Rywalizacja w smartfonach zawsze była grą liczbową. Która firma może pochwalić się największą liczbą megapikseli, aparatów czy (coraz częściej) zoomu? Jednak jeśli chodzi o prawa fizyki, zoom optyczny i cienkie telefony po prostu nie idą w parze.
W lipcu 2020 r krążyły plotki że Apple może dodać peryskopowy teleobiektyw do przyszłego iPhone'a. Obiektywy peryskopowe istnieją już od jakiegoś czasu i starannie omijają problemy związane z rozmiarem, jakie mają tradycyjne teleobiektywy.
Oto, jak działają i co to oznacza dla przyszłości branży smartfonów.
W fotografii rozmiar ma znaczenie
Największe ograniczenia związane z fotografią zawsze były fizyczne, a nie technologiczne. Istnieją pewne prawa dotyczące optyki, których po prostu nie można zaprojektować. Dlatego obiektywy do lustrzanek cyfrowych i aparatów bezlusterkowych są tak duże i ciężkie. Aby zapewnić długi ogniskowe i szeroki otwory , same soczewki musi mieć określony rozmiar .
Na przykład obiektyw o ogniskowej 200 mm i maksymalnym otworze względnym f / 2,8 musi mieć przednią soczewkę o szerokości ponad 70 mm (lub 3 cale). I to nie obejmuje kwestii związanych z produkcją.
Aparaty w smartfonach mają te same ograniczenia, ale na znacznie mniejszą skalę. Ponieważ mają mniejsze czujniki, dostają większe powiększenie przy krótszych ogniskowych . Jednak, wiele kompromisów przyjdź z tym układem.
Na przykład iPhone 11 Pro ma 52-milimetrowy, pełnoklatkowy teleobiektyw, który w rzeczywistości ma tylko 6 mm. To znaczy jeśli chcesz zrobić to samo zdjęcie profesjonalną lustrzanką cyfrową, potrzebujesz obiektywu 52 mm . Ponieważ czujnik teleobiektywu aparatu iPhone'a ma rozmiar 1 / 3,6 cala (około 5 mm po przekątnej), uzyskasz równoważne powiększenie.
Jednak producenci zaczynają mieć problemy. Nie można znacznie zmniejszyć czujników aparatu bez kompromisów, których nie da się opanować. Małe czujniki działają o wiele gorzej w słabym świetle i mają trudniejszy czas przy wyższych rozdzielczościach.
Gdyby Apple chciał uzyskać większy zoom w iPhonie, mógłby (teoretycznie) zmniejszyć o połowę rozmiar czujnika. Jednak prawdopodobnie byłoby drogie w produkcji i straszne w użyciu.
Lepszą opcją jest zwiększenie rozmiaru obiektywu.
Omijanie problemu
Zwiększenie rozmiaru obiektywu wiąże się również z problemami. IPhone 11 Pro ma tylko 8,1 mm grubości. Nawet jeśli obiektyw o ogniskowej 6 mm nie musi mieć dokładnie 6 mm długości, to musi być blisko. Tak więc nadal będzie zajmować znaczną ilość dostępnego miejsca na smartfonie. Po prostu nie ma wystarczająco dużo miejsca, aby dodać obiektyw 12 mm do telefonu o grubości zaledwie 8 mm.
Chyba że robisz to bokiem.
Soczewka peryskopowa działa podobnie do peryskopu na łodzi podwodnej. Światło wpada do przedniej soczewki, a następnie jest odbijane pod kątem 90 stopni przez ustawione pod kątem lustro. Przechodzi przez wszelkie inne elementy obiektywu przed uderzeniem w czujnik aparatu, a następnie jest zapisywany jako zdjęcie. Zmieniając kierunek przemieszczania się światła, dłuższe soczewki nie muszą być tak głębokie, ponieważ mogą być szerokie.
Dla producentów telefonów to poważna zaleta. O wiele bardziej praktyczne jest znalezienie wymaganego miejsca na dłuższy teleobiektyw poziomo niż zmniejszenie czujnika lub wykonanie grubszego telefonu.
W ten sposób producenci nie są ograniczeni do obiektywów o średnicy 50 mm z 2-krotnym zoomem optycznym (lub, za naciśnięciem przycisku i przy wątpliwym marketingu, 3x). Umożliwia stosowanie obiektywów o ogniskowej 100 mm (około 5-krotny) lub nawet odpowiedniku 200 mm (około 10-krotny zoom).
Jasne, wciąż są kompromisy, a technologia jest nowa, ale zgrabnie pomija największe ograniczenie dodawania zoomu optycznego do smartfona.
Zoom cyfrowy a zoom optyczny
Jeśli myślisz, że Twój iPhone ma już 10-krotny zoom, masz rację, ale też bardzo się mylisz. Jest powód, dla którego mówiliśmy głównie o ogniskowej, a nie o mnożnikach zoomu.
Dzieje się tak, ponieważ istnieje ważna różnica między zoomem optycznym a cyfrowym (lub ulepszonym, super rozdzielczości, przestrzennym lub wspomaganym sztuczną inteligencją). W przypadku zoomu optycznego powiększenie wynika z właściwości optycznych obiektywu o dłuższej ogniskowej. Odległe obiekty rzeczywiście pojawiają się bliżej, jakby były widziane przez teleskop, bez utraty jakości obrazu.
Zoom cyfrowy, na wiele sposobów, to po prostu fantazyjny sposób na powiedzenie, że zdjęcie jest przycięte, aby wyglądało jak powiększony obraz. Oczywiście zoom cyfrowy przeszedł długą drogę. Dzięki czujnikom o wysokiej rozdzielczości, „binningowi” (wiele pikseli traktowanych jako jeden, duży piksel) i lepszym algorytmom skalowania w górę producenci uzyskują lepsze wyniki.
Mimo to tak naprawdę wygląda to tak samo, jak zrobienie zdjęcia i późniejsze przycięcie go. Nie uzyskujesz prawdziwego powiększenia, a dalsze powiększanie zawsze spowoduje utratę jakości obrazu.
Oczywiście nie możesz zbudować kampanii marketingowej w oparciu o tę prawdę.
Dostępne są soczewki peryskopowe
Apple nie będzie pierwszym, który dołączy do imprezy na peryskopie. Chińscy producenci (w szczególności Oppo i Huawei) bawią się nimi od kilku lat. Pięć aparatów Huawei P40 Pro + ma 10-krotny peryskopowy teleobiektyw, który jest odpowiednikiem obiektywu 240 mm w aparacie pełnoklatkowym.
Szerzej dostępny Samsung Galaxy S20 Ultra ma 5-krotny teleobiektyw peryskopowy, który jest mniej więcej odpowiednikiem 100 mm. Jednak przesadny marketing firmy Samsung stara się ukryć te informacje niektórymi naprawdę śmieszne mnożniki .
Podobnie jak w przypadku wielu innych funkcji telefonu, nawet jeśli Apple nie był pierwszy, po wejściu na rynek i tak zrobi ogromne wrażenie. Myślę, że możemy spokojnie założyć, że od teraz do momentu premiery iPhone'a z obiektywem peryskopowym stanie się to znacznie bardziej pożądaną funkcją.
