Zoom, stejně jako spousta specifikací fotoaparátů, je o něco složitější, než by vám reklamní kampaně věřily. Výrobci smartphonů, jako je Samsung, se nyní chlubí 10x, 50x nebo dokonce 100x Zvětšení. Ale je to vůbec možné? Podívejme se na rozdíly mezi optickým a digitálním zoomem.
Co vlastně znamená Zoom?
Co je zoom a co to znamená mít 5x nebo 10x? Pokud jde o optickou fyziku, nic moc, protože nic takového jako zoom neexistuje.
Zvětšení objektivu (kolik objektiv zvětšuje vzdálené objekty) je jeho funkcí ohnisková vzdálenost a výsledné zorné pole. Objektiv s delší ohniskovou vzdáleností ( vzhledem k velikosti obrazového snímače ) má menší zorné pole. Díky tomu se vzdálené objekty objevují blíže, než by vypadaly prostřednictvím objektivu s kratší ohniskovou vzdáleností.
Hraje se dost faktorů, že se čočky neprodávají na základě toho, jak moc zvětšují objekty; spíše se prodávají na základě jejich ohniskové vzdálenosti.
Zoom, jak jej nyní používáme, je v zásadě marketingový koncept popularizovaný kompaktními fotoaparáty. Původně to byl poměr mezi nejkratší a nejdelší ohniskovou vzdáleností objektivu. Objektiv 10 mm - 100 mm měl tedy 10x zoom, zatímco objektiv 25 mm - 100 mm měl 4x zoom. To znamenalo, že objektiv s 10násobným přiblížením nutně nemusel věci vypadat 10krát větší.
Výrobci smartphonů však používají přiblížení mírně odlišně. Jako zorné pole hlavního fotoaparátu je široce přijímán zoom 1 ×. Chytré telefony, jako je iPhone 11 Pro, přidávají ještě širší objektiv a nazývají ho 0,5násobným přiblížením, místo aby nastavovaly 1x na nový nejširší úhel.
Na rozdíl od kompaktních fotoaparátů to znamená, že u různých smartphonů s 10x zoomem můžete očekávat většinou stejné hrubé zvětšení.
Pokud se chcete dozvědět více, můžete se podívat tento díl o tom, jak se počítají specifikace zoomu . Vše, co opravdu potřebujete vědět, je zvětšení, které závisí na ohniskové vzdálenosti objektivu a velikosti snímače - a že je trochu odděleno od reality.
Jaký je ale rozdíl mezi optickým a skutečným zoomem (toto slovo budu používat i nadále, ale pro větší pohodlí, ale tím, co ve skutečnosti myslím, je „zdánlivé zvětšení“ nebo „užší relativní zorné pole“)?
Jak funguje optický zoom
Optický zoom je, když fyzikální vlastnosti objektivu skutečně zvětšují vzdálené objekty. Například dalekohled je celý optický zoom. Pokud se díváte na měsíc skrz jeden, vypadá to větší. Nedochází ke ztrátě kvality - objekty se objevují blíže.
Optický zoom pochází z objektivů s dlouhými ohniskovými vzdálenostmi, které jsou alespoň v poměru k velikosti snímače fotoaparátu. Dlouhý teleobjektiv pro digitální zrcadlovky, stejně jako ty, které sportovní fotografové používají při hrách, má ohniskovou vzdálenost mezi 500–1 000 mm. Proto jsou tak statní.
U menších fotoaparátů může být ohnisková vzdálenost kratší. Kompaktní fotoaparáty mohou získat skvělý optický zoom se 100mm objektivy. Jsou stále dost velké, ale mnohem menší než typy teleskopů používaných při fotbalových hrách.
V chytrých telefonech začali výrobci používat čočky periskopu pro lepší optické přiblížení. Do svých vlajkových telefonů dokázali nasadit objektivy s 5násobným zoomem (zhruba ekvivalentní se zvětšením 100 mm objektivu na digitální zrcadlovce, což je docela dobré), aniž by byly silnější. Jedná se o skutečně vzrušující vývoj.
5x je však stále daleko od stokrát, takže, jak se tam výrobci dostanou se svými tvrzeními?
Jak funguje digitální zoom
Jak jsme již zmínili dříve, zoom je mlhavý koncept. Digitální zoom plně využívá této neurčitosti. Digitální zoom v podstatě pouze ořezává fotografii, takže objekty v ní vypadají větší - nejsou zachyceny žádné další obrazové informace.
Pořiďte snímek níže například z iPhonu Xs. Tento telefon má dvojnásobné optické přiblížení, ale desetinásobné digitální přiblížení. Zvětšený snímek má znatelně nižší rozlišení.
To je problém digitálního zoomu. Zatímco optický zoom zvětšuje bez ztráty kvality obrazu, digitální zoom to snižuje. A čím více přiblížíte, tím horší bude kvalita obrazu.
Zlepšit!
Digitální zoom však má trochu času. Optický zoom je drahý, a to jak z hlediska výrobních nákladů, tak z hlediska kompromisů nutných k jeho přidání do smartphonu. Objektivy periskopu jsou relativně novým vývojem (přinejmenším u smartphonů), takže je stále ještě co vymýšlet.
Proto výrobci smartphonů používají následující triky, jak vylepšit digitální zoom a minimalizovat ztrátu kvality:
- Používání senzorů s neuvěřitelně vysokým rozlišením : Samsung Galaxy S20 má teleobjektiv s rozlišením 64 MP. Takový snímač s vysokým rozlišením znamená, že je třeba oříznout více obrazu, a proto je k dispozici více digitálního zoomu.
- Sloučení pixelů : Kombinace více pixelů do jednoho superpixelu nabízí lepší kvalitu digitálně zvětšených obrázků, než jen následné oříznutí.
- AI a strojové učení : Tyto jsou ukazuje hodně slibů v oblasti fotografování. Výrobci fotoaparátů jej mohli použít k automatickému zvýšení kvality digitálně přiblíženého obrazu.
Vysoké úrovně digitálního zoomu však bez optického zoomu nejsou možné. Tyto šílené 50x a 100x přiblížení jsou možné jen proto, že jsou hybridem optického a digitálního zoomu. Skutečný optický objektiv dělá některé z těžkých zvedání, zatímco digitální techniky poskytují zjevnější přiblížení.
Samsung může být načerpá čísla přiblížení , ale existují určité vylepšení technologie čoček, které jsou základem některých humbuků.
Maximální využití zoomu
Aktuální zaměření na přiblížení fotoaparátu u smartphonů je zajímavé. V určitém okamžiku je to ale hloupé.
Objektiv s 5x nebo dokonce 10x optickým zoomem otevírá lidem mnoho zajímavých možností fotografování. To také činí vyhrazené kamery ještě více oddaným požitkem . S tímto druhem zoomu můžete fotografovat své děti, jak sportují, divokou zvěř ve vaší zahradě a cokoli jiného, s čím se fyzicky nemůžete přiblížit.
I když digitální přiblížení není automaticky špatná věc (zejména pokud není nadměrně využívána), může dojít k některým nevýhodám přílišného přiblížení. Samozřejmě dochází ke ztrátě kvality obrazu, ale také se fotografie těžší pořizují.
Při 20násobném nebo 30násobném zoomu (což je zhruba ekvivalent 1 000 mm u digitální zrcadlovky) musíte telefon držet neuvěřitelně klidně, abyste získali dobrý snímek. I sebemenší trhnutí způsobí rozmazanou fotografii a vše, co se snažíte fotografovat, se pohybuje mimo snímek.
To také předpokládá, že fotografujete za dobrého osvětlení. Při slabém osvětlení budete potřebovat stativ pro smartphone, abyste získali cokoli, co se podobá ostré fotografii.
Vypadá to, že výrobci smartphonů budou i nadále konkurovat stále rostoucímu počtu přiblížení. Nezapomeňte vždy zkontrolovat, co je základním optickým zoomem - to je to, co se skutečně počítá.
