лежит у вас в ящике, а не просто не хуже. Проигрывает он только в поверенной прослеживаемости и на длинных прогонах.

Частые вопросы

Вердикт

После сверки целого ряда телефонов с прецизионным уровнем картина ясна. Откалиброванный телефон показывает до пары десятых градуса, и этого хватает на плитку, уклоны слива, мебель и почти любую работу по дому. Даже дешёвый телефон, откалиброванный, укладывается меньше чем в половину градуса — для большинства бытовых задач достаточно.

Больше всего помогает то, что бесплатно: откалибровать, снять чехол и зафиксировать устоявшееся показание функцией удержания. Сделайте это как надо — и телефон обойдёт большинство пузырьковых уровней из хозяйственных магазинов. Не тягается он только с поверенной геодезией: там нужен настоящий цифровой уровень, какой телефон ни носи.

Так что да — уровня на телефоне хватает большинству людей, для большинства задач, почти всегда. Вопрос не в том, доверять ли ему. Вопрос в том, выжимаете ли вы из него максимум.