מה ההבדל בין פריסקופ למצלמת טלפוטו?

מצלמות הן הכרחיות לטלפונים. מאז טלפון המצלמה הראשון, מצלמות היו כה מרכזיות במיתוג הטלפונים, עד שחברות רבות מרוויחות אך ורק מהיכולות של המכשירים שלהן ללכוד פיקסל מושלם (משחק מילים בהחלט מיועד) תמונות. במהלך השנים האחרונות, יצרניות טלפונים ניתבו את האנרגיה היצירתית שלהן לשיפור מצלמות והכלת חיישנים נוספים בסמארטפונים. התוצאה הברורה היא העלייה הפנומנלית בתחרות בין מותגים להציע יותר מצלמות בפחות דולרים. חדשנות הייתה המפתח לשרוד בסביבה תחרותית זו, וטכנולוגיית מצלמה אחת שהיתה התגלמות של חדשנות הוא פריסקופ מצלמות זום. עם הגדלה אופטית מיידית של 5X או 10X, מצלמות טלפוטו פריסקופיות מאפשרות התקרבות מהירה וקלה למרחק הרחוק.

מאמר זה מדבר על השימושים של מצלמות זום פריסקופ, היתרונות והחסרונות שלהן, והעתיד העתידי של מצלמות זום פריסקופ. אבל לפני שנתחיל עם הטרנדים האחרונים, הנה סקירה מהירה של מה שאולי הוביל לחידוש הזה.

היסטוריה קצרה של מצלמות טלפוטו לסמארטפונים

למרות שאפל לא הייתה הראשונה שהציגה את המושג של

יותר ממצלמה אחת בטלפונים, בהחלט יש לזקוף לזכות החברה על הפיכת הרעיון לפופולאריות והשראה לאחרים לעלות על העגלה. מובילה בצילום סמארטפונים במשך זמן רב, הציגה אפל מצלמת טלפוטו עם זום אופטי פי 2 באייפון 7 פלוס ב-2016. מלבד זום אופטי, מצלמת טלפוטו זו שימשה גם ללכידת נתוני עומק רקע עבור תמונות פורטרט.

עם זאת, חברות סמארטפונים היו במסע הזה כדי לקרב אובייקטים מרוחקים להרבה יותר זמן. בשנת 2013, נוקיה הציגה את Lumia 1020 עם מצלמת 41MP. בעוד שספינת הדגל הזו של Lumia לא תמכה בזום אופטי מכל סוג שהוא, ניתן היה לחתוך את התמונה העצומה מהחיישן של 41MP כדי לחקות פסאודו זום. עד היום, מותגי סמארטפונים משתמשים בדומה אסטרטגיה לקידום מצלמות עם ספירת מגה פיקסל גדולה, כגון 64MP או 108MP.

בינתיים, מותגים מסוימים גם התנסו תוך זמן קצר עם הגדרות עדשות נעות בפועל בדומה למצלמות הצבע וצילום. לדוגמה, סמסונג השיקה את ה-Galaxy S4 Zoom בשנת 2013 עם עדשת זום אופטי בולטת פי 10 ופלאש קסנון. העדשה הנסוגה ופלאש הקסנון הובילו לדמיון כה חזק עם מצלמת הצבע וצילום. אפשר לקרוא ל-Galaxy S4 Zoom בצדק מצלמה הפועלת על אנדרואיד ותומכת בקישוריות סלולרית. ה גלקסי K זום עקבו אחריו, והושק בשנה שלאחר מכן.

הקונספט של מצלמת פריסקופ בסמארטפון נשאר די חדש עד ש-Huawei הפכה אותו לפופולארי על ידי השקת ה-Huawei P30 Pro במרץ 2019. בכך הם הפכו למותג הראשון שהציע אותו באופן מסחרי. ה-Huawei P30 Pro, כפי שראינו אצלנו סקירת מצלמה מפורטת של הטלפון, יכול לצלם תמונות בהגדלה של עד פי 50. עם זאת, Huawei לא היה המותג הראשון שהתנסה ברעיון הזה - זה היה OPPO שהציג לראשונה את יכולות הזום האופטי של מצלמה פריסקופית ב-MWC 2017. למרות ההקדמה המוקדמת, לקח לטכנולוגיה שנתיים להגיע למימוש.

כמה חודשים לאחר ה-Huawei P30 Pro, OPPO הציגה את OPPO Reno 10X Zoom Edition עם מערך מצלמת טלפוטו פריסקופית דומה. בערך באותו זמן, סמסונג החלה בייצור המוני מצלמות פריסקופיות ליצרנים אחרים להצטרף למירוץ.

אבל לפני שנלמד על הטלפונים שמגיעים עם הטכנולוגיה הזו, הבה נסתכל איך זה עובד ואיזה תפקיד ממלא פריסקופ במודול מצלמת טלפוטו.

מהי מצלמת זום פריסקופית?

לפי הגדרת ספר הלימוד שלו, פריסקופ הוא מכשיר אופטי המאפשר לכל אחד לראות מסביב למכשול מבלי שהם יהיו גלויים. באופן מסורתי הוא כולל מראות המחזירות או מנסרות השוברות את האור בזווית ישרה, מה שמאפשר לאנשים לראות מה נמצא מעל או מתחת לקו הראייה שלהם. פריסקופים שימשו בכלי רכב משוריינים כמו טנקים או צוללות במשך כמה עשורים. המכשיר עצמו אינו מזיק וניתן ליצור אותו גם לכמה ניסויים מדעיים פשוטים ומהנים.

האפליקציה לא שונה בהרבה כשמדובר במצלמות סמארטפונים. בניגוד למצלמות טלפוטו סטנדרטיות המציעות זום אופטי 2X או 3X, מצלמות פריסקופיות מציעות בדרך כלל זום 5X או 10X על ידי שימוש ביותר מעדשה בודדת יחד עם חיישן המצלמה. תפקידו של פריסקופ הוא לעזור להכיל את מערך העדשות מבלי להגדיל באופן דרסטי את עובי הסמארטפון.

כדי להבין את תפקידו של פריסקופ בתוך מודול מצלמה, דמיינו את הסמארטפון בסידור תלת מימדי עם צירים שונים המיוצגים על ידי קואורדינטות X, Y ו-Z. הסמארטפון שוכב כשהמסך שטוח על מישור ה-YZ, בעוד שעוביו ניתן למדוד לאורך ציר ה-X. חיישני המצלמה המסורתיים והעדשות המצורפות נמצאים גם הם במישור ה-YZ, בניצב לציר ה-Z.

במקרה של הגדרה פריסקופית, לעומת זאת, החיישן והעדשות שוכבים על מישור ה-XZ וחוצים את ציר ה-Y בזווית ישרה. בקצה, ממול לחיישן המצלמה, מונחת פריזמה שמשנה את כיוון האור בניצב לחיישן. השימוש בפריזמה ישרה זווית היא הסיבה לכך שלמצלמות פריסקופ יש חיתוכים מרובעים או מלבניים במקום עגולים מסורתיים.

האור נכנס דרך הפתח המלבני של מצלמת פריסקופ, נשבר בזווית ישרה, ואז עובר דרך העדשות ומגיע לחיישן. כדי להבטיח שהתמונות שצולמו בהגדלה של 5X או 10X חדות, מצלמות טלפוטו פריסקופיות מצויד בתמיכה בפוקוס אוטומטי שבו העדשות נעות קדימה או אחורה כדי להתמקד באובייקט מרוחק על חיישן. זה מודגם בסרטון הבא של סמסונג:

יתר על כן, בזום פי 5 ומעלה, אפילו טלטלות עדינות מוגדלות ונראות כמו תנועות משמעותיות. כדי להימנע מהשינוי המוגזם הזה מהמסגרת המיועדת, מצלמות פריסקופ בנויות עם OIS או ייצוב אופטי - בדרך כלל בפריזמה. משמעות הדבר היא שהפריזמה יכולה לנוע בחופשיות לאורך צירים מרובים בתגובה לשינויי כוח הכבידה, ולכן, להכיל כל תנועה פתאומית קופצנית.

על ידי סידור העדשות והמנסרה הישרה בניצב לפתח המצלמה, יצרניות הסמארטפונים יכולות לחסוך מקום רב. זה מונע מסמארטפונים עם מצלמות טלפוטו פריסקופיות להיות עבים בצורה מגוחכת מהם אפשר להעלות על הדעת אם העדשות היו ממוקמות באותו מישור כמו מצלמות אחרות על סמארטפון.

יש עוד שימוש מעניין ונפוץ למדי של פריסקופים שאנו רואים במצלמות. מצלמות SLR או DSLR משתמשות במראות או פריזמות כדי לשקף או לשבור את האור מעדשת המצלמה אל העינית האופטית. אמנם אין קשר ישיר בין פריסקופים בתוך מצלמות SLR לבין טלפוטו פריסקופי מצלמות בטלפונים חכמים, אנחנו לא יכולים לעקוף את הקודם אולי היה השראה לעידן החדש זום אופטי.

ההבדל בין פריסקופ למצלמת טלפוטו

מצלמות טלפוטו הן אלו המאפשרות זום אופטי עם או בלי חלק נע. לעומת זאת, מצלמת פריסקופ היא בעיקר הרחבה של מצלמת טלפוטו רגילה. מלבד ההבדל בכיוון, ניתן להבחין בין מצלמות טלפוטו ופריסקופ על ידי התבוננות בצורת פתח המצלמה. למעשה, הפתח המלבני למצלמה הפריסקופית מקל על הזיהוי מלבד סוגי מצלמות אחרים. מצלמות טלפוטו טיפוסיות, לעומת זאת, משתמשות בפתחים עגולים סטנדרטיים ולא ניתן לזהותן במבט אחד.

בהתחשב במספר הגבוה יותר של עדשות בשימוש במערך טלפוטו פריסקופי, למצלמת טלפוטו יש אורך מוקד ארוך יותר. לבסוף, כפי שנראה בקטעים הקרובים, לא מצלמות טלפוטו או פריסקופ כרגע תומכות באורך מוקד משתנה, אבל כמה פתרונות שהשתנו בעתיד עשויים לעשות זאת.

סמארטפונים עם מצלמת זום פריסקופית

כפי שהזכרנו לעיל, ה-Huawei P30 Pro היה המכשיר הראשון הזמין מסחרית המצויד בזום פריסקופי פי 5; מהדורת זום OPPO Reno 10X הגיעה זמן קצר לאחר מכן. האלקטרומכניקה של סמסונג התחילה גם את הייצור של מודולי מצלמות פריסקופ אלה בקיץ בשנה שעברה, אך לקח זמן עד שהם הצליחו להגדיל מספר הגון של הזמנות.

הרבה אחרי שהושק ה-Huawei P30 Pro, X30 Pro של Vivo (מוגבל לסין) החזיק את השרביט כ"טלפון האחרון עם מצלמת פריסקופ" לזמן מה, אך הוחלף במהרה ב- Samsung Galaxy S20 Ultra. ה-Galaxy S20 Ultra, שהושק בפברואר 2020, הפך גם לסמארטפון הראשון שתומך בזום היברידי עד פי 100.

Xiaomi, שמגיעה מוקדם לרוב המסיבות, הייתה מאוחרת לטרנד הזה. הטלפון הראשון שלהם שהושק עם מודול זום פריסקופי היה מהדורת הנוער Mi 10. ואז הגיע רוצח הדגל של Realme - ה Realme X3 SuperZoom - מופעל על ידי Snapdragon 855 בן שנה. שתיים מהתוספות האחרונות למספר זה הן מכשירי הדגל האחרונים של סמסונג ו-Vivo - ה Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G וה Vivo X50 Pro, בהתאמה.

Huawei, המותג שהיה חלוץ במספר חידושים בחזית הצילום, השיק את יורשיו של ה-P30 Pro כמעט חודש לאחר שסמסונג שחררה את ה-Galaxy S20 Ultra. בעוד שהסמארטפונים האלה - Huawei P40 Pro ו-P40 Pro+ - לפני האחרים שהוזכרו בפסקה למעלה, ההכרזה של Huawei עולה עליהם במונחים של טכנולוגיה ושווה אזכור בלעדי. בעוד ששניהם - Huawei P40 Pro ו-P40 Pro+ - מצוידים במצלמות זום פריסקופי, מצלמת פריסקופ בגרסת Plus כוללת זום אופטי של 10X בעוד שה-Pro הרגילה כוללת 5X אופטי תקריב. בנוסף לפריסקופ הזום האופטי של 10X, ה-Huawei P40 Pro+ כולל גם מצלמת טלפוטו נוספת המקובעת בזום אופטי פי 3.

יותר שהושק לאחרונה סדרת Huawei Mate 40 עוקב אחר אותה טרמינולוגיה כמו סדרת P40. ה-Huawei Mate 40 Pro וה-Mate 40 Pro+ כוללים מצלמות פריסקופ ייעודיות עם זום אופטי פי 5 ו-10. ה-Mate 40 Pro+ כולל גם מצלמת טלפוטו משנית, בדיוק כמו P40 Pro+. ה-Porsche Design Huawei Mate 40 Pro RS עוקב אחר ה-Mate 40 Pro+ ומגיע מצויד במצלמת 10x פריסקופית ו-3x טלפוטו.

הטכנולוגיה מאחורי מצלמות פריסקופ מתפתחת בקצב איטי יחסית ממשחק המספרים הכללי ברזולוציית המצלמה. למרות שזה פיתה את שניהם - צרכנים ויצרנים - זה לא נחגג כטכנולוגיות אחרות כמו טעינה מהירה במיוחד או הולכת וגוברת להציג קצבי רענון. מותגי סמארטפונים כמו OPPO עבדו לקראת דרכים לטפל במגבלות של מצלמות פריסקופ אלה.

לפני שנבחן את המגבלות הללו, הבה נעבור על היתרונות שמציעות מצלמות פריסקופיות.

היתרונות של מצלמת זום פריסקופית

כפי שראינו לעיל, יכולות ההתקרבות של סמארטפונים התפתחו באופן מהותי במהלך העשור האחרון. מצלמות זום פריסקופי יצרו תקדים חדש בכל הנוגע לזום אופטי בסמארטפון. היתרון הבולט ביותר שלהם הוא שהם מאפשרים לך ללכוד אובייקט או נוף רחוקים במידה רבה בדומה למצלמה של הצבע וצילום ללא תנועה ממשית של עדשה. במקביל, הכיוון הניצב של הפריסקופ מאפשר ליצרני סמארטפונים להתאים לחיישן המצלמה וסט העדשות הדרושות בתוך גוף הסמארטפון מבלי לעלות להן ביוקר במונחים של עוֹבִי.

ההבדל ברעש בתמונות שצולמו בהגדלה של פי 10 באמצעות הזום ההיברידי ב- Huawei Mate 40 Pro וזום דיגיטלי באייפון 12

מלבד אורך המוקד הארוך יותר של מצלמת הטלפוטו הפריסקופית, שהיא אידיאלית לצילום מרחוק נושאים, OIS מבטיח שלתמונות שצולמו בזום אופטי פריסקופי יש הרבה פחות רעשי תמונה מאשר דיגיטליים תקריב. מלבד אור יום, התכונה שימושית בכל הנוגע לצילום בתאורה חלשה או בלילה.

מלבד תיקון האתגרים והמגבלות העומדים בפנינו עם זום דיגיטלי בסמארטפונים, מודולי זום פריסקופיים בסמארטפונים מאפשרים למשתמשים גם להציץ לעולם המיקרו. אתה יכול להשתמש במצלמה הפריסקופית כדי לצלם צילומי מאקרו, אפילו מבלי להתקרב יותר מדי לאובייקט. זה שימושי במיוחד אם אתה נלהב ללכידת חרקים או זוחלים זעירים.

עם זאת, ישנם חסרונות מסוימים לסידור המצלמה הזה, כפי שנדון בהמשך.

חסרונות של מצלמת זום פריסקופית

למרות שמצלמות זום פריסקופי מוסיפות את היכולת להתקרב לאובייקטים בצורה יעילה הרבה יותר מזום דיגיטלי, הן גם מציבות מגבלות מסוימות. האתגר הגדול ביותר עם מערך טלפוטו פריסקופי הוא שאמנם הוא נותן לך את החופש להתקרב אופטית למרחקים מחוץ לאובייקטים או להתקרב לאובייקט זעיר, אורך המוקד שלו - ובכך, יכולות התקרבות - קבועים לערך מסוים. המרחב המוגבל בתוך מערך העדשות מונע ממערך העדשות לנוע יותר מדי. התנועה יכולה רק להקל על הפוקוס האוטומטי אך לא להתקרב או להתרחק. לפיכך, הוא לא מאפשר לך להתקרב או להתרחק בחופשיות כמו עדשת זום נעה למעשה המחוברת למצלמה של הצבע וצילום, DSLR או מצלמה ללא מראה.

המשמעות היא שהזום הדיגיטלי נכנס לערכי הגדלה אחרים מאלה הנתמכים על ידי מצלמת פריסקופ למרות ההגדרה הפריסקופית. לדוגמה, אם סמארטפון תומך בזום אופטי פי 5, המצלמה הפריסקופית לא תיכנס לפעולה עד שתתקרב ל-5X זום ובמקום זאת להמשיך להשתמש במצלמה הראשית או מצלמת טלפוטו אחרת תומכת בהגדלה פחותה עם דיגיטל תקריב.

כעת, אם אתה רוצה לצלם משהו באורך מוקד גבוה מ-5X - נניח ב-10X, הסמארטפון עובר למצלמת הפריסקופ ואז מבצע זום דיגיטלי פי 2, מה שמוביל לזום מורכב של פי 10. חברות סמארטפונים אוהבות להתייחס לזה כאל זום "היברידי", שילוב של זום אופטי ודיגיטלי.

לדוגמה, Huawei Mate 40 Pro+ משתמש במצלמה הראשית בין 1x ל-3x אורכי מוקד, מבצע זום דיגיטלי ככל שמגדיל את ההגדלה. בזום 3X ומעלה, העינית עוברת למצלמת טלפוטו עם זום אופטי 3X. מצלמה זו ממשיכה להיות בשימוש עד להגדלה של פי 9.9 (חיתוך תמונה דיגיטלית פי 3), מעבר לכך, הטלפון עובר למצלמת הפריסקופ עם זום אופטי פי 10. בערכים מעל הגדלה של פי 10, הטלפון שוב חותך לתוך התמונה פי 10 - ובכך מסתמך על הזום ה"היברידית". באופן טבעי, במכשירים עם מודולי מצלמת זום פריסקופי פי 5, המעבר מתרחש בפי 5 מאורך המוקד.

חסרון מרכזי נוסף של מצלמות פריסקופ הוא שעם העלייה באורך המוקד, שדה הראייה מצטמצם, הצמצם של פתח המצלמה קטן יותר מהמצלמה הראשית - בהנחה שהעדשות המשמשות בשתי המצלמות הן כמעט זֵהֶה. עם צמצם קטן יותר, כמות האור הנופלת על החיישן מצטמצמת, מה שמוביל לדרישה ליותר אור סביבתי. כתוצאה מכך, תמונות שצולמו במצלמה פריסקופית מוארות עמומה או חשופות יתר באופן מלאכותי בהשוואה למצלמה ראשית עם צמצם גדול בהרבה.

כצפוי, עם הזום הדיגיטלי מגיעים רעש וחפצים חזותיים בתמונה. זה מוכיח שבעוד שהזום הפריסקופי חזק למדי, הוא חסר את הרבגוניות שעדשת טלפוטו נעה למעשה מאפשרת.

האם זום פריסקופי הוא העתיד לטלפוטו?

הרעיון של מצלמות טלפוטו פריסקופיות הוא צעד מתקדם לפני הזום הדיגיטלי, אך המגבלה שמנינו למעלה מעידה על נחיצותו של פתרון טוב יותר. לאחר שהייתה החברה הראשונה שחידשה מצלמות פריסקופ, OPPO עובדת כעת על קונספט מתקדם עם אורך מוקד משתנה, שיאפשר זום אופטי משתנה. באוגוסט 2020, OPPO חשפה את הרעיון שלה של "זום אופטי היברידי"שמשתמש במערך עדשות של 7 אלמנטים.

במקום שכל העדשות יהיו במרחק שווה זו לזו, העדשות הללו מחולקות לשלוש קבוצות - שתיים מתוכן יכולות לנוע בחופשיות. תנועה חופשית זו אמורה לאפשר אורך מוקד משתנה, הנע בין 85 מ"מ ל-135 מ"מ, כמו גם שינוי זום אופטי בין 3.3X ל-5.2X. זה יכול להיות קשור לחיישן CMOS עם רזולוציה של עד 32MP ותמיכה ב-4 ב-1 פיקסלים.

באותו הזמן, Xiaomi עובדת על מערך עדשות נשלפות, אשר יכול להיות מחובר על גבי המצלמה הראשית או להשתמש כעדשת טלפוטו בדידה. אחד היתרונות העיקריים של מנגנון זה הוא שהעדשה תנצל צמצם גדול בהרבה מאשר מודול פריסקופי, מה שמאפשר יותר אור וכתוצאה מכך תמונות טובות יותר. Xiaomi עשויה להשיק סמארטפון עם עדשת צמצם רחב נשלפת זו כבר ב-2021.

אפילו אפל צפויה לעבור אליה מצלמות פריסקופ באייפון עד 2022. למרות שעדיין נותרו עוד שנתיים עד שזה יקרה, אימוץ מצלמות פריסקופ באייפון עשוי להוביל אותן להפוך להרבה יותר מיינסטרים ממה שהן כרגע. עד אז, נמשיך לעקוב אחר התפתחויות בענף המאפשרות לנו לראות מבלי לזנק רחוק מדי מהמציאות.

מה אתה חושב על מצלמות זום פריסקופי, ואיזה תפקיד אתה צופה להן בצילום סמארטפון במהלך השנים הקרובות? ספר לנו את המחשבות שלך בתגובות למטה!