Vad är optisk vs digital zoom på en smartphone?

Om någon från mobiltelefonernas tidiga dagar skulle hoppa till idag, kan de bli förvirrade över att en av funktionerna vi bryr oss mest om på våra telefoner är kameror. 

Tidiga telefonkameror var helt hemska, men möjligheten att ha en kamera med dig vart du än går, gjorde dem snabbt extremt populära. Tillverkare har alltså gjutit en absolut förmögenhet på kamerautveckling och nu har vi telefoner med kameror som kan ge professionella kameror en kör för pengarna. Åtminstone under rätt förutsättningar. 

En sak som dock relativt få smartphonekameror har för närvarande är optisk zoom. Du kommer dock att börja se det i fler nya telefoner allt eftersom. Vilket gör det rätt tillfälle att diskutera frågan om optisk vs digital zoom.

Vad är "Zoom"?

Du vet förmodligen redan vad kamerazoom är. Åtminstone vet du vad den gör. "Zooming" är en funktion som får ett motiv på ditt foto som är långt borta att synas i närheten. Effekten på fotot är att i huvudsak rama om det genom att få objektet eller personen att fylla mer av utrymmet.

Det finns olika sätt att uppnå denna effekt, men de flesta smartphonekameror använder en metod som kallas digital zoom. För att förstå hur optisk zoom skiljer sig från den digitala zoommetoden vi använder för närvarande måste vi först förklara digital zoom som den för närvarande används i de allra flesta telefoner.

Alla gör det: Digital zoom

Digital zoom är ungefär samma sak som att beskära och ändra storlek på ett foto i ett program som PhotoShop . Den största skillnaden är att du gör det live medan du tar ett foto eller gör en video. Så vad är grejen? Allt handlar om pixlar. Det är där det "digitala" i digital zoom kommer ifrån.

När du förstorar en digital bild blir den mer "pixlad". Det beror på att du har ett fast utbud av pixlar. Det enda sättet att zooma är att göra pixlarna större. Bilden blir grynigare, chunker och slutar med en lågfientlig bild.

Det låter som lite av en katastrof då för smartphones, men olika knep har utvecklats av smartphonetillverkare under åren för att göra effekterna av pixelering på digitalt zoomade bilder mindre problem. Eftersom kamerorna på moderna telefoner har sensorer som kan fånga många fler pixlar än de flesta vanligtvis behöver. Så du kan beskära till en del av den fullständiga sensorupplösningen utan att förlora någon kvalitet. 

Det är helt okej om du vill ta en ögonblicksbild som lämpar sig för sociala medier , men om du vill ta ett foto med din kameras fulla upplösning kan du inte zooma in i någon del av den utan att förlora detaljer. 

De flesta människor bryr sig förmodligen inte om att ha massiva bilder i full upplösning som ändå inte kan laddas upp till FaceBook eller InstaGram i deras verkliga kvalitet. Men fler och fler människor tar smartphonefotografering på största allvar. Vilket innebär att det finns en marknad för fler premiumlösningar. Det är där optisk zoom kommer in i bilden. 

Ordlek helt avsedd.

Böjljus: Optisk zoom

Optisk zoom är helt enkelt en metod för zoom som använder ljus för att förstora en bild. Det fungerar på samma sätt som ett förstoringsglas som böjer ljuset genom det optiska mediet (linsen) för att skapa en större bild.

I en dedikerad kamera, som en DSLR (digital single-lens reflex camera), har du stora linsenheter som kan zooma genom att fysiskt flytta objektivet fram och tillbaka. Detta ändrar brännvidden mellan objektivet och kamerasensorn. Projicera en förstorad bild i hela sensorn.

Som du säkert kan se på hur det fungerar betyder det att den förstorade bilden som projiceras genom linsen täcker hela den fullupplösta sensorn i ljus. Det betyder att den inzoomade bilden har exakt lika mycket detaljer som hela bilden på en kamera med enbart digital zoom. Det är verkligen förlustfri bildförstoring.

Optisk zoom är svårt i en smartphone

Att uppnå optisk zoom i en smartphone är inte en trivial sak. Du kan egentligen inte ha en enorm motoriserad linsenhet på baksidan av telefonen. Även om detta faktiskt har försökts. Till exempel var Samsung Galaxy S4 Zoom i huvudsak en smartphone med en kompakt digitalkamera limmad på baksidan. Ta en titt på detta:

Det är uppenbarligen inte något du bara kan stoppa i fickan, varför detta tillvägagångssätt aldrig riktigt fångade. Istället sätter moderna smartphones helt enkelt en massa kameror på baksidan av våra telefoner. Varje kamera har olika brännviddsområde, så när du lägger ihop alla kameror får du ett optiskt zoomområde.

Det är inte detsamma som att ha till exempel ett stort teleobjektiv på en DSLR. Det beror på att du kan flytta teleobjektivets brännvidd för att fokusera bilden på olika zoomnivåer på samma sensor. Problemet är att de flesta smarttelefoninställningar med flera kamera har olika sensorer för varje objektiv. Huvudkameran har vanligtvis den största sensorn med det högsta antalet pixlar. Med vidvinkel- och telekameror med mindre, billigare sensorer.

Förnekar inte detta hela poängen? I viss mening gör det det, men en multikamera-inställning erbjuder fortfarande det bästa högkvalitativa zoomomfånget på en telefon. Ingenjörer har kommit på sätt att kombinera dessa olika tillvägagångssätt för att zooma in i något som är större än summan av dess delar.

Bäst av båda världarna: Hybridzoom

Så kallade "hybrid" zoomsystem använder den optiska förmågan hos kameror ombord tillsammans med digital zoom och något som kallas "beräkningsfotografering".

Beräkningsfotografering hänvisar till en uppsättning mjukvarutekniker som använder artificiell intelligens och andra tjusiga matematiska metoder för att förändra och förbättra de bilder som kameran kan fånga. Till exempel kan artificiell intelligens öka upplösningen på en bild genom att "föreställa sig" hur den skulle se ut vid en högre upplösning. 

Det kan låta som magi, men det fungerar faktiskt ganska bra i de flesta fall. Programvarutekniker som dessa kan också hjälpa till att kombinera de olika bilderna från kamerorna ombord för att förbättra detaljerna i fotot i den högre delen av det optiska zoomområdet. Även när digital zoom kommer in i bilden kan alla dessa källor till bilddata och smarta mjukvarualgoritmer skapa några ganska fantastiska bilder.

Bör du bry dig om optisk zoom i en smartphone?

Avancerade smartphones som iPhone 12 har ett bra optiskt zoomomfång. Det är inte riktigt "telefoto" på något sätt, men du kan i allmänhet förvänta dig 2x till 2,5x bildstorleksökning utan pixelering. Detta är perfekt för typiska användningsfall som att ta ett foto av något som är någorlunda nära, som du inte kan komma fysiskt närmare.

Det är verkligen en trevlig funktion att ha, men de allra flesta användare kommer att vara helt nöjda med digital zoom. Speciellt när den förstärks med en fin klick artificiell intelligens. Om telefoner börjar erbjuda optiska zoomområden över 2,5x med samma upplösning som huvudsensorn, vore det dags att sätta sig upp och lägga märke till. Men i skrivande stund är det inte en funktion som bör påverka ditt köpbeslut.