Zooma, som många kameraspecifikationer, är lite mer komplicerat än vad reklamkampanjer skulle tro. Smartphone-tillverkare som Samsung skryter nu med 10x, 50x eller till och med 100 gånger zoom. Men är det till och med möjligt? Låt oss titta på skillnaderna mellan optisk och digital zoom.
Vad betyder egentligen zoom?
Vad är zoom och vad betyder det att ha en 5x eller 10x? När det gäller optisk fysik, inte mycket eftersom det inte finns något som heter zoom.
Linsförstoring (hur mycket en lins förstorar avlägsna föremål) är en funktion av dess brännvidd och det resulterande synfältet. En lins med längre brännvidd ( i förhållande till bildsensorns storlek ) har ett mindre synfält. Detta gör att avlägsna föremål verkar närmare än de skulle genom en lins med kortare brännvidd.
Det finns tillräckligt med faktorer som linser inte säljs baserat på hur mycket de förstorar föremål; snarare säljs de baserat på brännvidden.
Zooma, som vi använder det nu, är i grunden ett marknadsföringskoncept populärt av kompaktkameror. Ursprungligen var det förhållandet mellan en kortas och den längsta brännvidden. Så, en 10mm-100mm lins hade 10x zoom, medan en 25mm-100mm lins hade en 4x zoom. Detta innebar att ett objektiv med 10x zoom inte nödvändigtvis fick saker att se 10 gånger större ut.
Smartphone-tillverkare använder dock zoom lite annorlunda. En 1x zoom accepteras i stort sett som huvudkameraens synfält. Smartphones som iPhone 11 Pro lägger till ett ännu bredare objektiv och kallar det en 0,5x zoom snarare än att återställa 1x till den nya bredaste vinkeln.
Till skillnad från kompaktkameror innebär det att du kan förvänta dig mestadels samma grova förstoring med olika smartphones med 10x zoom.
Om du vill veta mer kan du kolla in det denna bit om hur zoomspecifikationer beräknas . Allt du verkligen behöver veta är dock att zoom beror på objektivets underliggande brännvidd och sensorns storlek - och att den är lite kopplad från verkligheten.
Men vad är skillnaden mellan optisk och verklig zoom (jag fortsätter att använda detta ord för bekvämlighets skull, men vad jag egentligen menar är "skenbar förstoring" eller "smalare relativ synfält")?
Hur fungerar optisk zoom
Optisk zoom är när de fysiska egenskaperna hos en lins verkligen förstorar avlägsna föremål. Till exempel är ett teleskop all optisk zoom. Om du tittar på månen genom en ser den större ut. Det förlorar inte kvalitet - objekt verkar bara närmare.
Den optiska zoomen kommer från linser med långa brännviddar som är åtminstone relativt kamerans sensorstorlek. En lång teleobjektiv för en DSLR, som de du ser sportfotografer använder på spel, har en brännvidd på mellan 500-1000 mm. Det är därför de är så rejäl.
På mindre kameror kan brännvidden vara kortare. Kompaktkameror kan ge fantastisk optisk zoom med 100 mm-objektiv. De är fortfarande ganska stora, men mycket mindre än de teleskoptyper som används vid fotbollsmatcher.
I smartphones har tillverkare börjat använda periskoplinser för bättre optisk zoom. De har kunnat placera 5x zoomobjektiv (ungefär motsvarande förstoringen av ett 100mm-objektiv på en DSLR, så ganska bra) i sina flaggskeppstelefoner utan att göra dem tjockare. Detta är en verkligt spännande utveckling.
Men 5x är fortfarande långt ifrån 100x, så hur kommer tillverkarna dit med sina påståenden?
Hur digital zoom fungerar
Som vi nämnde tidigare är zoom ett dimmigt koncept. Digital zoom tar full nytta av den oklarheten. I grund och botten beskärs den digitala zoomen bara på ett foto så att objekten i det verkar större - ingen ytterligare bildinformation fångas.
Ta bilden nedan från en iPhone Xs, till exempel. Den här telefonen har en 2x optisk zoom, men en 10x digital zoom. Det zoomade skottet har en märkbart lägre upplösning.
Det är problemet med digital zoom. Medan den optiska zoomen förstoras utan att förlora bildkvaliteten minskar den digitala zoomen. Och ju mer du zoomar in, desto sämre blir bildkvaliteten.
Förbättra!
Digital zoom har dock lite av ett ögonblick. Optisk zoom är dyr, både när det gäller produktionskostnader och avvägningar som krävs för att lägga till den i en smartphone. Periskoplinser är en relativt ny utveckling (åtminstone i smartphones), så det finns fortfarande en del att räkna ut att göra.
Således använder smarttelefontillverkare följande knep för att förbättra digital zoom och minimera kvalitetsförlust:
- Med otroligt högupplösta sensorer : Samsungs Galaxy S20 har en 64 MP tele-kamera. En sådan sensor med hög upplösning innebär att det finns mer bild att beskära och därmed mer digital zoom att få.
- Pixel binning : Att kombinera flera pixlar till en enda superpixel ger bättre kvalitet på digitalt zoomade bilder, snarare än att bara beskära efteråt.
- AI och maskininlärning : Dessa är visar mycket löfte i områdets fotografering. Kameratillverkare har kunnat använda den för att automatiskt öka kvaliteten på digitalt zoomade bilder.
Höga nivåer av digital zoom är dock inte möjliga utan optisk zoom. Dessa galna 50x och 100x zoom är bara möjliga eftersom de är en hybrid av optisk och digital zoom. En riktig optisk lins gör några tunga lyft, medan de digitala teknikerna ger mer tydlig zoom.
Samsung kanske pumpa upp sina zoomnummer , men det finns äkta förbättringar i linsteknologin som ligger bakom en del av hype.
Få ut mesta möjliga av zoom
Det nuvarande fokuset på kamerans zoom i smartphones är intressant. Vid en viss punkt blir det dock bara dumt.
Ett 5x eller till och med ett 10x optiskt zoomobjektiv öppnar många intressanta fotograferingsalternativ för människor. Det är också gör dedikerade kameror ännu mer till en nischavgivenhet . Med den typen av zoom kan du fotografera dina barn som spelar sport, djurliv i din trädgård och allt annat du inte fysiskt kan komma närmare.
Även om digital zoom inte automatiskt är en dålig sak (speciellt när den inte används för mycket), finns det några nackdelar med att zooma in för mycket. Det är naturligtvis förlusten av bildkvalitet, men det blir också svårare att ta bilder.
Vid 20x eller 30x zoom (vilket ungefär motsvarar en 1000mm på en DSLR) måste du hålla telefonen otroligt still för att få ett bra skott. Den minsta ryckningen kommer att resultera i ett suddigt foto och allt du försöker fotografera rör sig ur ramen.
Det förutsätter också att du skjuter i bra belysning. I svagt ljus behöver du ett stativ för din smartphone för att få något som liknar ett skarpt foto.
Det ser ut som smarttelefontillverkare kommer att fortsätta konkurrera med ständigt ökande zoomnummer. Se bara till att du alltid kontrollerar vad den underliggande optiska zoomen är - det är det som verkligen räknas.
