что такое оптический зум в айфоне
Как использовать оптический зум на камере iPhone
яблоко
Если вы хотите увеличить объекты на фотографии, цифровой зум может привести к появлению нежелательных шумов на изображении. Однако ваш iPhone может в той или иной форме предлагать «оптический зум», который может решить эту проблему. Но знаете ли вы, как им пользоваться?
Есть ли у вашего iPhone оптический зум?
Взгляните на заднюю часть своего iPhone, и вы, вероятно, увидите несколько линз. Все iPhone имеют базовый широкоугольный объектив с фокусным расстоянием, эквивалентным примерно 26 мм в 35 мм. Это отлично подходит для захвата немного более широкого поля зрения, чем то, что вы видите человеческим глазом.
У вас также может быть телеобъектив (зум) или сверхширокоугольный. Некоторые iPhone, особенно модели iPhone Pro, имеют все три объектива. Хотя «оптический зум» обычно используется в контексте «увеличения» объекта, любое увеличение фокусного расстояния с использованием оптики (а не программного или цифрового зума) считается «оптическим зумом».
яблоко
Например, у iPhone 13 есть только широкий (эквивалент 26 мм) и сверхширокий (эквивалент 13 мм). Переход от сверхширокоугольной перспективы к широкоугольной эквивалентен двукратному оптическому зуму, поскольку вы удваиваете фокусное расстояние, используя только оптику.
Обучение использованию оптического зума может помочь обеспечить максимально возможное качество изображений. Apple также позволяет выйти за рамки оптического зума, который использует программное обеспечение для «растягивания» изображения. Это часто приводит к нежелательному шуму и зернистости, которых следует избегать.
Использование оптического увеличения
Очень легко убедиться, что вы всегда используете оптический зум при съемке камерой iPhone.
Запустите приложение камеры в портретной ориентации с кнопкой спуска затвора в нижней части экрана. Прямо над кнопкой спуска затвора, где написано «Фото», чтобы указать режим, который вы используете в данный момент, вы должны увидеть несколько цифр, например, 3, 1x и 0,5.
Нажимая на эти числа, вы будете переключаться между различными доступными вам фокусными расстояниями. Нажатие на опцию «.5» всегда гарантирует, что вы используете сверхширокоугольный объектив с его исходным фокусным расстоянием, то же самое касается широкоугольного (1) и телефото (2 или 3).
Это обеспечивает наилучшее возможное качество и не приводит к цифровому зуму, который может отрицательно повлиять на качество изображения.
Цифровое масштабирование тоже возможно
Если вы перетащите эти числа пальцем, вы увидите циферблат, который позволяет постепенно увеличивать уровень масштабирования. Вы можете использовать это для захвата промежуточных фокусных расстояний (используя некоторую справку программного обеспечения), но также и для выхода за пределы максимального уровня масштабирования вашего самого длинного объектива. Вы также можете ущипнуть, чтобы увеличить, как веб-страницу или фотографию.
На iPhone 13 Pro он расширяется до 15-кратного увеличения (или 15-кратного фокусного расстояния стандартного широкоугольного объектива). Досягаемость впечатляет, но качество изображения тоже сильно падает. С цифровым зумом весело играть, но это плохой выбор, если вы пытаетесь сделать снимок, который хотите распечатать или использовать в другом месте.
Независимо от того, старый у вас iPhone или последняя модель, ваш смартфон — отличная камера. Узнайте больше о том, как максимально эффективно использовать камеру iPhone.
Оптический зум на смартфонах: что это на самом деле?
Сейчас в конспекте фотографических возможностей смартфона оптический зум все чаще становится главной маркетинговой темой для производителей телефонов. Это потому, что в прошлом камеры смартфонов могли использовать только цифровой зум, но теперь технологии сделали оптический зум реальностью.
Для тех, кто не знает разницы, это может сбить с толку, но некоторые задаются вопросом, какой девайс лучше. Особенно любители стрит фотографии.
Такой функцией снабжаются многие смартфоны 2020 начиная с среднего ценового сегмента, например Realme X3 SuperZoom или Vivo X50, в 2021 вышел неповторимый Samsung Galaxy S21 Ultra
Функция масштабирования служит для уменьшения поля зрения в кадре и увеличения объекта, представляющего интерес как объект съемки. На обычной фотокамере с зум-объективом оптический зум работает путем механического перемещения линз внутри объектива для увеличения изображения. Цифровой зум, в отличие от этого, полностью зависит от программного обеспечения.
То, что называется оптическим увеличением на смартфонах, работает по-разному, смартфоны, использующие его, как правило, делают фотографии более высокого качества при увеличении, чем те, которые используют цифровое увеличение.
Чтобы понять принцип оптического зума на смартфонах, нужно взглянуть на то, что было до него — цифровой зум.
Как работает цифровой зум?
Цифровой зум используется не только для камер смартфонов. Известно, что многие камеры типа «наведи и снимай» имеют оптическое и цифровое увеличение. Но из-за ограничений по размеру цифровой зум в основном распространен в камерах мобильных телефонов.
Строго говоря, цифровой зум на самом деле вовсе не зум, а скорее цифровое моделирование оптического зума. С цифровым зумом камера в основном обрезает изображение, а затем изменяет его размер, чтобы оно снова соответствовало кадру.
Цифровой зум на самом деле является одной из причин, почему некоторые производители смартфонов обеспечивают свои камеры большим количеством мегапикселей. Чем больше мегапикселей у камеры, тем больше вероятность получения фотографии без заметного снижения качества изображения.
В чем недостаток цифрового зума
Даже при незначительном увеличении, вы обязательно заметите потерю качества изображения при использовании цифрового увеличения. Гарантированно.
Просто подумайте об этом. Если вы сделаете снимок с типичным разрешением 4000 x 3000 (12 Мп) и обрежете его до 3000 x 2000 (6 Мп), вы определенно потеряете в детализации и резкости изображения, пытаясь растянуть его до размеров фотографии 12 Мп. Это происходит потому, что вы уменьшите разрешение фотографии вдвое и увеличите ее до прежних размеров.пример
Производители смартфонов придумали разные методы, чтобы заполнить эти пробелы пиксельных данных. Одним из способов сделать это является интерполяция. Алгоритм камеры просматривает соседние пиксели и делает расчетные предположения, чтобы определить, какой цветовой пиксель необходим для заполнения пробела.
Именно эта комбинация данных реальных пикселей и программное интерполирование пикселей обеспечивает окончательное цифровое увеличение изображения. Результаты этого варьируются от производителя к производителю в зависимости от сложности их алгоритмов, но обычно это не так уж и эффективно. Поэтому фотоснимки могут терять реальные качества!
Оптический зум
На традиционной камере объектив с постоянным фокусным расстоянием пропускает свет и проецирует на фото матрицу. Расстояние от центра объектива до места, где световые лучи сходятся к фокусной точке сенсора, называется фокусным расстоянием, измеряемым в миллиметрах. А поскольку объектив зафиксирован и не двигается, фокусное расстояние всегда будет одинаковым.
Например, 50-мм объектив всегда будет иметь это фокусное расстояние. Если вам нужно сделать более близкий снимок, вам нужно либо приблизиться к объекту, либо заменить на объектив более длинным фокусным расстоянием.
Фикс объектив или телеобъектив с переменным фокусным расстоянием
Зум-объектив, с другой стороны, состоит из нескольких линз, которые перемещаются взад и вперед относительно друг друга, чтобы увеличить изображение или уменьшить его. При этом фокусное расстояние меняется.
Например, объектив Nikon AF-P DX NIKKOR 18-55mm f/3.5-5.6G VR изменяет свое фокусное расстояние с 18 мм (широкоугольный снимок) увеличивая фокусное расстояние до 55 мм, что дает более узкое поле зрения.
Как работает оптический зум на смартфонах?
Оптический зум на смартфонах. Когда дело доходит до размера смартфона, чем тоньше – тем премиальнее, поэтому вы не найдете устройств с выступающими зум-объективами. Некоторые бренды, такие как Samsung, пытались в прошлом продвигать такие телефоны, как Galaxy Zoom, у которого был объектив с 10-кратным оптическим зумом, выдвигавшимся сзади, но концепция не прижилась, вероятно из-за громоздкости и неказистого вида.
Решение? Несколько модулей камер с различным фокусным расстоянием.
В наши дни очень часто встречаются две, три или более модулей камер на задней панели смартфона. Это может показаться излишним, но каждая из этих камер особенная и служит определенной цели.
Как правило, в конструкции с тремя камерами вы найдете модуль с телеобъективом, широкоугольным объективом и сверхширокоугольным объективом. Все эти объективы имеют различное фокусное расстояние в зависимости от поля зрения (также называемого углом зрения), которое они обеспечивают.
Когда вы увеличиваете или уменьшаете масштаб, телефон автоматически переключается на модуль камеры с объективом, который даст вам нужное увеличение. Другими словами, если вы хотите уменьшить масштаб от стандартного широкоформатного снимка, ваш телефон переключится на сверхширокоугольный объектив, а при увеличении автоматически включится телеобъектив.
Степень увеличения камеры смартфона зависит от фокусного расстояния телеобъектива. Взяв фокусное расстояние телеобъектива и разделив его на фокусное расстояние широкоугольного объектива, вы получите диапазон увеличения камеры.
Например, если телефон оснащен телеобъективом с фокусным расстоянием 52 мм и широкоугольным объективом 26 мм, это дает вам диапазон 2-кратного оптического увеличения.
Это на самом деле оптический зум?
Нет, не совсем. В отличие от традиционных зум-объективов фотокамер, оптический зум в смартфоне не имеет реальных движущихся стеклянных элементов, поэтому его трудно классифицировать как таковой. Тем не менее, он работает через оптику всех модулей камеры смартфона. Вероятно, именно с учетом этого компании, выпускающие смартфоны, решили преподносить его как оптический зум.
Поскольку он переключается между камерами с объективами с фиксированным фокусным расстоянием, некоторые утверждают, что оптический зум на смартфонах следует скорее называть многокамерным зумом.
Действительно ли оптический зум лучше цифрового?
Да, это лучше, чем цифровой, но эта технология далека от совершенства. Оптический зум на смартфонах также может терять качество изображения.
Также стоит отметить, что в большинстве случаев модули камеры смартфона имеют разные матрицы. Нередко встречаются телефоны с основными камерами, которые имеют больше мегапикселей, чем другие модули. Поэтому при переключении модулей камер используемом при зуммировании вы можете потерять в качестве изображения.
Производители смартфонов представляют так называемый гибридный зум для борьбы с этой проблемой. Чтобы получить наилучшие результаты, используются интеллектуальные алгоритмы для сбора данных со всех камер и использования их для формирования изображения с минимальным ухудшением качества фотографий при увеличении.
В любом случае оптический зум на смартфонах намного лучше, чем цифровой. Несмотря на впечатляющие результаты, связанные с размерами и существующей технологией, он в смартфоне не совсем соответствует истинному оптическому приближению. Но, как мы видели, технологии мобильных камер с каждым годом становится все лучше и лучше. Так что это только вопрос времени.
Кстати, если интересует отличный камерофон читайте сравнение Honor 30 Pro Plus против Huawei P40
Объясняем принципы масштабирования: оптический, цифровой и гибридный зум
Чтобы не потеряться в информационном шуме и на фоне конкурентов, компаниям нужны громкие анонсы. А лучший повод для производителя смартфонов громко заявить о себе — выпуск новой модели и желательно той, которая обладает россыпью камер и претендует на звание лучшего камерофона. И плевать, что из этой «кучи» камер по факту работают одна-две. Неплохо было бы еще «приправить» все это внушительным количеством мегапикселей и рекордным зумом.
Сегодня производители взяли за моду прихвастнуть параметрами зума как признаком того, что перед вами «правильный» современный смартфон. Весь пафос новизны в камере смартфона сводится к тому, кто сможет «выкрутить» параметры зума до небес. Уж очень понравилось смартфоностроителям предлагать пользователям возможность в несколько нажатий приблизить кадр без потери качества. Правда, целый ряд компаний реализовали эту функцию кое-как, и также жонглируют в характеристиках устройств словами оптический, цифровой или гибридный зум, предпочитая не посвящать потенциальных покупателей в смысл всех этих понятий.
Оптический или цифровой? Что лучше, смартфон с 2-кратным оптическим зумом или 30-кратным цифровым? Ответы будут для вас просты, если вы будете понимать разницу и суть различных понятий.
Что такое зум в камере
Перед тем как погрузиться в тонкости работы каждой из технологий, стоит понимать, что же такое зум. С его помощью есть возможность приблизить или отдалить картинку. Увеличение позволяет ближе рассмотреть объект, а при уменьшении можно охватить больше пространства. Этого можно добиться двумя способами, используя оптику для масштабирования или программно, обрезая область изображения и увеличивая ее. А цифры в параметрах (2х, 3х, 5х) указывают на то, во сколько раз камера может увеличить снимаемый объект.
Оптический зум
В этом случае регулировка точки фокуса выполняется только при помощи оптики или линз. Их можно перемещать внутри объектива относительно друг друга для увеличения или уменьшения масштаба. Работу оптики в этом случае можно сравнить с работой бинокля или подзорной трубы. Линзы масштабируют изображение, камера «видит» картинку уже увеличенной и фиксирует ее. При этом не происходит ухудшение качества изображения и из всех приемов для масштабирования картинки этот обеспечивает наилучший результат.
Чтобы понять основной принцип работы оптического зума, вам нужно запомнить две вещи: это «хардверный» вариант увеличения и само приближение происходит еще до съемки. Для достижения нужного эффекта используются телеобъектив или как сейчас принято называть перископический модуль. Он предлагает один уровень увеличения, например, 2х, 3х или 5х.
Сегодня на рынке есть немало моделей, которые предлагают оптический зум. Дальше всех пошла Huawei. Так, Huawei P40 Pro+ стал первым флагманом, наделенным камерой с 10-кратным оптическим зумом, который позволяет масштабировать объекты с незначительными потерями в качестве. На его фоне тот же iPhone 11 Pro с его 2-кратным оптическим зумом смотрится весьма скромно.
Цифровое увеличение
Цифровой зум — это не зум в привычном его понимании, он лишь создает иллюзию масштабирования и является сомнительным выходом, когда речь заходит о качественном масштабировании. По факту это «софтверный» вариант увеличения и само приближение происходит уже после того, как кадр сделан. Работает это так. Берется большая фотография с главной тыльной камеры, обрезается (кадрируется) нужный кусок и растягивается на весь размер кадра. В этом случае используется лишь часть пиксельной матрицы и обеспечивается эффект аналогичный оптическому зуму, но без использования оптики. Все выполняется программно, отсюда и название цифровой зум.
Происходит срезание области вокруг выделенной сцены, чтобы приблизить объект, скадрировать так, как хочется. Получается «зум ножками» — подойти к объекту съемки близко. Поэтому при цифровом зуме происходит потеря качества, прежде всего, детализации и резкости. Фотографии, созданные с цифровым увеличением, часто выглядят размытыми и нечеткими. Чем больше кратность цифрового зума, тем меньше пикселей участвует в построении конечного изображения, тем хуже выходит готовая фоточка. Как ни крути, но цифровой зум портит изображение. Даже «умные» нейросети сейчас не могут вытянуть качество снимков до уровня тех, которые создаются посредством оптического зума. Но последний в смартфонах не особо жалуют из-за габаритов и дороговизны телеобъективов, а также из-за необходимости делать смартфоны толще иначе не избежать выступающего модуля и ассоциации, что к «спинке» гаджета что-то приставили.
Цифровой зум используют тогда, когда нужно скомпоновать изображение, нет возможности приблизиться к объекту. Но такое увеличение имеет ограниченное применение — оно имеет смысл только тогда, когда создается фотография с небольшим увеличением. При большой кратности такого зума снимок словно распадается на пиксели.
Бесспорно, многократное приближение не предложит такой же чёткой картинки, как на исходном изображении, но зато позволяет рассмотреть детали, которые выпали бы из виду не увеличь вы картинку. Иногда это действительно нужно, даже в ущерб качеству.
Гибридный зум
Понятно, что при «хардверном» варианте вы получите более качественные фотографии с приближением по сравнению с программным способом. Но сегодня не редкость, когда в смартфонах предлагают «микс» обоих типов зума: оптического и цифрового. Маркетологи уже и название придумали такому способу — гибридный зум, который обеспечивает масштабирование с незначительной потерей качества. Это когда кадр немного увеличивают посредством оптического зума, а потом добавляют много цифрового. Это лучше, чем цифровой зум, но качество картинки далеко от совершенства.
Хотя алгоритмы и методы, которые использует каждый производитель могут отличаться, общая концепция универсальная и соответствует той, что описана выше. С учетом того, как технология гибридного зума развивается, есть вероятность, что в скором времени она может составить достойную альтернативу камере-перископу или телеобъективу.
К такому способу масштабирования Huawei начала прибегать в своих смартфонах еще в 2013 году. Сейчас же его исповедуют многие производители и помогают гибридному зуму нейронные блоки (NPU), которые сейчас входят в состав чипов. Например, такой зум есть в Vivo X50 Pro, где при помощи оптического зума можно увеличить снимок в 5 раз, а с добавлением цифрового, получаем приближение в 60-крат.
Можно также вспомнить 100-кратный зум в Samsung Galaxy S20 Ultra или 120-кратный в недавно анонсированном Xiaomi Mi 10 Ultra. Тут используется именно гибридный зум. Например, у флагмана Samsung оптический зум всего 4-кратный, а все остальное — дело «рук» софта.
Комбинированная система приближения используется в Oppo Reno4 Zoom. В систему камер входит объектив с фокусным расстоянием 130 мм, и он обеспечивает 2-кратный оптический зум, а большое значение 10х достигается за счет искусственной обработки изображения.
Учитывая то, что пользователи не всегда видят четкой границы между типами зума, производители нередко злоупотребляют этим, чтобы бравировать цифрами, умалчивая при этом о том способе увеличения, который используется. Так, в свое время рекламируя Oppo Reno 2 компания бравировала 20-кратным зумом, не уточняя какая технология тут была применена. А потом выяснилось, что это был цифровой 20-кратный зум. Но главная цель самой рекламы была достигнута. У неискушенного пользователя сложилось впечатление, что смартфон снимает с внушительным 20-кратным приближением.
Большинство экспертов сходятся во мнении, что на данный момент оптимальным является 2х, 3х кратный оптический зум и 10-кратный цифровой. Все остальное, когда подключается внушительный цифровой зум — баловство и гарантированный путь превратить снимок в мыльную кашу. Поэтому все эти 50х и тем более 100х лишь маркетинговый инструмент привлечь внимание, выделиться и показать «мы круче конкурентов».
Поснимал улицы Москвы на iPhone 12 Pro Max. Рассказываю, почему телеобъектив топ
Если дать энтузиастам мобильной фотографии право выбора только одной дополнительной камеры, с ультраширокоугольным или телефото объективом, может начаться война не хуже iOS против Android. Или консолей против ПК, кому какое сравнение больше нравится.
Лично я за оптический зум: все фото для этой статьи снимал на iPhone 12 Pro Max с увеличением 2.5х.
За краем кадра остались светофоры, провода, дорожные знаки и прочие мелочи без смысла и эстетики. Спасибо приближению.
Но в действительности производители смартфонов уже все решили за нас. Бонусом к основной камере сначала становится ширик (и это смартфоны среднего класса), а более дорогие аппараты к первой паре получают третье дополнение — оптический зум.
Присутствие в массовом сегменте и помогло короткофокусной оптике стать популярной, обзаведясь массой поклонников.
Ультраширик или телевик, что выбрать
Мне нравится этот разношерстный ансамбль домов и крыш в центре кадра. А с широким углом еще большую часть снимка заняло бы небо и асфальт. Но зачем?
Причина популярности ультраширика в экономике. Точнее, экономии на комплектующих. Доступность ультраширокоугольных камер в том, что они редко имеют автофокусировку, не оснащаются оптической стабилизацией. И в целом их сенсоры и оптика более простые.
Стоит условиям съемки хоть немного ухудшиться, как мы наблюдаем резко возрастающее количество шумов, потерю детализации и нехватку динамического диапазона.
Летние сумерки только начинаются, и в этой ситуации ультраширик уже сдал бы позиции качества. Зум дает шикарную детализацию от центра кадра и по краям.
Телефото камеры в смартфонах, напротив, комплектуются качественным стеклом, хорошим сенсором, имеют автофокус и стаб.
Единственное, из-за большего фокусного расстояния оптика в них темнее. Надо иметь это ввиду.
Но в целом, при съемке с оптическим зумом фотографии получаются куда лучшего качества, чем на ультраширокоугольную камеру.
Как уже сказал, я фанат зума. Большая часть из последних снимков у меня в Инстаграме сделана именно с оптическим увеличением, и я ни за что бы не променял это на съемку с большим углом обзора.
И это при том, что чаще всего я снимаю улицы. При таком сценарии фотографы часто отдают предпочтение ширику.
На телефото лучше геометрия
На ультраширик здание «зиккурата» стало бы похоже на пивное пузо. А с зумом вертикали как на подбор.
Мой фотофетиш — ровные вертикали и горизонтали. Самыми эстетичными мне кажутся снимки, на которые наложишь сетку, и все выстроится по ее линиям. За это и нелюбовь к «бочке» шириков.
К съемке c низу вверх с «эффектом задранной головы» тоже.
Зум объектив в iPhone 12 Pro Max — топовый по своим параметрам. В Apple сделали лучший из возможных ходов, увеличив приближение с 2 до 2.5 раз, но все-таки не доведя это значение до тройки.
По моему опыту, 3х сложно назвать достаточно универсальным приближением. Часто оно оказывается избыточным.
Так почему именно 2.5х
Никакой художественной ценности. Просто много людей, которые заняты своими делами и не пялятся в камеру смартфона. Еще раз спасибо зуму.
На зуме 2.5х в плюсы можно записать достаточно большое приближение, чтобы можно было выхватить классный кусок городской панорамы без лишнего визуального мусора. Или поснимать ситискейпы с какой-нибудь высотки.
А еще лучше получаются люди на улицах. С большим зумом ты привлекаешь меньше внимания, а значит, избегаешь неестественно сходящихся в центр кадра взглядов прохожих.
Единственное, чем можно оправдать выбор ультраширика вместо телефото: второй можно сымитировать кропом снимка в любом редакторе. А воссоздать широкий угол обзора программными инструментами — без шансов.
Впрочем, с такой потребностью я сталкивался… дайте подумать… ноль раз?
Как я это снимал
Для статьи решил использовать оригиналы фотографий с iPhone 12 Pro Max без обработки через любимые VSCO и RNI Films. Как видите, цветопередача, детализация, резкость и динамический диапазон в оригиналах отличные.
Приложение камеры использовал стандартное, а не какой-нибудь Halide с кучей продвинутых опций съемки. Формат записи файлов — HEIC.
Советами по обработке поделюсь в следующих публикациях о камере iPhone 12 Pro Max. А в этом случае задача была в том, чтобы показать возможности камеры топового смартфона за 133 990 рублей в режиме «навел и снял». Самом простом, но одновременно с и самым распространенным.
Какие сделал выводы
Оптический зум — находка для тех, кто любит раскладывать линии по сетке. И это хорошо работает даже при съемке улиц, где традиционно фотографы отдают предпочтение широкоугольной оптике.
Увеличение фокусного расстояния по сравнению с прошлыми поколениями и младшими моделями актуальной линейки играет на пользу: легче захватить именно нужную часть отдаленных объектов или сделать снимок без лишнего внимания.
А мощные сенсоры и оптика в iPhone 12 Pro Max дают шикарную базу для последующих экспериментов с редактированием.