Älypuhelinkamerakilpailu on aina ollut numeropeli. Mikä yritys voi ylpeillä eniten megapikseleitä, kameroita tai (yhä enemmän) zoomausta? Fysiikan laeista huolimatta optinen zoomaus ja ohut puhelimet eivät vain käy käsi kädessä.
Heinäkuussa 2020 se huhuttiin että Apple saattaa lisätä periskoopin teleobjektiivin tulevaan iPhoneen. Periskooppi-linssit ovat olleet jo jonkin aikaa, ja ne ohittavat siististi perinteisten teleobjektiivien kokoongelmat.
Näin ne toimivat ja mitä tämä tarkoittaa älypuhelinteollisuuden tulevaisuudelle.
Valokuvauskoko on tärkeää
Suurimmat valokuvan rajat ovat aina olleet fyysiset eikä teknologiset. On joitain optiikan lakeja, joita et vain voi suunnitella läpi. Siksi DSLR- ja peilittömät kameralinssit ovat niin suuria ja painavia. Tarjoamaan pitkä polttovälit ja leveä aukot , itse linssit täytyy olla tietty koko .
Esimerkiksi objektiivissa, jonka polttoväli on 200 mm ja maksimiaukko f / 2,8, on oltava etulinssielementti, jonka leveys on yli 70 mm (tai 3 tuumaa). Ja tämä ei sisällä mitään valmistukseen liittyviä näkökohtia.
Älypuhelinkameroilla on samat rajoitukset, mutta paljon pienemmässä mittakaavassa. Koska heillä on pienempiä antureita, he saavat enemmän suurennusta lyhyemmistä polttovälistä . Kuitenkin, paljon kompromisseja tule tämän järjestelyn kanssa.
Esimerkiksi iPhone 11 Prossa on 52 mm: n täysikokoinen teleobjektiivi, joka on oikeastaan vain 6 mm. Tämä tarkoittaa jos haluat ottaa saman valokuvan ammattimaisella järjestelmäkameralla, tarvitset 52 mm: n objektiivin . Koska iPhonen telekamerakenno on kooltaan 1 / 3,6 tuumaa (noin 5 mm vinosti), saat vastaavan suurennuksen.
Valmistajat ovat kuitenkin alkaneet törmätä ongelmiin. Kameran antureita ei voi kutistaa paljon pienemmiksi ilman, että kompromisseja tulee hallitsemattomiksi. Pienet anturit toimivat paljon huonommin heikossa valaistuksessa, ja niiden vaikeusaste on suurempi resoluutio.
Jos Apple haluaa saada enemmän zoomausta iPhonessa, se voisi (teoriassa) puolittaa anturin koon. Se olisi kuitenkin todennäköisesti kallis tuottaa ja kauhea käyttää.
Parempi vaihtoehto on lisätä objektiivin kokoa.
Sivuuttaa ongelman
Myös objektiivin koon lisääminen liittyy ongelmiin. IPhone 11 Pro on vain 8,1 mm paksu. Vaikka linssin, jonka polttoväli on 6 mm, ei tarvitse olla tarkalleen 6 mm pitkä, sen on oltava lähellä. Joten se vie silti huomattavan määrän älypuhelimen käytettävissä olevaa tilaa. Ei vain ole tarpeeksi tilaa lisätä 12 mm: n linssiä puhelimeen, jonka paksuus on vain 8 mm.
Ellet tee sitä sivuttain.
Periskoopin linssi toimii paljon kuin sukellusveneen periskooppi. Valo tulee etuelementtiin ja heijastuu sitten 90 astetta kulmapeilillä. Se kulkee muiden linssielementtien läpi ennen kuin osuu kameran anturiin ja tallennetaan sitten valokuvana. Muuttamalla valon kulkusuuntaa pidempien linssien ei tarvitse olla yhtä syviä, koska ne voivat olla leveitä.
Puhelimen valmistajille tämä on vakava etu. On paljon käytännöllisempää löytää tarvittava tila pitemmälle teleobjektiiville vaakasuoraan kuin kutistua anturia tai tehdä paksumpi puhelin.
Tällä tavoin valmistajat eivät rajoitu 50 mm: n ekvivalentteihin linsseihin, joissa on kaksinkertainen optinen zoom (tai 3-kertaisella painalluksella ja epäilyttävällä markkinoinnilla). Se tekee mahdolliseksi 100 mm: n (noin 5x zoomauksen) tai jopa 200 mm: n (noin 10x zoomauksen) linssit.
Toki on vielä kompromisseja ja tekniikka on uutta, mutta se ohittaa siististi optisen zoomauksen lisäämisen älypuhelimeen suurimman rajoituksen.
Digitaalinen vs. optinen zoom
Jos ajattelet, että iPhonessasi on jo 10-kertainen zoomaus, olisit oikeassa, mutta myös erittäin väärässä. Siitä syystä olemme viitanneet enimmäkseen polttoväliin zoomauskertoimien sijaan.
Tämä johtuu siitä, että optisen ja digitaalisen (tai parannetun, superresoluutioisen, avaruus- tai tekoälyavusteisen) zoomauksen välillä on tärkeä ero. Optisella zoomilla suurennus on seurausta pidemmän polttovälin objektiivin optisista ominaisuuksista. Etäiset kohteet näyttävät aidosti lähempänä, kuin ne näkyisivät kaukoputken kautta, ilman kuvanlaadun heikentymistä.
Digitaalinen zoom on monin tavoin vain hieno tapa sanoa, että kuva on rajattu näyttämään zoomatulta kuvalta. Digitaalinen zoomaus on tosin mennyt pitkälle. Korkean megapikselin antureiden, "yhdistämisen" (useita pikseleitä, joita pidetään yhtenä, suurina pikseleinä) ja parempien skaalausalgoritmien avulla valmistajat saavat parempia tuloksia.
Silti se on todella sama kuin vain ottaa valokuva ja rajata se myöhemmin. Et saa todellista suurennusta, ja kuvan laatu heikkenee aina, kun lähennät kuvaa.
Et tietenkään voi rakentaa markkinointikampanjaa tuon totuuden ympärille.
Periscope-linssejä on saatavana
Apple ei ole ensimmäinen, joka liittyy periskooppi-puolueeseen. Kiinalaiset valmistajat (erityisesti Oppo ja Huawei) ovat leikkineet heidän kanssaan useita vuosia. Viiden kameran Huawei P40 Pro + -puhelimessa on 10x periskooppi-teleobjektiivi, joka vastaa 240 mm: n objektiivia täysikokoisessa kamerassa.
Laajemmin saatavilla olevassa Samsung Galaxy S20 Ultrassa on 5x teleobjektiivi, joka vastaa suunnilleen 100 mm: n objektiivia. Samsungin liioiteltu markkinointi tekee kuitenkin parhaansa peittämään nämä tiedot joillakin todella naurettava kerroin .
Kuten niin monet muut puhelimen ominaisuudet, vaikka Apple ei olisikaan ensimmäinen, se tulee silti valtavasti roiskumaan, kun se tulee markkinoille. Luulen, että voimme turvallisesti olettaa, että nyt ja aina, kun lopulta iPhone ja periskooppi-linssi käynnistyy, tästä on tulossa paljon kysytty ominaisuus.
