Apa Perbedaan Antara Kamera Periskop dan Telefoto?

Kamera telefoto periskop memberikan zoom optik hingga 10X pada ponsel cerdas sekaligus meminimalkan kebisingan. Inilah cara kerja kamera periskop.

Kamera sangat diperlukan untuk ponsel. Sejak ponsel kamera pertama kali ditemukan, kamera telah menjadi hal yang sangat penting dalam branding ponsel sehingga banyak perusahaan hanya memanfaatkan kemampuan perangkat mereka untuk menangkap gambar. Sempurna piksel (permainan kata-kata pasti dimaksudkan) foto. Selama beberapa tahun terakhir, pembuat ponsel telah menyalurkan energi kreatif mereka untuk meningkatkan kamera dan mengakomodasi lebih banyak sensor pada ponsel cerdas. Hasil yang nyata adalah peningkatan fenomenal dalam persaingan antar merek untuk menawarkan lebih banyak kamera dengan harga lebih murah. Inovasi telah menjadi kunci untuk bertahan dalam lingkungan yang kompetitif ini, dan salah satu teknologi kamera telah menjadi kuncinya lambang inovasi adalah kamera zoom periskop. Dengan pembesaran optik instan 5X atau 10X, kamera telefoto periskop memfasilitasi zoom yang cepat dan mudah pada jarak jauh.

Artikel ini membahas tentang penggunaan kamera zoom periskop, kelebihan dan kekurangannya, serta prospek masa depan kamera zoom periskop. Namun sebelum kita mulai dengan tren terbaru, berikut adalah ikhtisar singkat tentang apa yang mungkin menyebabkan inovasi ini.

Sejarah singkat kamera ponsel pintar telefoto

Meski Apple bukanlah orang pertama yang memperkenalkan konsep tersebut lebih dari satu kamera di ponsel, perusahaan ini patut diberi penghargaan karena mempopulerkan idenya dan menginspirasi orang lain untuk ikut-ikutan. Sebagai pemimpin dalam fotografi ponsel pintar sejak lama, Apple memperkenalkan kamera telefoto dengan zoom optik 2X pada iPhone 7 Plus pada tahun 2016. Selain zoom optik, kamera telefoto ini juga digunakan untuk menangkap data kedalaman latar belakang untuk gambar potret.

Namun, perusahaan ponsel pintar telah berupaya mendekatkan objek-objek terpencil sejak lama. Pada tahun 2013, Nokia memperkenalkan Lumia 1020 dengan kamera 41MP. Meskipun Lumia andalan ini tidak mendukung zoom optik apa pun, gambar besar dari sensor 41MP dapat dipangkas untuk meniru zoom semu. Hingga saat ini, merek smartphone menggunakan hal serupa strategi untuk mempromosikan kamera dengan jumlah megapiksel yang besar, seperti 64MP atau 108MP.

Sementara itu, merek-merek tertentu juga segera bereksperimen dengan pengaturan lensa bergerak aktual yang mirip dengan kamera point-and-shoot. Misalnya, Samsung meluncurkan Galaxy S4 Zoom pada tahun 2013 dengan lensa zoom optik 10X yang menonjol dan lampu kilat xenon. Lensa yang dapat ditarik dan lampu kilat xenon menghasilkan kemiripan yang kuat dengan kamera point-and-shoot sehingga Galaxy S4 Zoom bisa disebut sebagai kamera yang berjalan di Android dan mendukung konektivitas seluler. Itu Zoom Galaksi K mengikutinya, diluncurkan pada tahun berikutnya.

Konsep kamera periskop pada smartphone masih terbilang baru hingga Huawei mempopulerkannya dengan meluncurkan Huawei P30 Pro pada Maret 2019. Dengan melakukan hal tersebut, mereka menjadi merek pertama yang menawarkannya secara komersial. Huawei P30 Pro, seperti yang kita lihat di ulasan kamera terperinci ponsel, dapat mengambil gambar dengan pembesaran hingga 50x. Namun, Huawei bukanlah merek pertama yang bereksperimen dengan ide ini -- OPPOlah yang pertama kali memamerkan kemampuan zoom optik kamera periskop di MWC 2017. Meskipun diperkenalkan lebih awal, teknologi ini membutuhkan waktu dua tahun untuk dikembangkan sampai pada suatu realisasi.

Beberapa bulan setelah Huawei P30 Pro, OPPO memperkenalkan OPPO Reno 10X Zoom Edition dengan pengaturan kamera telefoto periskop serupa. Sekitar waktu yang sama, Samsung mulai memproduksi kamera periskop secara massal bagi pabrikan lain untuk ikut berlomba.

Namun sebelum kita mempelajari ponsel yang hadir dengan teknologi ini, mari kita lihat cara kerjanya dan apa peran periskop dalam modul kamera telefoto.

Apa itu Kamera Zoom Periskop?

Sesuai definisi buku teksnya, periskop adalah instrumen optik yang memungkinkan siapa pun melihat sekeliling tanpa hambatan terlihat. Ini secara tradisional mencakup cermin yang memantulkan atau prisma yang membiaskan cahaya pada sudut kanan, memungkinkan orang untuk melihat apa yang berada di atas atau di bawah garis pandang mereka yang sebenarnya. Periskop telah digunakan pada kendaraan lapis baja seperti tank atau kapal selam selama beberapa dekade. Instrumen itu sendiri tidak berbahaya dan juga dapat dibuat untuk beberapa eksperimen sains sederhana yang menyenangkan.

Aplikasinya tidak jauh berbeda pada kamera smartphone. Berbeda dengan kamera telefoto standar yang menawarkan zoom optik 2X atau 3X, kamera periskop biasanya menawarkan zoom 5X atau 10X dengan menggunakan lebih dari satu lensa bersama dengan sensor kamera. Peran periskop adalah membantu mengakomodasi susunan lensa tanpa meningkatkan ketebalan ponsel secara drastis.

Untuk memahami peran periskop di dalam modul kamera, visualisasikan ponsel cerdas dalam susunan 3D dengan sumbu berbeda yang diwakili oleh koordinat X, Y, dan Z. Smartphone ini terletak dengan layar datar pada bidang YZ, sedangkan ketebalannya dapat diukur sepanjang sumbu X. Sensor kamera tradisional dan lensa yang terpasang juga terletak pada bidang YZ, tegak lurus terhadap sumbu Z.

Namun, dalam kasus pengaturan periskop, sensor dan lensa terletak pada bidang XZ dan memotong sumbu Y pada sudut siku-siku. Di ujungnya, berlawanan dengan sensor kamera, terdapat prisma yang mengubah arah cahaya tegak lurus terhadap sensor. Penggunaan prisma sudut kanan adalah alasan mengapa kamera periskop memiliki potongan berbentuk persegi atau persegi panjang, bukan berbentuk lingkaran tradisional.

Cahaya masuk melalui bukaan persegi panjang pada kamera periskop, dibiaskan pada sudut siku-siku, lalu melewati lensa dan mencapai sensor. Untuk memastikan gambar yang diambil dengan perbesaran 5X atau 10X tajam, kamera telefoto periskop digunakan dilengkapi dengan dukungan autofokus di mana lensa bergerak maju atau mundur untuk fokus pada objek yang jauh sensor. Hal ini ditunjukkan dalam video berikut oleh Samsung:

Selain itu, pada zoom 5x atau lebih tinggi, guncangan halus sekalipun akan diperbesar dan tampak seperti gerakan signifikan. Untuk menghindari pergeseran berlebihan dari bingkai yang diinginkan, kamera periskop dibuat dengan OIS atau stabilisasi optik — biasanya dalam bentuk prisma. Ini berarti bahwa prisma dapat bergerak bebas sepanjang beberapa sumbu sebagai respons terhadap perubahan gravitasi dan, oleh karena itu, mengakomodasi gerakan tersentak-sentak yang tiba-tiba.

Dengan menata lensa dan prisma sudut kanan tegak lurus dengan bukaan kamera, produsen ponsel pintar bisa menghemat banyak ruang. Hal ini mencegah ponsel cerdas dengan kamera telefoto periskop menjadi lebih tebal dari biasanya bisa dibayangkan jika lensanya ditempatkan pada bidang yang sama dengan kamera lain di dalamnya telepon pintar.

Ada kegunaan lain yang menarik dan umum dari periskop yang kita lihat di kamera. Kamera SLR atau DSLR memanfaatkan cermin atau prisma untuk memantulkan atau membiaskan cahaya dari lensa kamera ke jendela bidik optik. Meskipun tidak ada hubungan langsung antara periskop di dalam kamera SLR dan telefoto periskop kamera pada ponsel pintar, kita tidak bisa mengesampingkan bahwa kamera lama mungkin telah menjadi inspirasi bagi era baru zoom optik.

Perbedaan Antara Kamera Periskop dan Telefoto

Kamera telefoto adalah kamera yang memungkinkan pembesaran optik dengan atau tanpa bagian yang bergerak. Sebaliknya, kamera periskop pada dasarnya merupakan perpanjangan dari kamera telefoto standar. Selain perbedaan orientasi, kamera telefoto dan periskop dapat dibedakan dengan melihat bentuk bukaan kamera. Faktanya, bukaan persegi panjang pada kamera periskop memudahkan untuk dikenali selain dari jenis kamera lainnya. Sebaliknya, kamera telefoto pada umumnya menggunakan bukaan melingkar standar dan tidak dapat diidentifikasi hanya dalam sekejap.

Mengingat banyaknya lensa yang digunakan dalam pengaturan telefoto periskop, kamera telefoto memiliki panjang fokus yang lebih panjang. Terakhir, seperti yang akan kita lihat di bagian selanjutnya, baik kamera telefoto maupun periskop saat ini tidak mendukung panjang fokus variabel, namun beberapa solusi yang dimodifikasi di masa mendatang mungkin akan mendukung hal tersebut.

Ponsel Cerdas dengan Kamera Zoom Periskopik

Seperti yang kami sebutkan di atas, Huawei P30 Pro adalah perangkat komersial pertama yang dilengkapi dengan zoom periskop 5x; OPPO Reno 10X Zoom Edition menyusul segera setelahnya. Elektromekanik Samsung juga memulai pembuatan modul kamera periskop ini pada musim panas tahun lalu, namun butuh beberapa saat sebelum mereka dapat memenuhi jumlah pesanan yang layak.

Jauh setelah Huawei P30 Pro diluncurkan, X30 Pro dari Vivo (terbatas di Tiongkok) memegang tongkat estafet sebagai "ponsel terbaru dengan kamera periskop" untuk sementara waktu tetapi segera digantikan oleh Samsung Galaxy S20 Ultra. Diluncurkan pada Februari 2020, Galaxy S20 Ultra juga menjadi smartphone pertama yang mendukung hybrid zoom hingga 100X.

Xiaomi, yang hadir lebih awal bagi sebagian besar pihak, terlambat mengikuti tren ini. Ponsel pertama mereka yang diluncurkan dengan modul zoom periskop adalah Mi 10 Edisi Remaja. Lalu datanglah pembunuh andalan Realme – yaitu Realme X3 SuperZoom — ditenagai oleh Snapdragon 855 yang berusia satu tahun. Dua dari tambahan terbaru dalam penghitungan ini adalah perangkat andalan terbaru dari Samsung dan Vivo — the Samsung Galaxy Catatan 20 Ultra 5G dan itu Vivo X50 Pro, masing-masing.

Huawei, merek yang telah memelopori beberapa inovasi di bidang fotografi, meluncurkan penerus P30 Pro hampir sebulan setelah Samsung merilis Galaxy S20 Ultra. Sementara ponsel pintar ini — Huawei P40 Pro dan P40 Pro+ — sebelum pengumuman lain yang disebutkan dalam paragraf di atas, pengumuman Huawei melampaui mereka dalam hal teknologi dan layak untuk disebutkan secara eksklusif. Meskipun keduanya – Huawei P40 Pro dan P40 Pro+ – dilengkapi dengan kamera zoom periskop, namun kamera periskop pada varian Plus memiliki zoom optik 10X sedangkan Pro biasa memiliki fitur optik 5X Perbesar. Selain periskop zoom optik 10X, Huawei P40 Pro+ juga dilengkapi kamera telefoto lain yang dipasang pada zoom optik 3x.

Yang lebih baru diluncurkan Seri Huawei Mate 40 mengikuti terminologi yang sama dengan seri P40. Huawei Mate 40 Pro dan Mate 40 Pro+ memiliki fitur kamera periskop khusus dengan zoom optik 5x dan 10x. Mate 40 Pro+ juga dilengkapi kamera telefoto sekunder, sama seperti P40 Pro+. Porsche Design Huawei Mate 40 Pro RS mengikuti Mate 40 Pro+ dan dilengkapi dengan kamera periskop 10x dan telefoto 3x.

Teknologi di balik kamera periskop berkembang dengan kecepatan yang relatif lamban dibandingkan dengan permainan angka pada umumnya dalam resolusi kamera. Meskipun telah memikat baik konsumen maupun produsen, teknologi ini tidak dirayakan sebagai teknologi lain seperti pengisian daya super cepat atau teknologi yang terus meningkat. kecepatan refresh tampilan. Merek ponsel pintar seperti OPPO telah berupaya mencari cara untuk mengatasi keterbatasan kamera periskop ini.

Sebelum kita melihat keterbatasan ini, mari kita bahas kelebihan yang ditawarkan kamera periskop.

Keuntungan Kamera Zoom Periskop

Seperti yang kita lihat di atas, kemampuan zoom pada ponsel pintar telah berkembang secara substansial selama dekade terakhir. Kamera zoom periskop telah menjadi preseden baru dalam hal zoom optik pada ponsel pintar. Keuntungannya yang paling menonjol adalah memungkinkan Anda menangkap objek atau pemandangan jauh setara dengan kamera point-and-shoot tanpa adanya pergerakan lensa yang sebenarnya. Pada saat yang sama, orientasi tegak lurus periskop memungkinkan produsen ponsel pintar untuk memasang sensor kamera dan serangkaian lensa yang diperlukan di dalam bodi ponsel cerdas tanpa mengeluarkan biaya terlalu mahal ketebalan.

Perbedaan noise pada gambar yang diambil pada perbesaran 10X menggunakan hybrid zoom pada Huawei Mate 40 Pro dan digital zoom pada iPhone 12

Selain panjang fokus yang lebih panjang, kamera telefoto periskop ideal untuk memotret jarak jauh subjek, OIS memastikan bahwa gambar yang diambil dengan zoom optik periskopik memiliki noise gambar yang jauh lebih sedikit dibandingkan digital Perbesar. Selain siang hari, fitur ini berguna saat memotret dalam cahaya redup atau malam hari.

Selain memperbaiki tantangan dan keterbatasan yang kita hadapi dengan zoom digital pada ponsel cerdas, modul zoom periskop pada ponsel cerdas juga memungkinkan pengguna mengintip dunia mikro. Anda dapat menggunakan kamera periskop untuk mengambil gambar makro, bahkan tanpa terlalu dekat dengan suatu objek. Ini sangat berguna jika Anda tertarik menangkap serangga atau reptil kecil.

Namun, ada kelemahan tertentu pada pengaturan kamera ini, seperti yang akan kita bahas di bawah.

Kekurangan kamera Periscopic Zoom

Meskipun kamera zoom periskop menambahkan kemampuan untuk memperbesar objek secara lebih efektif dibandingkan zoom digital, kamera ini juga memiliki keterbatasan tertentu. Tantangan terbesar dengan pengaturan telefoto periskopik adalah memberikan Anda kebebasan untuk memperbesar secara optik menjauhi objek atau mendekati objek kecil, panjang fokusnya — dan dengan demikian, kemampuan zoom — ditetapkan pada nilai tertentu. Ruang terbatas di dalam pengaturan lensa mencegah susunan lensa bergerak terlalu banyak. Gerakannya hanya bisa memfasilitasi autofokus tapi tidak bisa zoom in atau zoom out. Oleh karena itu, Anda tidak dapat melakukan zoom in atau zoom out sebebas lensa zoom bergerak yang terpasang pada kamera point-and-shoot, DSLR, atau mirrorless.

Ini berarti bahwa zoom digital bekerja pada nilai perbesaran selain yang didukung oleh kamera periskop meskipun pengaturan periskopnya. Misalnya, jika ponsel cerdas mendukung zoom optik 5X, kamera periskop tidak akan berfungsi sampai Anda melakukan zoom hingga 5X. zoom dan sebagai gantinya terus gunakan kamera utama atau kamera telefoto lain yang mendukung pembesaran lebih rendah dengan digital Perbesar.

Sekarang, jika Anda ingin menangkap sesuatu dengan panjang fokus lebih tinggi dari 5X — katakanlah pada 10X, ponsel cerdas akan beralih ke kamera periskop dan kemudian melakukan zoom digital 2X, sehingga menghasilkan zoom gabungan sebesar 10X. Perusahaan ponsel pintar menyebutnya sebagai zoom "hibrida", kombinasi zoom optik dan digital.

Huawei Mate 40 Pro dengan kamera periskop 5X menggunakan zoom optik dan digital hingga mencapai 50X zoom "hybrid". Gambar oleh Ben Sin/XDA

Misalnya, Huawei Mate 40 Pro+ menggunakan kamera utama dengan panjang fokus antara 1x dan 3x, melakukan zoom secara digital seiring dengan peningkatan pembesaran. Pada zoom 3X dan seterusnya, jendela bidik beralih ke kamera telefoto dengan zoom optik 3X. Kamera ini terus digunakan hingga pembesaran 9,9X (memotong gambar 3X secara digital), setelah itu ponsel beralih ke kamera periskop dengan zoom optik 10X. Pada nilai pembesaran di atas 10X, ponsel kembali memotong gambar 10X — sehingga mengandalkan zoom "hibrida". Biasanya, pada perangkat dengan modul kamera zoom periskop 5X, transisi terjadi pada panjang fokus 5X.

Kerugian utama lainnya dari kamera periskop adalah seiring bertambahnya panjang fokus, bidang pandang menjadi menyempit, dan bukaan bukaan kamera lebih kecil dibandingkan kamera utama — dengan asumsi lensa yang digunakan pada kedua kamera hampir sama identik. Dengan aperture yang lebih kecil, jumlah cahaya yang jatuh pada sensor berkurang, sehingga memerlukan lebih banyak cahaya sekitar. Akibatnya, gambar yang diambil dengan kamera periskop memiliki pencahayaan redup atau pencahayaan berlebih secara artifisial dibandingkan dengan kamera utama dengan aperture yang jauh lebih besar.

Seperti yang diharapkan, dengan zoom digital muncul noise dan artefak visual pada gambar. Hal ini membuktikan bahwa meskipun zoom periskopik cukup bertenaga, namun fleksibilitasnya kurang dibandingkan dengan lensa telefoto bergerak.

Apakah zoom periskop adalah masa depan telefoto?

Konsep kamera telefoto periskopik merupakan langkah progresif di depan zoom digital, namun keterbatasan yang kami sebutkan di atas membuktikan perlunya solusi yang lebih baik. Setelah menjadi perusahaan pertama yang berinovasi pada kamera periskop, OPPO kini mengerjakan konsep canggih dengan panjang fokus variabel, yang memungkinkan zoom optik variabel. Pada bulan Agustus 2020, OPPO mengungkapkan konsep "zoom optik hibrida" yang menggunakan pengaturan lensa 7 elemen.

Sketsa skema kamera OPPO dengan zoom optik hybrid

Alih-alih semua lensa memiliki jarak yang sama satu sama lain, lensa-lensa ini dibagi menjadi tiga kelompok – dua di antaranya dapat bergerak bebas. Pergerakan bebas ini memungkinkan panjang fokus bervariasi, berkisar antara 85mm dan 135mm, serta mengubah zoom optik antara 3,3X dan 5,2X. Ini dapat dikaitkan dengan sensor CMOS dengan resolusi hingga 32MP dan dukungan binning piksel 4-in-1.

Pada saat yang sama, Xiaomi sedang mengerjakan pengaturan lensa yang dapat ditarik, yang dapat dipasang di atas kamera utama atau digunakan sebagai lensa telefoto terpisah. Salah satu manfaat utama mekanisme ini adalah lensa akan menggunakan aperture yang jauh lebih besar dibandingkan modul periskopik, sehingga menghasilkan lebih banyak cahaya dan, akibatnya, menghasilkan gambar yang lebih baik. Xiaomi mungkin meluncurkan ponsel cerdas dengan lensa aperture lebar yang dapat ditarik ini pada awal tahun 2021.

Teknologi lensa retractable aperture lebar Xiaomi dengan zoom fisik.

Bahkan Apple diproyeksikan akan pindah ke kamera periskop di iPhone pada tahun 2022. Meskipun masih ada dua tahun lagi sebelum hal itu terjadi, mengadopsi kamera periskop di iPhone mungkin akan menjadikannya lebih mainstream dibandingkan saat ini. Sampai saat itu tiba, kami akan terus memantau perkembangan industri yang memungkinkan kami melihat tanpa melompat terlalu jauh dari kenyataan.

Apa pendapat Anda tentang kamera zoom periskop, dan apa peran kamera tersebut dalam fotografi ponsel pintar dalam beberapa tahun ke depan? Beri tahu kami pendapat Anda di komentar di bawah!