Competiția pentru camerele smartphone a fost întotdeauna un joc de cifre. Care companie se poate lăuda cu cei mai mulți megapixeli, camere foto sau (din ce în ce mai mult) zoom? Când vine vorba de legile fizicii, totuși, zoom-ul optic și telefoanele subțiri pur și simplu nu merg mână în mână.
În iulie 2020, acesta s-a zvonit că Apple ar putea adăuga un teleobiectiv periscop la un viitor iPhone. Lentilele cu periscop există de ceva vreme și ocolesc cu grijă problemele de dimensiune pe care le au teleobiectivele tradiționale.
Iată cum funcționează și ce înseamnă acest lucru pentru viitorul industriei smartphone-urilor.
Cuprins
În fotografie, dimensiunea contează
Cele mai mari limite ale fotografiei au fost întotdeauna fizice, mai degrabă decât tehnologice. Există niște legi ale opticii prin care pur și simplu nu îți poți construi calea. Acesta este motivul pentru care obiectivele DSLR și ale camerelor fără oglindă sunt atât de mari și grele. Pentru a oferi distanțe focale mari și deschideri largi, obiectivele în sine trebuie să aibă o anumită dimensiune.
De exemplu, un obiectiv cu o distanță focală de 200 mm și o diafragmă maximă de f/2,8 trebuie să aibă un element de lentilă frontal care are o lățime mai mare de 70 mm (sau 3 inchi). Și asta nu include nicio considerație de producție.
Camerele smartphone-urilor au aceleași limitări, dar la o scară mult mai mică. Deoarece au senzori mai mici, obțin o mărire mai mare de la distanțe focale mai mici. Cu toate acestea, o mulțime de compromisuri vin cu acest aranjament.
iPhone 11 Pro, de exemplu, are un teleobiectiv de 52 mm, echivalent cadru întreg, care este într-adevăr doar 6 mm. Aceasta înseamnă că dacă doriți să faceți aceeași fotografie cu un DSLR profesional, veți avea nevoie de un obiectiv de 52 mm. Deoarece senzorul camerei telefoto al iPhone-ului are o dimensiune de 1/3,6 inchi (aproximativ 5 mm în diagonală), obțineți o mărire echivalentă.
Cu toate acestea, producătorii încep să întâmpine probleme. Nu puteți micșora senzorii camerei mult mai mici fără ca compromisurile să devină imposibil de gestionat. Senzorii mici funcționează mult mai rău în condiții de lumină scăzută și au o perioadă mai dificilă cu rezoluții mai mari.
Dacă Apple ar dori să obțină mai mult zoom în iPhone, ar putea (teoretic) să înjumătățim dimensiunea senzorului. Cu toate acestea, ar fi probabil scump de produs și groaznic de utilizat.
Opțiunea mai bună este să măriți dimensiunea lentilei.
Ocolind Problema
Creșterea dimensiunii unui obiectiv vine și cu probleme. iPhone 11 Pro are o grosime de doar 8,1 mm. Chiar dacă un obiectiv cu o distanță focală de 6 mm nu trebuie să aibă exact 6 mm lungime, trebuie să fie aproape. Deci, va ocupa în continuare o cantitate semnificativă din spațiul disponibil pe un smartphone. Pur și simplu nu este suficient spațiu pentru a adăuga un obiectiv de 12 mm la un telefon care are doar 8 mm grosime.
Dacă nu o faci lateral.
O lentilă periscopică funcționează la fel ca un periscop pe un submarin. Lumina pătrunde în elementul frontal și apoi este reflectată la 90 de grade de o oglindă înclinată. Trece prin orice alte elemente ale obiectivului înainte de a lovi senzorul camerei și apoi este înregistrată ca fotografie. Schimbând direcția în care se deplasează lumina, lentilele mai lungi nu trebuie să fie la fel de adânci, deoarece pot fi largi.
Pentru producătorii de telefoane, acesta este un avantaj serios. Este mult mai practic să găsești spațiul necesar pentru un teleobiectiv mai lung pe orizontală decât să micșorezi senzorul sau să faci un telefon mai gros.
În acest fel, producătorii nu se limitează la lentile echivalente cu 50 mm cu zoom optic 2x (sau, la o apăsare și cu un marketing dubios, 3x). Face posibile obiective de 100 mm (aproximativ zoom 5x) sau chiar echivalent cu 200 mm (aproximativ zoom 10x).
Sigur, există încă compromisuri și tehnologia este nouă, dar omite clar cea mai mare limitare a adăugarii zoom-ului optic la un smartphone.
Zoom digital versus zoom optic
Acum, dacă crezi că iPhone-ul tău are deja un zoom de 10x, ai avea dreptate, dar și foarte greșit. Există un motiv pentru care ne-am referit mai ales la distanța focală, mai degrabă decât la multiplicatori de zoom.
Acest lucru se datorează faptului că există o distincție importantă între zoom optic și digital (sau îmbunătățit, super-rezoluție, spațiu sau asistat de AI). Cu zoom optic, mărirea este rezultatul proprietăților optice ale unui obiectiv cu o distanță focală mai mare. Obiectele îndepărtate par cu adevărat mai aproape, ca și cum ar fi văzute printr-un telescop, fără pierderi de calitate a imaginii.
Acest zoom de 10x pe un iPhone este doar o decuplare apropiată a zoom-ului de 2x.
Zoomul digital, în numeroasele sale forme, este doar un mod elegant de a spune că o fotografie este decupată pentru a arăta ca o imagine mărită. Desigur, zoom-ul digital a parcurs un drum lung. Cu senzori cu megapixeli mari, „binning” (pixeli multipli tratați ca un singur pixel mare) și algoritmi de upscaling mai buni, producătorii obțin rezultate mai bune.
Totuși, este într-adevăr la fel ca să faci o fotografie și să o decupezi mai târziu. Nu obțineți o mărire adevărată și va exista întotdeauna o pierdere a calității imaginii pe măsură ce măriți și mai mult.
Desigur, nu poți construi o campanie de marketing în jurul acestui adevăr.
Sunt disponibile lentile periscopice
Apple nu va fi primul care se va alătura petrecerii periscopului. Producătorii chinezi (Oppo și Huawei, în special) se joacă cu ei de câțiva ani. Huawei P40 Pro+, cu cinci camere, are un teleobiectiv periscop de 10x, care este echivalent cu un obiectiv de 240 mm pe o cameră full-frame.
Camera cu unghi larg din Huawei P40 Pro.
Samsung Galaxy S20 Ultra, disponibil mai pe scară largă, are o lentilă periscop cu teleobiectiv de 5x, care este aproximativ echivalent cu o lentilă de 100 mm. Cu toate acestea, marketingul exagerat de la Samsung face tot posibilul pentru a ascunde aceste informații cu unii multiplicatori cu adevărat ridicoli.
Periscopul cu zoom optic 5x. Verificați calitatea imaginii!
La fel ca atâtea alte funcții ale telefonului, chiar dacă Apple nu a fost primul, va face totuși o sclipire uriașă când va intra pe piață. Cred că putem presupune cu siguranță că, de acum și ori de câte ori se lansează eventualul iPhone-cu-un-lentil-periscop, aceasta va deveni o funcție mult mai căutată.