Hvad er forskellen mellem digital og optisk zoom?

Zoom er ligesom mange kameraspecifikationer en smule mere kompliceret, end reklamekampagner ville have dig til at tro. Smartphone-producenter som Samsung kan nu prale af 10x, 50x eller endda 100x zoom. Men er dette overhovedet muligt? Lad os se på forskellene mellem optisk og digital zoom.

Hvad betyder zoom egentlig?

Hvad er zoom, og hvad vil det sige at have en 5x eller 10x? Med hensyn til optisk fysik, ikke meget, fordi der ikke er noget, der hedder zoom.

Linseforstørrelse (hvor meget en linse forstørrer fjerne objekter) er en funktion af dens brændvidde og det resulterende synsfelt. Et objektiv med længere brændvidde (i forhold til billedsensorens størrelse) har et mindre synsfelt. Dette får fjerne objekter til at se tættere ud, end de ville gøre gennem en linse med en kortere brændvidde.

Der er nok faktorer på spil til, at linser ikke sælges baseret på, hvor meget de forstørrer objekter; snarere sælges de baseret på deres brændvidde.

Markedsføringen af ​​Huawei P40 Pro’s vidvinkelobjektiv hævder, at den har en 0,6x optisk zoom.

Zoom, som vi bruger det nu, er dybest set et marketingkoncept populært af kompaktkameraer. Oprindeligt var det forholdet mellem den korteste og længste brændvidde af et objektiv. Så et 10mm-100mm objektiv havde 10x zoom, mens et 25mm-100mm objektiv havde en 4x zoom. Det betød, at et objektiv med 10x zoom ikke nødvendigvis fik tingene til at se 10 gange større ud.

Smartphone-producenter bruger dog zoom lidt anderledes. En 1x zoom er bredt accepteret som synsfeltet for hovedkameraet. Smartphones som iPhone 11 Pro tilføjer et endnu bredere objektiv og kalder det en 0,5x zoom i stedet for at nulstille 1x til den nye bredeste vinkel.

  Sådan tager du gode billeder i regnen (og andre våde situationer)

I modsætning til kompaktkameraer betyder det, at du kan forvente stort set den samme grove forstørrelse med forskellige smartphones med 10x zoom.

Huawei P40 Pro har også et periskopobjektiv med 5x optisk zoom.

Hvis du vil vide mere, kan du tjekke dette stykke om, hvordan zoom-specifikationer beregnes. Det eneste, du virkelig behøver at vide, er, at zoom afhænger af den underliggende brændvidde af et objektiv og størrelsen på sensoren – og at den er en smule adskilt fra virkeligheden.

Men hvad er forskellen mellem optisk og ægte zoom (jeg bliver ved med at bruge dette ord for nemheds skyld, men hvad jeg egentlig mener er “tilsyneladende forstørrelse” eller “snævrere relativ synsfelt”)?

Sådan fungerer optisk zoom

Optisk zoom er, når et objektivs fysiske egenskaber virkelig forstørrer fjerne objekter. For eksempel er et teleskop udelukkende optisk zoom. Hvis du ser månen gennem en, ser den større ud. Der er intet tab i kvalitet – genstande vises bare tættere på.

Den optiske zoom kommer fra objektiver med lange brændvidder, der er mindst i forhold til kameraets sensorstørrelse. Et langt teleobjektiv til et DSLR, som dem du ser sportsfotografer bruge til spil, har en brændvidde på mellem 500-1.000 mm. Det er derfor, de er så heftige.

På mindre kameraer kan brændvidden være kortere. Kompakte kameraer kan få fantastisk optisk zoom med 100 mm objektiver. De er stadig ret store, men langt mindre end de teleskoptyper, der bruges til fodboldkampe.

I smartphones er producenterne begyndt at bruge periskoplinser for bedre optisk zoom. De har været i stand til at sætte 5x zoomobjektiver (som nogenlunde svarer til forstørrelsen af ​​et 100 mm objektiv på et DSLR, så det er ret godt) i deres flagskibstelefoner uden at gøre dem tykkere. Det er en virkelig spændende udvikling.

  Sådan indstilles Mozilla Firefox som standardbrowser på Mac

Men 5x er stadig langt fra 100x, så hvordan kommer producenterne dertil med deres påstande?

Sådan fungerer digital zoom

Som vi nævnte tidligere, er zoom et tåget koncept. Digital zoom udnytter den vaghed fuldt ud. I bund og grund er digital zoom blot at beskære et billede, så objekterne i det ser større ud – ingen yderligere billedinformation optages.

Tag billedet nedenfor fra for eksempel en iPhone Xs. Denne telefon har en 2x optisk zoom, men en 10x digital zoom. Det zoomede billede har en mærkbart lavere opløsning.

Det er problemet med digital zoom. Mens optisk zoom forstørrer uden at miste billedkvalitet, reducerer digital zoom den. Og jo mere du zoomer ind, jo dårligere bliver billedkvaliteten.

Forbedre!

Digital zoom har dog lidt af et øjeblik. Optisk zoom er dyrt, både med hensyn til produktionsomkostninger og de afvejninger, der er nødvendige for at tilføje den til en smartphone. Periscope-linser er en relativt ny udvikling (i hvert fald i smartphones), så der er stadig noget at finde ud af.

Smartphoneproducenter bruger således følgende tricks til at gøre digital zoom bedre og minimere kvalitetstab:

Brug af sensorer med utrolig høj opløsning: Samsungs Galaxy S20 har et 64 MP telefotokamera. Sådan en højopløsningssensor betyder, at der er flere billeder at beskære og derfor mere digital zoom at hente.
Pixel binning: Kombination af flere pixels til en enkelt superpixel giver bedre kvalitet på digitalt zoomede billeder i stedet for blot at beskære bagefter.
AI og maskinlæring: Disse viser meget lovende inden for området fotografering. Kameraproducenter har været i stand til at bruge det til automatisk at øge kvaliteten af ​​digitalt zoomede billeder.

  Sådan kurver du tekst i PowerPoint

Høje niveauer af digital zoom er dog ikke mulige uden optisk zoom. Disse skøre 50x og 100x zoom er kun mulige, fordi de er en hybrid af optisk og digital zoom. Et rigtigt optisk objektiv gør noget af det tunge løft, mens de digitale teknikker giver mere tydelig zoom.

Samsung kan være pumpe sine zoom-tal op, men der er ægte forbedringer i linseteknologien, der ligger til grund for noget af hypen.

Få mest muligt ud af zoom

Det nuværende fokus på kamerazoom i smartphones er interessant. På et vist tidspunkt bliver det dog bare fjollet.

Et 5x eller endda et 10x optisk zoomobjektiv åbner op for en masse interessante optagemuligheder for folk. Det også gør dedikerede kameraer endnu mere til en nicheforkælelse. Med den slags zoom kan du fotografere dine børn, der dyrker sport, dyrelivet i din baghave og alt andet, du ikke fysisk kan komme tættere på.

Selvom digital zoom ikke automatisk er en dårlig ting (især når den ikke er overudnyttet), er der nogle ulemper ved at zoome for meget ind. Der er selvfølgelig tabet i billedkvalitet, men også billeder bliver bare sværere at tage.

Ved 20x eller 30x zoom (hvilket svarer nogenlunde til 1.000 mm på et DSLR), skal du holde din telefon utroligt stille for at få et godt billede. Det mindste ryk vil resultere i et sløret billede, og hvad end du prøver at fotografere, bevæger sig ud af rammen.

Det forudsætter også, at du optager i godt lys. I svagt lys skal du bruge et stativ til din smartphone for at få noget, der ligner et skarpt billede.

Det ser ud til, at smartphoneproducenter vil fortsætte med at konkurrere med stadigt stigende zoomtal. Bare sørg for, at du altid tjekker, hvad den underliggende optiske zoom er – det er det, der virkelig tæller.