Pokud rádi fotíte telefonem a v technických specifikacích jste viděli označení „periskopický zoom“, možná vás zajímá, co to proboha je a proč se objevuje jen u dražších modelů. Pravdou je, že tato technologie... Zcela to změnilo způsob, jakým přistupujeme ke scéně pomocí chytrého telefonu.což umožňuje nárůsty, které ještě před několika lety zněly jako sci-fi, aniž by bylo nutné s sebou nosit obrovský fotoaparát.
V posledních letech jsme přešli od typického 2násobného zvětšení k mobilním telefonům, které jsou schopny nabídnout 5x, 10x optický zoom a dokonce i hybridní kombinace až do 100xTo vše v štíhlém těle, které se vejde do kapsy. Za tímto „kouzlem“ se skrývá pokročilá optika, hranoly, zrcadla, zpracování umělé inteligence a řada technických řešení, která se vypořádají s omezeným prostorem uvnitř telefonu.
Co přesně je periskopický zoom na mobilních telefonech?
Když mluvíme o periskopickém zoomu v mobilních telefonech, máme na mysli typ teleobjektivu, který používá systém čoček a hranolů uspořádaných do tvaru periskopu dosáhnout vysokého optického zvětšení, aniž by modul kamery nadměrně vyčníval.
V tradičním fotoaparátu je teleobjektiv umístěn čočky umístěné přímo před snímačemzabírá hodně hloubky (délky). Pokud by se to dělalo v moderním mobilním telefonu, „hrb“ fotoaparátu by byl obrovský a tloušťka zařízení by se dramaticky zvětšila, což je v současném designu chytrých telefonů nepřijatelné.
Periskopický zoom problém obrací naruby: místo toho, aby se celá sestava umístila do přímé linie pozpátku, značka umisťuje Snímač a teleobjektiv jsou na jedné straně telefonu, v kolmé orientaci k čočce, kterou vidíte na vnější straně. Mezi touto vnější čočkou a vnitřní optickou sestavou je hranol nebo zrcadlo, které odklání světlo o 90 stupňů, podobně jako malý periskop ponorky.
Díky tomuto optickému triku mohou inženýři použít mnohem delší ohniskové vzdálenosti, 100 mm nebo ekvivalentníTo je v porovnání s ohniskovou vzdáleností mnoha běžných teleobjektivů pro mobilní telefony, která je přibližně 50 mm. Právě tato větší ohnisková vzdálenost nám umožňuje přiblížit se k objektu mnohem blíže, aniž bychom se museli uchylovat k digitálnímu ořezu.
Jak funguje periskopický mechanismus krok za krokem?
Abychom této technologii plně porozuměli, představte si vnitřek mobilního telefonu jako malý tunel ve tvaru L. Na konci směřujícím ven se nachází obdélníkové okno, kterým proniká světloToto světlo dopadá na hranol nebo systém zrcadel, který ho odkloní o 90 stupňů a pošle ho podél vnitřního „ramene“ periskopu.
Podél tohoto ramene se nachází několik čoček, které jsou zodpovědné za zaostřit, nasměrovat a zvětšit obraz předtím, než dosáhne snímačeProtože tato vnitřní dráha je delší než tloušťka mobilního telefonu, lze dosáhnout ohniskové vzdálenosti teleobjektivu, aniž by fotoaparát tolik vyčníval ze zadní strany.
V mnoha provedeních je celá tato sestava namontována jako Optický tunel ve tvaru LČím delší je vnitřní část mezi vstupním objektivem a snímačem, tím větší je rozsah zoomu. U telefonů s 5násobným nebo větším periskopickým zoomem je tato vnitřní část podstatně delší než u standardního teleobjektivu smartphonu.
Tato konfigurace maximálně využívá omezený prostor v těle telefonu. Praktickým výsledkem je, že senzor a čočky mají efektivnější pohyb pro generování světla. výkonný skutečný optický zoomaniž by se musel uchylovat pouze k digitálnímu zoomu nebo proměnit mobilní telefon v cihlu.
Proč periskopový zoom změnil pravidla hry?
Velký skok v popularitě periskopického zoomu nastal v roce 2019 s... Huawei P30 Pro, jeden z prvních mobilních telefonů, které tuto technologii zpřístupnily široké veřejnostiTento model umožňoval 5násobný optický zoom, zatímco většina chytrých telefonů byla u svých klasických teleobjektivů omezena maximálně na 2násobný.
To 5x znamenalo, že ve srovnání s hlavním fotoaparátem byste mohli přiblížte se k objektu pětkrát blíže bez ztráty kvalityNavíc kombinací optického zoomu s algoritmy zpracování a digitálním ořezem dosáhl P30 Pro na svou dobu velmi slušného 10násobného hybridního režimu, což z něj udělalo měřítkem v mobilní fotografii.
Od té chvíle se na tento trend vrhlo mnoho značek. Samsung to spustil jako první s... Galaxy S20 Ultra, který se později vyvinul do modelů jako Galaxy S21 Ultra a současný Galaxy S23 UltraVšechny disponují periskopickými teleobjektivy s vysokým zvětšením. V řadě telefonů s Androidem vynikají také telefony jako několik modelů Xiaomi Mi 10, Mi 10 Ultra s až 120násobným hybridním zoomem, Realme X3 SuperZoom a OPPO Reno 10x Zoom a Find X2 Pro.
Dokonce i Apple, v tomto ohledu konzervativnější, nakonec do fotoaparátu integroval periskopický teleobjektiv. iPhone 15 Pro Max nabízí 5násobný optický zoom a až 25násobný digitální zoom.Další výrobci, jako např. Honor Tento systém používají i v mobilních telefonech, jako je Magic 5 Pro.
Výhody periskopických zoom objektivů ve srovnání s jinými teleobjektivy
Hlavní výhodou tohoto typu architektury je, že umožňuje větší rozsah optického zoomu bez absurdního zvětšení modulu fotoaparátuUmístěním senzoru na stranu a použitím hranolů nebo zrcadel k odklonění světla maximálně využijete vnitřní prostor telefonu.
To se promítá do teleobjektivů s delší ohniskovou vzdáleností, a tedy i do realistický detailní záběr objektu bez výrazné ztráty detailůNa rozdíl od digitálního zoomu si periskopický zoom zachovává ostrost a dynamický rozsah, protože zvětšení se provádí fyzicky pomocí objektivů, nikoli vymýšlením pixelů pomocí softwaru.
Další velkou výhodou je všestrannost. Jeden mobilní telefon může kombinovat ultraširokoúhlý objektiv (0,5x), hlavní fotoaparát (1x), krátký teleobjektiv (2x nebo 3x) a dlouhý periskopický teleobjektiv (5x nebo více)To vám umožní pokrýt vše od velmi širokých záběrů až po vzdálené detaily, aniž byste se museli pohnout z místa, jako je tomu u iPhonu 15 Pro Max nebo Galaxy Ultra.
Mobilní telefony, které tyto teleobjektivy obsahují, navíc obvykle využívají jejich výhodu. široký optický rozsah pro další vylepšení hybridního zoomuPočínaje 5násobným optickým zoomem software přidává algoritmy pro ořez a vylepšení, aby se dosáhlo velkolepých hodnot, jako je 50x, 100x nebo 120x, vždy s výhradou, že čím vyšší je hodnota, tím více závisíte na zpracování a tím nižší je skutečná kvalita.
Kvalita obrazu: optická, digitální a hybridní
Než budeme pokračovat, je vhodné objasnit rozdíly mezi optický zoom, digitální zoom a hybridní zoomprotože se v marketingu hodně pletou a není vždy jasné, co telefon dělá, když stisknete obrazovku.
El optický zoom Je to tradiční metoda: dosahuje se toho pohybem prvků objektivu nebo výměnou objektivů, takže se obraz zvětší před dosažením snímače. Nedochází k ořezávání fotografie ani k interpolaci pixelů. Proto za jinak stejných podmínek, Optický zoom nabízí nejlepší možnou kvalitu, bez ztráty ostrosti nebo jemných detailů.
El Digitální zoomJe to však čistý matematický trik. Telefon odřízne střední část senzoru a poté rozšiřuje tuto část pomocí softwaru a vymýšlí mezilehlé pixelyTo má za následek rostoucí ztrátu kvality s rostoucím zvětšením, s větším šumem, menšími detaily a nakonec spíše „falešnějším“ obrazem.
El hybridní zoom Kombinuje oba světy. Zaprvé plně využívá dostupný optický zoom (například až 5násobný s periskopem) a odtud dále... Přidává se digitální ořez a pokročilé zpracování s umělou inteligencí. abyste mohli neustále přibližovat, aniž by se fotografie náhle zhroutila. Je to přechodné řešení, které při dobrém provedení umožňuje mnohem větší přiblížení a zároveň zachování rozumné kvality.
V dnešních špičkových chytrých telefonech se algoritmy zpracování a umělá inteligence zlepšily natolik, že je poměrně použitelný i mírný digitální zoom (až přibližně 3x na hlavním fotoaparátu nebo o něco více na teleobjektivu), zejména pro fotografie, které se budou prohlížet na obrazovce. na malých obrazovkách nebo sociálních sítíchPro tisky, velké výřezy nebo scény se slabým osvětlením však zůstává optický objektiv klíčový.
Jak se různé typy zoomu chovají v praxi?
Při každodenním používání je periskopický zoom obzvláště patrný ve scénách, kde potřebujete velká vzdálenost od objektu: divoká zvěř, sport, koncerty, vzdálená architektura nebo dokonce detaily budov, když cestujete, nebo astrofotografieDíky kvalitnímu 5násobnému optickému zoomu můžete pořídit velmi detailní záběry, které by s hlavním fotoaparátem nebyly možné, aniž by došlo k brutálnímu oříznutí obrazu.
Například některé prémiové mobilní telefony nabízejí Až 10násobný čistý optický zoom díky pokročilým periskopickým modulůmKromě toho vstupují do hry hybridní režimy, které lze s přijatelnou kvalitou zvýšit až na 20x a dosáhnout až 100x, pokud předpokládáme znatelné zhoršení, zejména od 30x výše.
V portrétní fotografii mnoho mobilních telefonů používá ekvivalentní ohniskové vzdálenosti mezi 85 mm a 135 mm k dosažení příjemná komprese prvků a přirozený bokehPro tento rozsah je obzvláště vhodný periskopický dalekohled s 5násobným zvětšením k oddělení objektu od pozadí, za předpokladu dostatečného osvětlení.
Za špatných světelných podmínek se objevuje jedna z výzev periskopického zoomu: mít dlouhé ohniskové vzdálenosti a menší clonyNa snímač dopadá méně světla. To vás nutí zvýšit ISO a použít agresivní zpracování k redukci šumu, což může způsobit, že snímek bude vypadat nepřirozeně. Proto kvalita snímače, optická stabilizace obrazu a software dělají mezi modely tak velký rozdíl. Pokud se chcete dozvědět více o rozmazání pozadí, podívejte se na [odkaz/reference]. Proč jsou mé fotografie částečně rozmazané?.
Kontinuita Zoomu: velká výzva pro mobilní telefony
V současné mobilní fotografii existuje důležitý iluzionistický trik: když po rozhraní fotoaparátu posunete prst z 1x na 5x, Neexistuje jediný objektiv, který by měnil ohniskovou vzdálenost jako profesionální zoom objektiv fotoaparátu.Ve skutečnosti se děje to, že telefon přeskakuje mezi pevnými senzory (hlavní, krátký teleobjektiv, periskop) a vyplňuje mezilehlé body digitálním ořezem a umělou inteligencí.
Tato změna z jednoho fotoaparátu na druhý způsobuje problémy v mnoha mobilních telefonech. náhlé skoky v barvě, kontrastu a úrovni detailůProto při některých středních zvětšeních vypadá fotografie hůř než při 1x nebo 5x, i když teoreticky používáte zoom.
Aby se tento problém vyřešil, někteří výrobci pracují na systémy s kontinuálním optickým zoomem Pro mobilní telefony. Místo pouhých dvou nebo tří pevných ohniskových vzdáleností je myšlenkou, že objektiv se může plynule měnit a zachovat ostrost v celém rozsahu, stejně jako profesionální video zoom, ale v menším formátu.
Značky jako Sony již testovaly řešení tohoto typu s omezeným dosahem a podobné koncepty dokonce předvedla i společnost LG. Nedávno společnost Tecno představila ambiciózní návrh s názvem „Freeform Continuum Telephoto“, který na papíře Nabízí plynulý optický zoom od 1x do 9x Zachování kvality s využitím fyzikálních principů, jako jsou tzv. „Alvarezovy čočky“.
Tyto čočky využívají dva volně tvarované povrchy, které se pohybují kolmá k optické osezměnou celkového výkonu při posouvání jednoho objektivu přes druhý. To by umožnilo měnit ohniskovou vzdálenost bez prodlužování objektivu, což je velmi zajímavý přístup ke sloučení rozsahu, který v současnosti pokrývá několik různých fotoaparátů, do jednoho modulu.
Nový typ periskopu: zrcadla a kompaktnější modul
Kromě kontinuálního zoomu představila společnost Tecno také koncept periskopického teleobjektivu s názvem „Dual-Mirror Reflect Telephoto“, který slibuje... zmenšit objem modulu kamery na polovinu a jeho vnější výšku o 10 %.Klíčem je použití koaxiální optiky s několika vnitřními reflexními zrcadly.
Místo jediného hranolu, který odklání světlo o 90 stupňů, tento systém vytváří světlo se uvnitř modulu několikrát odrazídalším ohýbáním optické dráhy. To umožňuje dosáhnout dlouhých ohniskových vzdáleností v kratším fyzickém prostoru, což je velmi atraktivní vlastnost pro vytváření tenkých telefonů s velkými teleobjektivy.
Tento design má však na obraz zvláštní vliv: protože existuje centrální překážka v zrcátkovém systémuRozmazání pozadí (známý bokeh) není kruhové, ale spíše má tvar koblihy. Výrobce to propaguje jako osobitý umělecký efekt, ale ve skutečnosti je to nevyhnutelný důsledek konstrukce objektivu.
To vše je však stále technologický vývoj. Velkou výzvou není jen to, aby to fungovalo, ale aby to... dostatečně jasný v celém rozsahu zoomuPokud je clona příliš malá, ISO prudce stoupá, objevuje se šum a zpracování musí pro rekonstrukci obrazu zabrat velké úsilí, což nás vrací zpět na začátek: velká závislost na softwaru.
Optický zoom versus digitální zoom: který je výhodnější
Pokud vás zajímá, co je lepší, technická odpověď je jasná: Optický zoom je vždy lepší než digitální zoom.Zachovává nativní rozlišení snímače, zachovává dynamický rozsah, zabraňuje neobvyklým artefaktům a lépe funguje za slabého osvětlení. Optická stabilizace obrazu navíc obvykle funguje efektivněji se specializovanými objektivy.
Digitální zoom má tu výhodu, že Jeho implementace je levná a nezabírá další fyzický prostor.Proto to vidíme i na úplně základních mobilních telefonech. Díky moderním algoritmům a umělé inteligenci mohou být výsledky, až 2x nebo 3x zvětšené, docela dobré pro sdílení na sociálních sítích, aniž by se museli příliš zaměřovat na 100% detaily.
Periskopový hybridní zoom dosahuje velmi zajímavé rovnováhy: počínaje dobrým optickým základem 5x nebo 10x je pro dosažení 20x nebo 30x nutný dodatečný crop. mnohem méně destruktivní, než když se vše dělá z hlavní kameryA právě zde špičkové mobilní telefony skutečně dělají rozdíl oproti těm dostupnějším.
Které mobilní telefony mají periskopický zoom a typické rozsahy zoomu?
Na dnešním trhu většina Mobilní telefony s periskopickým zoomem patří do špičkové nebo prémiové řady.Tato funkce je dostupná pro Android i iOS. Apple se pro toto řešení rozhodl u svého špičkového modelu, iPhonu 15 Pro Max, s velmi schopným 5násobným optickým zoomem a celkem použitelným digitálním zoomem až 25násobným.
Ve světě Androidu si Samsung již několik generací hýčká své periskopické televizory řadou Ultra pro Galaxy S: Cestu vydláždil Galaxy S20 Ultra, následovaný modely jako S21 Ultra a S23 Ultra., s dlouhým optickým zvětšením v kombinaci s hybridními režimy až do 100x.
Navzdory obchodním potížím Huawei nadále nabízí telefony s velmi výkonným periskopickým zoomem, jako jsou špičkové řady P a MateSpolečnost Xiaomi experimentovala s extrémními hybridními řadami, jako je například Mi 10 Ultra se 120x, a spoléhala se na agresivní algoritmy zpracování.
Značky jako Realme a OPPO také do této technologie značně investovaly: realme X3 SuperZoom, OPPO Reno 10x Zoom nebo Find X2 Pro Toto jsou dobré příklady mobilních telefonů, které používaly periskop jako rozlišovací prvek, nabízející vysoké zvětšení bez zvětšení velikosti modulu.
V nižších cenových relacích některá zařízení nabízejí malé optické zoomy (2x nebo 3x) bez dosažení periskopuTento typ architektury zůstává drahý a složitý. Objektivy s 2násobným zoomem se běžně vyskytují v cenovém rozmezí 300–500 eur, zatímco systémy s dlouhým periskopem se obvykle nacházejí v telefonech s cenou nad 700–800 eur.
Aplikace periskopického zoomu ve fotografii a videu
V každodenní fotografii se periskopický zoom osvědčí, pokud jde o zachycení... vzdálené detaily bez nutnosti fyzického přiblíženíJe to nezbytné, pokud rádi fotografujete ptáky, zvířata ve volné přírodě, lidi na koncertním pódiu nebo hráče na stadionu z tribuny.
Pro portréty funguje 2x nebo 3x optický zoom již velmi dobře, ale 5x může poskytnout těsnější a dramatičtější záběry s vysoce komprimovaným pozadímV kombinaci s portrétními režimy a simulací clony můžete dosáhnout výsledků blízkých specializovanému teleobjektivu, vždy však v rámci možností malého snímače.
Ve videu začínají hrát klíčovou roli periskopické zoomovací systémy. Optická stabilizace spolu s elektronickou stabilizací umožňuje... nahrávejte klipy s vysokým zvětšením bez nesnesitelného chvěníUdržení konzistentní kvality v celém rozsahu zoomu však zůstává větší výzvou než u statické fotografie.
U filmových a profesionálních fotoaparátů upřednostňují objektivy se zoomem plynulá kontinuita záběru, konzistence expozice a parfokální zaostření (aby se obraz při zoomování nerozmazal). Adaptace toho všeho do malého modulu mobilního telefonu je přesně směr, kterým se ubírají technologie kontinuálního zoomu a nové skládací periskopy se speciálními čočkami.
Závěrečné úvahy o periskopickém zoomu
Výrobci se s ohledem do budoucnosti snaží omezit extrémní závislost na automatickém zpracování a fotografiích „na Instagramu“, přičemž sázejí na kvalitnější objektivy, které zachycují přirozenější a méně umělý obrazPokud se jim podaří vyrobit kontinuální, kompaktní a jasné periskopy, bude to značný skok v mobilní fotografii.
Periskopický zoom ve fotoaparátech mobilních telefonů je kombinací optického inženýrství a vesmírných triků, které nám umožňují... Výkonné teleobjektivy v tenkých telefonechVyužívá hranoly, zrcadla a tunely ve tvaru L pro získání ohniskové vzdálenosti bez zvětšení modulu, spoléhá na optický zoom s dlouhým dosahem a kombinuje ho s hybridním zoomem pro dosažení velkolepých snímků.
I když stále silně závisí na zpracování a technologie jako kontinuální zoom nebo nové kompaktní periskopy jsou ve vývoji, dnes je to nejlepší řešení, jak se s chytrým telefonem skutečně přiblížit k dění, aniž by se obětovala slušná kvalita obrazu. Sdílejte tento článek, aby se ostatní uživatelé mohli dozvědět vše o periskopovém zoomu na svých mobilních telefonech.