Che cos'è lo zoom ottico e lo zoom digitale su uno smartphone?


Se qualcuno dagli albori dei cellulari dovesse passare ai giorni nostri, potrebbe essere confuso sul fatto che una delle caratteristiche a cui teniamo di più sui nostri telefoni sono le fotocamere.

Le prime fotocamere dei telefoni erano assolutamente orribili, ma la possibilità di avere una fotocamera con te ovunque tu vada le ha rese rapidamente estremamente popolari. I produttori hanno quindi investito una fortuna assoluta nello sviluppo delle fotocamere e ora abbiamo telefoni con fotocamere che possono dare una corsa ai loro soldi. Almeno nelle giuste condizioni.

Una cosa che relativamente poche fotocamere per smartphone hanno attualmente, tuttavia, è lo zoom ottico. Tuttavia, col passare del tempo inizierai a vederlo in più nuovi telefoni. Il che rende il momento giusto per discutere la questione dello zoom ottico e dello zoom digitale.

Che cos'è lo "zoom"?

Probabilmente sai già cos'è lo zoom della fotocamera. Almeno sai cosa fa. Lo "zoom" è una funzione che fa apparire vicino un soggetto nella foto che è lontano. L'effetto sulla foto è essenzialmente quello di riformularla facendo in modo che l'oggetto o la persona riempia più spazio.

Esistono diversi modi per ottenere questo effetto, ma la maggior parte delle fotocamere degli smartphone utilizza un metodo chiamato zoom digitale. Per capire in che modo lo zoom ottico è diverso dal metodo di zoom digitale che attualmente utilizziamo, dovremo prima spiegare lo zoom digitale come è attualmente utilizzato nella stragrande maggioranza dei telefoni.

Lo fanno tutti: Zoom digitale

Lo zoom digitale è praticamente la stessa cosa che ritagliare e ridimensionare una foto in un'applicazione come PhotoShop. La differenza principale è che lo stai facendo dal vivo, mentre scatti una foto o realizzi un video. Allora qual è il grosso problema? Tutto si riduce ai pixel. Ecco da dove viene il "digitale" nello zoom digitale.

Quando si ingrandisce un'immagine digitale, diventa più "pixelata". Questo perché hai una fornitura fissa di pixel. L'unico modo per ingrandire è ingrandire i pixel. L'immagine diventa più sgranata, più frammentata e finisce con un'immagine a bassa fedeltà.

Sembra un po 'un disastro quindi per gli smartphone, ma vari trucchi sono stati sviluppati dai produttori di smartphone su anni per rendere gli effetti della pixelizzazione sulle immagini ingrandite digitalmente meno un problema. Poiché le fotocamere dei telefoni moderni hanno sensori in grado di catturare molti più pixel di quanto la maggior parte delle persone normalmente necessiti. Quindi, puoi Ritaglia a una sezione della risoluzione completa del sensore senza perdere la qualità.

Va ​​benissimo se vuoi catturare un'istantanea adatta a social media, ma se vuoi scattare una foto alla piena risoluzione della tua fotocamera, non puoi ingrandire qualsiasi parte di essa senza perdere i dettagli.

La maggior parte delle persone probabilmente non si preoccupa di avere enormi immagini a piena risoluzione che non possono essere caricate su FaceBook o InstaGram comunque alla loro vera qualità. Tuttavia, sempre più persone prendono molto sul serio la fotografia da smartphone. Il che significa che esiste un mercato per più soluzioni premium. Ed è qui che entra in gioco lo zoom ottico.

Gioco totalmente intenzionale.

Luce di curvatura: zoom ottico

Lo zoom ottico è semplicemente un metodo di zoom che utilizza la luce per ingrandire un'immagine. Funziona come una lente d'ingrandimento, piegando la luce attraverso il mezzo ottico (l'obiettivo) per creare un'immagine più grande.

In una fotocamera dedicata, come una DSLR (digital single-lens fotocamera reflex), si dispone di gruppi ottici di grandi dimensioni che possono eseguire lo zoom spostando fisicamente l'obiettivo avanti e indietro. Questo cambia la lunghezza focale tra l'obiettivo e il sensore della fotocamera. Proiezione di un'immagine ingrandita nell'intero sensore.

Come probabilmente puoi capire dal modo in cui funziona, ciò significa che l'immagine ingrandita proiettata attraverso l'obiettivo copre l'intero sensore a piena risoluzione di luce. Ciò significa che l'immagine ingrandita ha esattamente la stessa quantità di dettagli dell'immagine completa su una fotocamera con solo zoom digitale. È davvero un ingrandimento dell'immagine senza perdite.

Lo zoom ottico è difficile in uno smartphone

Ottenere lo zoom ottico in uno smartphone non è cosa da poco. Non puoi davvero avere un enorme gruppo di lenti motorizzate sul retro del telefono. Tuttavia, questo è stato effettivamente tentato. Ad esempio, il Samsung Galaxy S4 Zoom era essenzialmente uno smartphone con una fotocamera digitale compatta incollata sul retro. Dai un'occhiata a questo:

Chiaramente non è qualcosa che puoi semplicemente infilarti in tasca, motivo per cui questo approccio non ha mai preso piede. Invece, gli smartphone moderni attaccano semplicemente un gruppo di fotocamere sul retro dei nostri telefoni. Ogni fotocamera ha una gamma di lunghezze focali diversa, quindi quando aggiungi tutte le fotocamere insieme, ottieni una gamma di zoom ottico.

Non è la stessa cosa che avere, ad esempio, un grande teleobiettivo su una DSLR . Questo perché puoi spostare la lunghezza focale del teleobiettivo per mettere a fuoco l'immagine a diversi livelli di zoom sullo stesso sensore. Il problema è che la maggior parte delle configurazioni di smartphone multi-camera ha sensori diversi per ogni obiettivo. La fotocamera principale di solito ha il sensore più grande con il numero di pixel più elevato. Con le fotocamere grandangolari e teleobiettive dotate di sensori più piccoli e più economici.

Questo non nega l'intero punto? In un certo senso lo fa, ma una configurazione multi-camera offre ancora la migliore gamma di zoom di alta qualità su un telefono. Gli ingegneri hanno escogitato modi per combinare questi diversi approcci per ingrandire qualcosa che è più grande della somma delle sue parti.

Best Of Both Worlds: Hybrid Zoom

Il cosiddetto "ibrido "I sistemi di zoom utilizzano le capacità ottiche delle fotocamere di bordo insieme allo zoom digitale e a qualcosa noto come" fotografia computazionale ".

La fotografia computazionale si riferisce a un insieme di tecniche software che utilizzano l'intelligenza artificiale e altri metodi matematici fantasiosi per modificare e migliorare le immagini che la fotocamera può catturare. Ad esempio, intelligenza artificiale può aumentare la risoluzione di un'immagine "immaginando" come sarebbe a una risoluzione più alta.

Potrebbe suonare come una magia, ma in realtà funziona abbastanza bene nella maggior parte dei casi. Tecniche software come queste possono anche aiutare a combinare le diverse immagini delle fotocamere a bordo per migliorare i dettagli della foto all'estremità superiore della gamma dello zoom ottico. Anche quando entra in gioco lo zoom digitale, tutte queste fonti di dati di immagine e algoritmi software intelligenti possono creare immagini davvero sorprendenti.

Dovresti preoccuparti dello zoom ottico in uno smartphone?

Alto gli smartphone di fascia alta come iPhone 12 hanno una buona portata dello zoom ottico. Non è davvero un "teleobiettivo" con uno sforzo di immaginazione, ma in genere puoi aspettarti un aumento delle dimensioni dell'immagine da 2x a 2,5x senza pixel. Questo è perfetto per casi d'uso tipici come scattare una foto di qualcosa di ragionevolmente vicino, a cui non puoi avvicinarti fisicamente.

È sicuramente una bella funzionalità da avere, ma la stragrande maggioranza degli utenti per essere perfettamente soddisfatto dello zoom digitale. Soprattutto se potenziato con una bella dose di intelligenza artificiale. Se i telefoni iniziassero a offrire intervalli di zoom ottico superiori a 2,5x alla stessa risoluzione del sensore principale, sarebbe il momento di sedersi e prendere atto. Tuttavia, al momento in cui scrivo, non è una funzionalità che dovrebbe influire sulla tua decisione di acquisto.

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24.10.2020