Smartphone-kamerakonkurrencen har altid været et talespil. Hvilket firma kan prale med flest megapixels, kameraer eller (i stigende grad) zoom? Når det kommer til fysikens love, går optisk zoom og tynde telefoner bare ikke hånd i hånd.
I juli 2020 er det blev rygter at Apple muligvis tilføjer et periskop-teleobjektiv til en fremtidig iPhone. Periskoplinser har eksisteret i et stykke tid, og de overgår de størrelsesproblemer, som traditionelle teleobjektiver har.
Her fungerer, hvordan de fungerer, og hvad det betyder for smartphoneindustriens fremtid.
I fotografi er størrelsesspørgsmål
De største grænser med fotografering har altid været fysiske snarere end teknologiske. Der er nogle optiske love, som du bare ikke kan konstruere dig igennem. Derfor er DSLR og spejlfri kameralinser så store og tunge. At give lang brændvidder og bredt åbninger , linser selv skal være en bestemt størrelse .
For eksempel skal en linse med en brændvidde på 200 mm og en maksimal blænde på f / 2.8 have et frontlinseelement, der er mere end 70 mm (eller 3 tommer) bredt. Og det inkluderer ikke produktionsovervejelser.
Smartphone-kameraer har de samme begrænsninger, men i meget mindre skala. Fordi de har mindre sensorer, får de det mere forstørrelse fra kortere brændvidder . Imidlertid, en masse afvejninger kommer med dette arrangement.
IPhone 11 Pro har for eksempel en 52 mm fuld-frame-ækvivalent teleobjektiv, som egentlig kun er 6 mm. Det betyder Hvis du vil tage det samme billede med en professionel DSLR, har du brug for et 52 mm objektiv . Fordi iPhone-telefoto-kamerasensoren er 1 / 3,6 inches i størrelse (ca. 5 mm diagonalt), får du tilsvarende forstørrelse.
Imidlertid er producenterne begyndt at løbe ind i problemer. Du kan ikke krympe kamerasensorer meget mindre uden afvejningerne bliver uoverskuelige. Små sensorer fungerer meget dårligere i svagt lys og har en sværere tid med højere opløsninger.
Hvis Apple ønskede at få mere zoom på iPhone, kunne det (i teorien) halvere størrelsen på sensoren. Det ville dog sandsynligvis være dyrt at producere og forfærdeligt at bruge.
Den bedre mulighed er at øge størrelsen på linsen.
Sidestepping af problemet
At øge størrelsen på et objektiv kommer også med problemer. IPhone 11 Pro er kun 8,1 mm tyk. Selvom et objektiv med en brændvidde på 6 mm ikke behøver at være nøjagtigt 6 mm langt, skal det være tæt på. Så det vil stadig tage en betydelig mængde af den tilgængelige plads på en smartphone. Der er bare ikke plads nok til at tilføje en 12 mm linse til en telefon, der kun er 8 mm tyk.
Medmindre du gør det sidelæns.
En periskoplinse fungerer meget som en periskop på en ubåd. Lys kommer ind i det forreste element og reflekteres derefter 90 grader af et vinklet spejl. Den passerer gennem andre linseelementer, inden den rammer kamerasensoren og optages derefter som et foto. Ved at ændre retningen, hvor lyset bevæger sig, behøver længere linser ikke at være så dybe, fordi de kan være brede.
For telefonproducenter er dette en alvorlig fordel. Det er meget mere praktisk at finde den nødvendige plads til en længere teleobjektiv vandret end at krympe sensoren eller lave en tykkere telefon.
På denne måde er producenter ikke begrænset til 50 mm-ækvivalente linser med 2x optisk zoom (eller med et tryk og med tvivlsom markedsføring, 3x). Det muliggør 100 mm- (ca. 5x zoom) eller endda 200 mm-ækvivalente (ca. 10x zoom) linser.
Sikker på, der er stadig kompromiser, og teknologien er ny, men den springer pænt over den største begrænsning ved at tilføje optisk zoom til en smartphone.
Digital versus optisk zoom
Nu, hvis du tænker, at din iPhone allerede har en 10x zoom, ville du have ret, men også meget forkert. Der er en grund til, at vi for det meste har henvist til brændvidde snarere end zoommultiplikatorer.
Dette skyldes, at der er en vigtig skelnen mellem optisk og digital (eller forbedret, superopløsnings-, plads- eller AI-assisteret) zoom. Med optisk zoom er forstørrelse et resultat af de optiske egenskaber for et objektiv med en længere brændvidde. Fjerntliggende genstande ser virkelig tættere ud, som om de ses gennem et teleskop uden tab af billedkvalitet.
Digital zoom er i sine mange skikkelser bare en fancy måde at sige, at et foto er beskåret for at ligne et zoomet billede. Indrømmet, digital zoom er kommet langt. Med sensorer med høj megapixel, "binning" (flere pixels behandlet som en enkelt, stor pixel) og bedre opskaleringsalgoritmer, får producenterne bedre resultater.
Alligevel er det virkelig det samme som bare at tage et foto og beskære det senere. Du får ikke ægte forstørrelse, og der vil altid være et tab af billedkvalitet, når du zoomer længere ind.
Selvfølgelig kan du ikke oprette en marketingkampagne omkring den smule sandhed.
Periskoplinser er tilgængelige
Apple er ikke den første til at deltage i periskoppartiet. Kinesiske producenter (især Oppo og Huawei) har spillet rundt med dem i flere år. Huawei P40 Pro + med fem kameraer har en 10x periskop-teleobjektiv, der svarer til et 240 mm objektiv på et full-frame kamera.
Den mere tilgængelige Samsung Galaxy S20 Ultra har en 5x tele periskop linse, der omtrent svarer til en 100 mm. Imidlertid gør Samsungs overdrevne markedsføring sit bedste for at skjule denne info med nogle virkelig latterlige multiplikatorer .
Som så mange andre telefonfunktioner, selvom Apple ikke var først, vil det stadig gøre et stort stænk, når det kommer ind på markedet. Jeg tror, vi med sikkerhed kan antage, at dette mellem nu og når den eventuelle iPhone-med-en-periskop-linse lanceres, bliver en meget mere efterspurgt funktion.
