Smarttelefonkamera-konkurransen har alltid vært et tallspill. Hvilket selskap kan skryte av flest megapiksler, kameraer eller (stadig) zoom? Når det gjelder fysikkens lover, går optisk zoom og tynne telefoner bare ikke hånd i hånd.
I juli 2020, det ble ryktet at Apple kan legge til et periskop-teleobjektiv til en fremtidig iPhone. Periskoplinser har eksistert en god stund, og de går bort fra størrelsesproblemene tradisjonelle teleobjektiver har.
Slik fungerer de, og hva dette betyr for smarttelefonindustriens fremtid.
I fotografering, størrelsesforhold
De største grensene med fotografering har alltid vært fysiske, snarere enn teknologiske. Det er noen lover om optikk du bare ikke kan konstruere deg gjennom. Dette er grunnen til at DSLR og speilløse kameralinser er så store og tunge. Å gi lenge brennvidder og bredt blenderåpninger , linser selv må være en viss størrelse .
For eksempel må et objektiv med en brennvidde på 200 mm og en maksimal blenderåpning på f / 2.8 ha et frontlinseelement som er mer enn 70 mm (eller 3 tommer) bredt. Og det inkluderer ikke produksjonshensyn.
Smarttelefonkameraer har de samme begrensningene, men i mye mindre skala. Fordi de har mindre sensorer, får de mer forstørrelse fra kortere brennvidder . Derimot, mange kompromisser kommer med denne ordningen.
IPhone 11 Pro, for eksempel, har en 52 mm, fullformatekvivalent teleobjektiv, som egentlig bare er 6 mm. Dette betyr Hvis du ønsker å ta det samme bildet med en profesjonell DSLR, trenger du et 52 mm objektiv . Fordi iPhone-telefoto-kamerasensoren er 1 / 3,6 tommer i størrelse (rundt 5 mm diagonalt), får du tilsvarende forstørrelse.
Imidlertid begynner produsentene å støte på problemer. Du kan ikke krympe kamerasensorer mye mindre uten at kompromissene blir uhåndterlige. Små sensorer fungerer mye dårligere i svakt lys og har en vanskeligere tid med høyere oppløsninger.
Hvis Apple ønsket å få mer zoom på iPhone, kunne det (i teorien) halvere størrelsen på sensoren. Imidlertid ville det sannsynligvis være dyrt å produsere og forferdelig å bruke.
Det bedre alternativet er å øke størrelsen på linsen.
Sidestepping av problemet
Å øke størrelsen på et objektiv kommer også med problemer. IPhone 11 Pro er bare 8,1 mm tykk. Selv om et objektiv med en brennvidde på 6 mm ikke trenger å være nøyaktig 6 mm, må det være nært. Så det vil fortsatt ta opp en betydelig mengde av tilgjengelig plass på en smarttelefon. Det er bare ikke nok plass til å legge til en 12 mm linse til en telefon som bare er 8 mm tykk.
Med mindre du gjør det sidelengs.
En periskoplinse fungerer omtrent som en periskop på en ubåt. Lys kommer inn i frontelementet og reflekteres deretter 90 grader av et vinklet speil. Den passerer gjennom andre linseelementer før den treffer kamerasensoren og blir deretter tatt opp som et bilde. Ved å endre retningen lyset beveger seg, trenger ikke lengre linser være så dype fordi de kan være brede.
For telefonprodusenter er dette en alvorlig fordel. Det er mye mer praktisk å finne nødvendig plass for en lengre teleobjektiv horisontalt enn å krympe sensoren eller lage en tykkere telefon.
På denne måten er produsentene ikke begrenset til 50 mm-ekvivalente objektiver med 2x optisk zoom (eller, med et trykk og med tvilsom markedsføring, 3x). Det gjør det mulig med 100mm- (rundt 5x zoom) eller til og med 200mm-ekvivalente (rundt 10x zoom) linser.
Visst, det er fremdeles avveininger og teknologien er ny, men den hopper pent over den største begrensningen for å legge til optisk zoom til en smarttelefon.
Digital kontra optisk zoom
Nå, hvis du tror at iPhone allerede har en 10x zoom, vil du ha rett, men også veldig feil. Det er en grunn til at vi mest har referert til brennvidde, snarere enn zoommultiplikatorer.
Dette er fordi det er et viktig skille mellom optisk og digital (eller forbedret, superoppløsnings-, rom- eller AI-assistert) zoom. Med optisk zoom er forstørrelse et resultat av de optiske egenskapene til et objektiv med lengre brennvidde. Fjerngjenstander ser virkelig nærmere ut, som om de sees gjennom et teleskop, uten tap av bildekvalitet.
Digital zoom, i sine mange utførelser, er bare en fancy måte å si at et bilde er beskåret for å se ut som et zoomet bilde. Gitt, digital zoom har kommet langt. Med sensorer med høye megapiksler, "binning" (flere piksler behandlet som en enkelt, stor piksel), og bedre oppskaleringsalgoritmer, får produsentene bedre resultater.
Likevel er det egentlig det samme som å ta et bilde og beskjære det senere. Du får ikke ekte forstørrelse, og det vil alltid være tap av bildekvalitet når du zoomer inn ytterligere.
Selvfølgelig kan du ikke bygge en markedsføringskampanje rundt den biten av sannhet.
Periskoplinser er tilgjengelige
Apple vil ikke være den første som blir med i periskoppartiet. Kinesiske produsenter (spesielt Oppo og Huawei) har lekt med dem i flere år. Huawei P40 Pro + med fem kameraer har et 10x periskop teleobjektiv som tilsvarer et 240 mm objektiv på et fullformatskamera.
Den mer tilgjengelige Samsung Galaxy S20 Ultra har et 5x teleobjektiv periskop som tilsvarer omtrent 100 mm. Imidlertid gjør Samsungs overdrevne markedsføring sitt beste for å skjule denne informasjonen med noen virkelig latterlige multiplikatorer .
Som så mange andre telefonfunksjoner, selv om Apple ikke var først, vil det fremdeles gjøre et stort sprut når det kommer inn på markedet. Jeg tror vi trygt kan anta at, mellom nå og når den endelige iPhone-med-en-periskop-linsen starter, vil dette bli en mye mer ettertraktet funksjon.
