Конкуренція смартфонів завжди була цифровою грою. Яка компанія може похвалитися найбільшою кількістю мегапікселів, камерами або (дедалі більше) масштабуванням? Однак, коли справа стосується законів фізики, оптичне збільшення та тонкі телефони просто не йдуть рука об руку.
У липні 2020 р була чутка що Apple може додати перископічний телеоб'єктив до майбутнього iPhone. Лінзи перископа існують вже деякий час, і вони акуратно обходять проблеми із розмірами, які мають традиційні телеоб'єктиви.
Ось як вони працюють і що це означає для майбутнього індустрії смартфонів.
У фотографії розмір має значення
Найбільші обмеження у фотографії завжди були фізичними, а не технологічними. Існують деякі закони оптики, через які ви просто не можете спроектувати свій шлях. Ось чому дзеркальні та дзеркальні об'єктиви камер такі великі та важкі. Забезпечувати довго фокусні відстані і широкий отвори , самі лінзи повинні бути певного розміру .
Наприклад, об’єктив із фокусною відстанню 200 мм та максимальною діафрагмою f / 2,8 повинен мати передній елемент лінзи шириною більше 70 мм (або 3 дюйма). І це не враховуючи виробничих міркувань.
Камери смартфонів мають ті самі обмеження, але в значно менших масштабах. Оскільки вони мають менші датчики, вони отримують більше збільшення від менших фокусних відстаней . Однак багато компромісів прийдіть із цим домовленістю.
Наприклад, iPhone 11 Pro має 52-міліметровий повнокадровий еквівалентний телеоб'єктив, який насправді становить лише 6 мм. Це означає якщо ви хочете зробити ту саму фотографію за допомогою професійного дзеркального дзеркального фотоапарата, вам знадобиться 52-міліметровий об’єктив . Оскільки датчик телефотокамери iPhone має розмір 1 / 3,6 дюйма (приблизно 5 мм по діагоналі), ви отримуєте еквівалентне збільшення.
Однак виробники починають стикатися з проблемами. Ви не зможете зменшити датчики камери набагато менше, якщо компроміси не стануть некерованими. Невеликі датчики працюють набагато гірше при слабкому освітленні та мають складніший час із вищою роздільною здатністю.
Якби Apple хотіла збільшити масштаб iPhone, вона могла б (теоретично) зменшити розмір датчика вдвічі. Однак це, мабуть, буде дорогим у виробництві та жахливим у використанні.
Кращий варіант - збільшити розмір лінзи.
Усунення проблеми
Збільшення розміру лінзи теж має проблеми. IPhone 11 Pro має товщину всього 8,1 мм. Навіть якщо лінза з фокусною відстанню 6 мм не повинна бути рівною 6 мм, вона повинна бути близько. Отже, це все одно займе значну кількість доступного місця на смартфоні. Просто не вистачає місця, щоб додати 12-міліметровий об’єктив до телефону товщиною лише 8 мм.
Хіба що ви робите це набік.
Об’єктив перископа працює майже як перископ на підводному човні. Світло потрапляє в передній елемент, а потім відбивається на 90 градусів кутовим дзеркалом. Він потрапляє через будь-які інші елементи об'єктива, перш ніж потрапити на датчик камери, а потім записується як фотографія. Змінюючи напрямок, в якому рухається світло, довші лінзи не повинні бути такими глибокими, оскільки вони можуть бути широкими.
Для виробників телефонів це серйозна перевага. Набагато практичніше знайти необхідний простір для довшого телеоб'єктива по горизонталі, ніж стискати датчик або робити товстіший телефон.
Таким чином, виробники не обмежуються 50-міліметровими еквівалентними лінзами з 2-кратним оптичним збільшенням (або, при натисканні та з деяким сумнівним маркетингом, 3-кратним). Це робить можливим об'єктиви зі 100 мм (приблизно 5-кратним збільшенням) або навіть еквівалентом 200 мм (приблизно 10-кратним збільшенням).
Звичайно, все ще є компроміси, і технологія нова, але вона акуратно пропускає найбільше обмеження додавання оптичного масштабування до смартфона.
Цифровий та оптичний зум
Тепер, якщо ви думаєте, що ваш iPhone вже має 10-кратне збільшення, ви мали б рацію, але також і дуже неправильно. Є причина, чому ми здебільшого мали на увазі фокусну відстань, а не множники масштабування.
Це пов’язано з тим, що існує важлива різниця між оптичним та цифровим (або покращеним, з надвисокою роздільною здатністю, космічним або штучним інтелектом) збільшенням. З оптичним збільшенням збільшення - це результат оптичних властивостей об’єктива з більшою фокусною відстанню. Далекі предмети справді здаються ближчими, ніби їх бачать у телескоп, без втрати якості зображення.
Цифрове збільшення у багатьох його обличчя - це просто вигадливий спосіб сказати, що фотографія обрізана, щоб виглядати як збільшене зображення. Звичайно, цифрове масштабування пройшло довгий шлях. Завдяки високомегапіксельним датчикам, функціонуванню «біндінга» (декілька пікселів, що розглядаються як один, великий піксель) та кращим алгоритмам підвищення масштабу, виробники отримують кращі результати.
Однак це насправді те саме, що просто зробити фотографію та обрізати її пізніше. Ви не отримуєте справжнього збільшення, і при подальшому збільшенні якість зображення завжди буде втрачатися.
Звичайно, ви не можете побудувати маркетингову кампанію навколо цієї частки істини.
Є перископічні лінзи
Apple не буде першою, хто приєднається до партії перископів. Китайські виробники (зокрема, Oppo та Huawei) кілька років граються з ними. П’ятикамерний Huawei P40 Pro + має 10-кратний телеоб'єктив з перископом, що еквівалентно 240-міліметровому об'єктиву на повнокадровій камері.
Більш доступний Samsung Galaxy S20 Ultra має 5-кратний телефото-перископічний об'єктив, що приблизно еквівалентно 100 мм. Однак роздутий маркетинг Samsung робить все можливе, щоб затулити цю інформацію деякими воістину смішні мультиплікатори .
Як і багато інших функцій телефону, навіть якщо Apple не була першою, вона все одно зробить величезний сплеск, коли вийде на ринок. Думаю, ми можемо сміливо припустити, що відтепер і до кожного запуску об’єктива iPhone з перископом, це стане набагато більш популярною функцією.
