Was ist optischer oder digitaler Zoom auf einem Smartphone?


Wenn jemand aus den Anfängen von Mobiltelefonen bis heute springen sollte, könnte er verwirrt sein, dass eine der Funktionen, die uns bei unseren Telefonen am wichtigsten sind, Kameras sind.

Frühe Telefonkameras waren absolut schrecklich, aber die Möglichkeit, überall eine Kamera dabei zu haben, machte sie schnell äußerst beliebt. Die Hersteller haben daher ein absolutes Vermögen in die Kameraentwicklung gesteckt, und jetzt haben wir Telefone mit Kameras, mit denen professionelle Kameras auf ihre Kosten kommen können. Zumindest unter den richtigen Bedingungen.

Eine Sache, die derzeit relativ wenige Smartphone-Kameras haben, ist der optische Zoom. Mit der Zeit werden Sie es jedoch in immer mehr neuen Telefonen sehen. Daher ist es der richtige Zeitpunkt, um das Problem des optischen und des digitalen Zooms zu erörtern.

Was ist „Zoom“?

Sie wissen wahrscheinlich bereits, was Kamerazoom ist. Zumindest wissen Sie, was es tut. "Zoomen" ist eine Funktion, mit der ein weit entferntes Motiv in Ihrem Foto in der Nähe angezeigt wird. Der Effekt auf das Foto besteht darin, es im Wesentlichen neu zu gestalten, indem das Objekt oder die Person mehr Raum ausfüllt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diesen Effekt zu erzielen, aber die meisten Smartphone-Kameras verwenden eine Methode namens digitaler Zoom. Um zu verstehen, wie sich der optische Zoom von der derzeit verwendeten Digitalzoom-Methode unterscheidet, müssen wir zunächst den Digitalzoom erläutern, wie er derzeit in den meisten Telefonen verwendet wird.

Jeder macht es: Digitalzoom

Digitalzoom ist so ziemlich das Gleiche wie das Zuschneiden und Ändern der Größe eines Fotos in einer Anwendung wie PhotoShop. Der Hauptunterschied besteht darin, dass Sie es live machen, während Sie ein Foto oder ein Video aufnehmen. Was ist die große Sache? Es kommt alles auf Pixel an. Daher kommt das „Digital“ im Digitalzoom.

Wenn Sie ein digitales Bild vergrößern, wird es „pixeliger“. Dies liegt daran, dass Sie einen festen Pixelvorrat haben. Die einzige Möglichkeit zum Zoomen besteht darin, die Pixel zu vergrößern. Das Bild wird körniger, klobiger und ergibt ein Bild mit niedriger Wiedergabetreue.

Das klingt damals für Smartphones wie eine Katastrophe, aber verschiedene Tricks wurden von Smartphone-Herstellern im Laufe der Zeit entwickelt Jahre, um die Auswirkungen der Pixelung auf digital gezoomte Bilder weniger problematisch zu machen. Da die Kameras moderner Telefone über Sensoren verfügen, die viel mehr Pixel erfassen können, als die meisten Menschen normalerweise benötigen. Sie können also Ernte zu einem Abschnitt der vollen Sensorauflösung wechseln, ohne an Qualität zu verlieren.

Das ist vollkommen in Ordnung, wenn Sie einen Schnappschuss aufnehmen möchten, der für sozialen Medien geeignet ist. Wenn Sie jedoch ein Foto mit der vollen Auflösung Ihrer Kamera aufnehmen möchten, können Sie nicht hineinzoomen jeder Teil davon ohne Detailverlust.

Die meisten Menschen möchten wahrscheinlich keine massiven Bilder in voller Auflösung haben, die ohnehin nicht in ihrer wahren Qualität auf FaceBook oder InstaGram hochgeladen werden können. Immer mehr Menschen nehmen die Smartphone-Fotografie jedoch sehr ernst. Das heißt, es gibt einen Markt für mehr Premium-Lösungen. Hier kommt der optische Zoom ins Bild.

Wortspiel ist völlig beabsichtigt.

Biegericht: Optischer Zoom

Optischer Zoom ist einfach eine Zoommethode, bei der Licht zum Vergrößern eines Bildes verwendet wird. Es funktioniert genauso wie eine Lupe, die Licht durch das optische Medium (die Linse) biegt, um ein größeres Bild zu erzeugen.

In einer dedizierten Kamera wie einer DSLR (Digital Single-Lens) Reflexkamera) haben Sie große Objektivbaugruppen, die durch physisches Hin- und Herbewegen des Objektivs zoomen können. Dies ändert die Brennweite zwischen dem Objektiv und dem Kamerasensor. Projizieren eines vergrößerten Bildes in den gesamten Sensor.

Wie Sie wahrscheinlich an der Funktionsweise erkennen können, bedeutet dies, dass das durch das Objektiv projizierte vergrößerte Bild den gesamten Sensor mit voller Auflösung im Licht abdeckt. Das heißt, das vergrößerte Bild hat genau so viele Details wie das Vollbild einer Kamera mit nur digitalem Zoom. Es ist eine wirklich verlustfreie Bildvergrößerung.

Optischer Zoom ist in einem Smartphone schwierig

Das Erreichen eines optischen Zooms in einem Smartphone ist keine triviale Angelegenheit. Auf der Rückseite des Telefons befindet sich keine große motorisierte Objektivbaugruppe. Dies wurde jedoch tatsächlich versucht. Zum Beispiel war das Samsung Galaxy S4 Zoom im Wesentlichen ein Smartphone mit einer kompakten Digitalkamera, die auf die Rückseite geklebt wurde. Schauen Sie sich das an:

Das können Sie natürlich nicht einfach in die Tasche stecken, weshalb sich dieser Ansatz nie wirklich durchgesetzt hat. Stattdessen kleben moderne Smartphones einfach ein paar Kameras auf die Rückseite unserer Telefone. Jede Kamera hat einen anderen Brennweitenbereich. Wenn Sie also alle Kameras addieren, erhalten Sie einen optischen Zoombereich.

Dies ist nicht dasselbe wie beispielsweise ein großes Teleobjektiv auf einer DSLR . Dies liegt daran, dass Sie die Brennweite des Teleobjektivs verschieben können, um das Bild mit unterschiedlichen Zoomstufen auf denselben Sensor zu fokussieren. Das Problem ist, dass die meisten Smartphone-Setups mit mehreren Kameras unterschiedliche Sensoren für jedes Objektiv haben. Die Hauptkamera hat normalerweise den größten Sensor mit der höchsten Pixelanzahl. Bei Weitwinkel- und Tele-Kameras mit kleineren, billigeren Sensoren.

Negiert dies nicht den gesamten Punkt? In gewissem Sinne ist dies der Fall, aber ein Setup mit mehreren Kameras bietet immer noch den besten Zoombereich für ein Telefon in hoher Qualität. Ingenieure haben Möglichkeiten gefunden, diese verschiedenen Ansätze zu kombinieren, um in etwas zu zoomen, das größer ist als die Summe seiner Teile.

Das Beste aus beiden Welten: Hybrid-Zoom

Sogenannter „Hybrid“ „Zoomsysteme nutzen die optischen Fähigkeiten von Bordkameras zusammen mit dem Digitalzoom und der sogenannten„ Computerfotografie “.

Computerfotografie bezieht sich auf eine Reihe von Softwaretechniken, die künstliche Intelligenz und andere ausgefallene mathematische Methoden verwenden, um die Bilder zu ändern und zu verbessern, die die Kamera aufnehmen kann. Zum Beispiel kann künstliche Intelligenz die Auflösung eines Bildes erhöhen, indem es sich vorstellt, wie es bei einer höheren Auflösung aussehen würde.

Es mag nach Magie klingen, aber in den meisten Fällen funktioniert es tatsächlich ziemlich gut. Solche Softwaretechniken können auch dazu beitragen, die verschiedenen Bilder der Kameras an Bord zu kombinieren, um die Details des Fotos am oberen Ende des optischen Zoombereichs zu verbessern. Selbst wenn der digitale Zoom ins Spiel kommt, können all diese Bilddatenquellen und intelligenten Softwarealgorithmen einige beeindruckende Bilder erzeugen.

Sollten Sie sich für den optischen Zoom in einem Smartphone interessieren?

Hoch -end Smartphones wie die iPhone 12 haben einen guten optischen Zoombereich. Es ist in keiner Weise wirklich "Tele", aber Sie können im Allgemeinen eine 2- bis 2,5-fache Zunahme der Bildgröße ohne Pixelierung erwarten. Dies ist perfekt für typische Anwendungsfälle wie das Aufnehmen eines Fotos von etwas ziemlich Nahem, dem Sie physisch nicht näher kommen können.

Es ist sicherlich eine nette Funktion, aber die überwiegende Mehrheit der Benutzer geht mit dem Digitalzoom vollkommen zufrieden zu sein. Vor allem, wenn es mit einem Schuss künstlicher Intelligenz ausgestattet ist. Wenn Telefone optische Zoombereiche über dem 2,5-fachen bei gleicher Auflösung wie der Hauptsensor anbieten, ist es an der Zeit, sich aufzusetzen und aufmerksam zu werden. Zum Zeitpunkt des Schreibens ist dies jedoch keine Funktion, die Ihre Kaufentscheidung beeinflussen sollte.

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24.10.2020