잠망경과 망원 카메라의 차이점은 무엇입니까?

카메라는 휴대폰에 없어서는 안 될 필수품입니다. 최초의 카메라폰이 출시된 이후로 카메라는 휴대폰 브랜딩의 중심이 되었기 때문에 많은 기업에서는 오로지 기기의 캡처 능력만으로 수익을 창출했습니다. 픽셀 완벽한 (말장난은 확실히 의도한 거야) 사진. 최근 몇 년 동안 휴대폰 제조업체는 카메라를 개선하고 스마트폰에 더 많은 센서를 수용하는 데 창의적인 에너지를 쏟아부었습니다. 분명한 결과는 더 적은 비용으로 더 많은 카메라를 제공하려는 브랜드 간의 경쟁이 엄청나게 증가했다는 것입니다. 이러한 경쟁적인 환경에서 살아남을 수 있었던 비결은 바로 혁신이었고, 이를 가능하게 한 카메라 기술은 하나입니다. 혁신의 대명사 잠망경 줌 카메라입니다. 즉각적인 5X 또는 10X 광학 배율을 갖춘 잠망경 망원 카메라는 먼 거리까지 빠르고 쉽게 확대할 수 있습니다.

이 기사에서는 잠망경 줌 카메라의 용도, 장점과 단점, 잠망경 줌 카메라의 향후 전망에 대해 설명합니다. 하지만 최신 트렌드를 살펴보기 전에, 이러한 혁신을 이끈 원인에 대해 간단히 살펴보겠습니다.

망원 스마트폰 카메라의 간략한 역사

애플이 처음으로 이 개념을 도입한 것은 아니지만 휴대폰에 카메라가 두 대 이상, 회사는 아이디어를 대중화하고 다른 사람들이 시류에 동참하도록 영감을 준 공로를 확실히 인정받아야 합니다. 오랫동안 스마트폰 사진 분야의 선두주자였던 Apple은 2016년 iPhone 7 Plus에 2배 광학 줌 기능을 갖춘 망원 카메라를 출시했습니다. 광학 줌 외에도 이 망원 카메라는 인물 이미지의 배경 깊이 데이터를 캡처하는 데에도 사용되었습니다.

그러나 스마트폰 회사들은 훨씬 오랫동안 원격 물체를 더 가까이 가져오기 위해 노력해 왔습니다. 2013년 노키아가 출시한 루미아 1020 41MP 카메라로. 이 주력 제품인 Lumia는 어떤 종류의 광학 줌도 지원하지 않았지만 41MP 센서의 거대한 이미지를 잘라 의사 줌을 에뮬레이션할 수 있었습니다. 현재까지 스마트폰 브랜드는 유사한 기술을 사용하고 있습니다.

메가픽셀 수가 많은 카메라를 홍보하는 전략, 64MP 또는 108MP 등.

한편, 일부 브랜드에서는 포인트 앤 슛 카메라와 유사한 실제 이동 렌즈 설정을 잠시 실험하기도 했습니다. 예를 들어, 삼성은 2013년에 돌출된 10배 광학 줌 렌즈와 크세논 플래시를 탑재한 갤럭시 S4 줌을 출시했습니다. 수납 렌즈와 크세논 플래시는 포인트 앤 슛 카메라와 매우 흡사합니다. Galaxy S4 Zoom은 Android에서 실행되고 셀룰러 연결을 지원하는 카메라라고 부를 수 있습니다. 그만큼 갤럭시 K 줌 이를 따라 다음 해에 출시되었습니다.

스마트폰의 잠망경 카메라 개념은 Huawei가 2019년 3월 Huawei P30 Pro를 출시하여 대중화할 때까지 상당히 새로운 개념이었습니다. 그렇게 함으로써 그들은 그것을 상업적으로 제공하는 최초의 브랜드가 되었습니다. 우리가 본 Huawei P30 Pro 자세한 카메라 리뷰 휴대전화의 경우 최대 50배 확대하여 사진을 찍을 수 있습니다. 그러나 화웨이가 이 아이디어를 실험한 최초의 브랜드는 아닙니다. MWC 2017에서 잠망경 카메라의 광학 줌 기능을 처음 선보인 것은 OPPO였습니다. 초기 도입에도 불구하고 기술을 구현하는 데 2년이 걸렸습니다. 깨닫게 되다.

Huawei P30 Pro가 출시된 지 몇 달 후, OPPO는 유사한 잠망경 망원 카메라 설정을 갖춘 OPPO Reno 10X Zoom Edition을 출시했습니다. 비슷한 시기에, 삼성전자, 잠망경 카메라 양산 시작 다른 제조업체가 경주에 참여하도록 유도합니다.

하지만 이 기술이 탑재된 휴대폰에 대해 알아보기 전에 이 기술이 어떻게 작동하고 망원 카메라 모듈에서 잠망경이 어떤 역할을 하는지 살펴보겠습니다.

잠망경 줌 카메라란 무엇입니까?

교과서 정의에 따르면 잠망경은 장애물을 보지 않고도 누구나 장애물 주변을 볼 수 있게 해주는 광학 기기입니다. 전통적으로 여기에는 빛을 직각으로 굴절시키는 반사 거울이나 프리즘이 포함되어 있어 사람들이 실제 시선 위나 아래에 무엇이 있는지 볼 수 있습니다. 잠망경은 수십 년 동안 탱크나 잠수함과 같은 장갑차에 사용되었습니다. 기구 자체는 무해하며 간단하고 재미있는 과학 실험을 위해 만들 수도 있습니다.

스마트폰 카메라의 경우에도 응용 프로그램은 크게 다르지 않습니다. 2X 또는 3X 광학 줌을 제공하는 표준 망원 카메라와 달리 잠망경 카메라는 일반적으로 카메라 센서와 함께 단일 렌즈 이상을 사용하여 5X 또는 10X 줌을 제공합니다. 잠망경의 역할은 스마트폰의 두께를 크게 늘리지 않고도 렌즈 배열을 수용할 수 있도록 돕는 것입니다.

카메라 모듈 내 잠망경의 역할을 이해하려면 X, Y, Z 좌표로 표시되는 다양한 축을 사용하여 3D 배열로 스마트폰을 시각화하세요. 스마트폰은 화면이 YZ 평면에 편평하게 놓여 있고 두께는 X축을 따라 측정할 수 있습니다. 기존 카메라 센서와 부착된 렌즈도 Z축에 수직인 YZ 평면에 있습니다.

그러나 잠망경 설정의 경우 센서와 렌즈는 XZ 평면에 위치하며 Y축과 직각으로 교차합니다. 끝에는 카메라 센서 반대편에 센서에 수직으로 빛의 방향을 바꾸는 프리즘이 있습니다. 직각 프리즘을 사용하는 이유는 잠망경 카메라에 기존의 원형 컷아웃 대신 정사각형 또는 직사각형 컷아웃이 있기 때문입니다.

빛은 잠망경 카메라의 직사각형 개구부를 통해 들어와 직각으로 굴절된 다음 렌즈를 통과하여 센서에 도달합니다. 5X 또는 10X 배율로 촬영한 이미지를 선명하게 만들기 위해 잠망경 망원 카메라는 렌즈가 앞뒤로 움직여 멀리 있는 물체에 초점을 맞추는 자동 초점 지원 기능이 탑재되어 있습니다. 감지기. 이는 Samsung의 다음 비디오에서 시연됩니다.

또한 5배 이상 확대/축소에서는 미세한 흔들림도 확대되어 중요한 움직임처럼 나타납니다. 의도한 프레임에서 이러한 과장된 이동을 방지하기 위해 잠망경 카메라에는 일반적으로 프리즘에 OIS 또는 광학 안정화 기능이 내장되어 있습니다. 이는 프리즘이 중력 변화에 반응하여 여러 축을 따라 자유롭게 움직일 수 있으므로 갑작스러운 갑작스러운 움직임을 수용할 수 있음을 의미합니다.

렌즈와 직각 프리즘을 카메라 개구부에 수직으로 배열함으로써 스마트폰 제조업체는 많은 공간을 절약할 수 있습니다. 이는 잠망경 망원 카메라가 장착된 스마트폰이 기존 스마트폰보다 터무니없이 두꺼워지는 것을 방지합니다. 렌즈가 다른 카메라와 같은 평면에 배치된다면 아마도 그럴 것입니다. 스마트 폰.

카메라에서 볼 수 있는 잠망경의 또 다른 흥미롭고 일반적인 유틸리티가 있습니다. SLR 또는 DSLR 카메라는 거울이나 프리즘을 사용하여 카메라 렌즈에서 광학 뷰파인더로 빛을 반사하거나 굴절시킵니다. SLR 카메라 내부의 잠망경과 잠망경 망원 사이에는 직접적인 관계가 없지만 스마트폰의 카메라, 전자를 무시할 수는 없습니다. 새로운 시대에 영감을 주었을 수도 있습니다. 광학 줌.

잠망경과 망원 카메라의 차이점

망원 카메라는 움직이는 부분이 있든 없든 광학 줌이 가능한 카메라입니다. 대조적으로, 잠망경 카메라는 기본적으로 표준 망원 카메라의 확장입니다. 방향의 차이 외에도 망원 카메라와 잠망경 카메라는 카메라 개구부의 모양으로 구별할 수 있습니다. 실제로 잠망경 카메라의 직사각형 개구부를 통해 다른 유형의 카메라와 쉽게 구분할 수 있습니다. 반면, 일반적인 망원 카메라는 표준 원형 개구부를 사용하므로 한눈에 식별할 수 없습니다.

잠망경 망원 설정에 사용되는 렌즈 수가 많을수록 망원 카메라의 초점 거리가 더 길어집니다. 마지막으로, 다음 섹션에서 볼 수 있듯이 현재 망원 카메라나 잠망경 카메라는 모두 가변 초점 거리를 지원하지 않지만 앞으로 일부 수정된 솔루션은 그렇게 할 수도 있습니다.

잠망경 줌 카메라가 장착된 스마트폰

위에서 언급했듯이 Huawei P30 Pro는 5배 잠망경 줌 기능을 갖춘 최초의 상용 장치였습니다. OPPO Reno 10X Zoom Edition이 곧 이어졌습니다. 삼성전자 역시 지난해 여름 잠망경 카메라 모듈 생산을 시작했지만 상당한 수의 주문을 받기까지는 시간이 걸렸다.

화웨이 P30 Pro가 출시된 지 한참 후, 비보의 X30 프로 (중국에 한함) 한동안 '잠망경 카메라를 탑재한 최신 휴대폰'으로 지휘봉을 잡았으나 곧 교체됐다. 삼성 갤럭시 S20 울트라. 2020년 2월 출시된 갤럭시 S20 울트라는 최대 100배 하이브리드 줌을 지원하는 최초의 스마트폰이기도 합니다.

대부분의 파티에 일찍 도착하는 Xiaomi는 이러한 추세에 가장 늦게 등장했습니다. 잠망경 줌 모듈을 탑재한 최초의 휴대폰은 Mi 10 청소년 에디션. 그런 다음 Realme의 주력 킬러가 나왔습니다. Realme X3 슈퍼줌 — 1년 된 Snapdragon 855로 구동됩니다. 이 집계에 최근 추가된 두 가지 제품은 Samsung과 Vivo의 최신 주력 장치입니다. 삼성 갤럭시 노트 20 울트라 5G 그리고 비보 X50 프로, 각각.

사진 분야에서 여러 가지 혁신을 선도해 온 브랜드 화웨이는 삼성이 갤럭시 S20 울트라를 출시한 지 거의 한 달 만에 P30 Pro의 후속 제품을 출시했습니다. 이 스마트폰은 — 화웨이 P40 프로 및 P40 프로+ — 위 단락에서 언급된 다른 제품보다 앞서 Huawei의 발표는 기술 측면에서 이를 능가하며 독점적으로 언급할 가치가 있습니다. Huawei P40 Pro와 P40 Pro+ 모두 잠망경 줌 카메라가 장착되어 있지만 Plus 변형의 잠망경 카메라는 10X 광학 줌을 제공하고 일반 Pro는 5X 광학 줌을 제공합니다. 줌. Huawei P40 Pro+에는 10배 광학 줌 잠망경 외에도 3배 광학 줌으로 고정된 또 다른 망원 카메라가 탑재되어 있습니다.

최근 출시된 것보다 화웨이 메이트 40 시리즈 P40 시리즈와 동일한 용어를 따릅니다. Huawei Mate 40 Pro 및 Mate 40 Pro+에는 5배 및 10배 광학 줌을 갖춘 전용 잠망경 카메라가 있습니다. Mate 40 Pro+에는 P40 Pro+와 마찬가지로 보조 망원 카메라도 탑재되어 있습니다. Porsche Design Huawei Mate 40 Pro RS는 Mate 40 Pro+를 따르며 10x 잠망경 및 3x 망원 카메라가 장착되어 있습니다.

잠망경 카메라의 기술은 카메라 해상도의 일반적인 숫자 게임보다 상대적으로 느린 속도로 발전하고 있습니다. 소비자와 제조업체 모두를 유혹했지만 초고속 충전이나 계속해서 증가하는 기술과 같은 다른 기술로 환영받지는 않습니다. 디스플레이 새로 고침 빈도. OPPO와 같은 스마트폰 브랜드는 이러한 잠망경 카메라의 한계를 해결하기 위한 방법을 연구해 왔습니다.

이러한 제한 사항을 살펴보기 전에 잠망경 카메라가 제공하는 장점을 살펴보겠습니다.

잠망경 줌 카메라의 장점

위에서 본 것처럼 스마트폰의 확대/축소 기능은 지난 10년 동안 크게 발전했습니다. 잠망경 줌 카메라는 스마트폰 광학 줌 분야에서 새로운 선례를 세웠습니다. 가장 눈에 띄는 장점은 렌즈의 실제 움직임 없이 포인트 앤 슛 카메라와 동등하게 멀리 있는 물체나 풍경을 캡처할 수 있다는 것입니다. 동시에 잠망경의 수직 방향 덕분에 스마트폰 제조업체는 카메라 센서를 장착할 수 있습니다. 그리고 비용이 많이 들지 않으면서도 스마트폰 본체에 필요한 렌즈 세트를 넣을 수 있습니다. 두께.

Huawei Mate 40 Pro의 하이브리드 줌과 iPhone 12의 디지털 줌을 사용하여 10배 확대하여 촬영한 이미지의 노이즈 차이

먼 곳을 포착하는 데 이상적인 잠망경 망원 카메라의 더 긴 초점 거리 외에도 OIS는 잠망경 광학 줌으로 촬영한 이미지가 디지털보다 이미지 노이즈가 훨씬 적음을 보장합니다. 줌. 일광 외에도 이 기능은 어두운 곳이나 밤에 사진을 찍을 때 편리합니다.

스마트폰의 디지털 줌으로 우리가 직면한 과제와 한계를 바로잡는 것 외에도 스마트폰의 잠망경 줌 모듈을 사용하면 사용자가 미시 세계를 엿볼 수 있습니다. 잠망경 카메라를 사용하면 물체에 너무 가까이 다가가지 않고도 매크로 사진을 촬영할 수 있습니다. 곤충이나 작은 파충류를 포획하는 데 열정이 있는 경우 특히 유용합니다.

그러나 아래에서 설명하는 것처럼 이 카메라 배열에는 몇 가지 단점이 있습니다.

잠망경 줌 카메라의 단점

잠망경 줌 카메라는 디지털 줌보다 훨씬 더 효과적으로 물체를 확대할 수 있는 기능을 추가하지만 특정 제한 사항도 있습니다. 잠망경 망원 설정의 가장 큰 문제점은 먼 곳을 광학적으로 확대할 수 있다는 것입니다. 물체를 벗어나거나 작은 물체에 가까이 다가가면 초점 거리(따라서 확대/축소 기능)가 특정 값으로 고정됩니다. 렌즈 설정 내부의 제한된 공간으로 인해 렌즈 배열이 너무 많이 움직이는 것을 방지할 수 있습니다. 움직임은 자동 초점만 가능하게 할 뿐 확대나 축소는 불가능합니다. 따라서 포인트 앤 슛, DSLR 또는 미러리스 카메라에 부착된 실제로 움직이는 줌 렌즈만큼 자유롭게 확대하거나 축소할 수 없습니다.

이는 잠망경 설정에도 불구하고 잠망경 카메라가 지원하는 배율 값 이외의 배율 값에서 디지털 줌이 시작됨을 의미합니다. 예를 들어, 스마트폰이 5X 광학 줌을 지원하는 경우 잠망경 카메라는 5X로 줌할 때까지 작동하지 않습니다. 확대/축소하고 대신 기본 카메라를 계속 사용하거나 다른 망원 카메라는 디지털로 더 낮은 배율을 지원합니다. 줌.

이제 5X보다 높은 초점 거리(예: 10X)에서 무언가를 캡처하려는 경우 스마트폰은 잠망경 카메라로 전환한 다음 디지털 방식으로 2X 줌을 수행하여 10X의 복합 줌으로 이어집니다. 스마트폰 회사에서는 이를 광학 줌과 디지털 줌의 조합인 '하이브리드' 줌이라고 부르기를 좋아합니다.

예를 들어 Huawei Mate 40 Pro+는 1x에서 3x 초점 거리 사이의 기본 카메라를 사용하여 배율이 증가함에 따라 디지털 방식으로 확대/축소합니다. 3배 줌 이상에서는 뷰파인더가 3배 광학 줌을 갖춘 망원 카메라로 전환됩니다. 이 카메라는 9.9X 확대(3X 이미지를 디지털 방식으로 자르기)까지 계속 사용되며, 그 이상에서는 전화기가 10X 광학 줌을 갖춘 잠망경 카메라로 전환됩니다. 10X 배율 이상의 값에서 전화기는 다시 10X 이미지로 잘립니다. 따라서 "하이브리드" 줌에 의존합니다. 당연히 5X 잠망경 줌 카메라 모듈이 있는 장치에서는 전환이 초점 거리의 5X에서 발생합니다.

잠망경 카메라의 또 다른 주요 단점은 초점 거리가 증가함에 따라 시야가 좁아지고 카메라 개구부의 조리개는 기본 카메라보다 작습니다. 두 카메라 모두에 사용되는 렌즈가 거의 같다고 가정합니다. 동일한. 조리개가 작을수록 센서에 떨어지는 빛의 양이 줄어들어 더 많은 주변광이 필요하게 됩니다. 결과적으로 잠망경 카메라로 촬영한 이미지는 조리개가 훨씬 더 큰 기본 카메라에 비해 조명이 어둡거나 인위적으로 과다 노출됩니다.

예상한 대로 디지털 줌을 사용하면 이미지에 노이즈와 시각적 아티팩트가 발생합니다. 이는 잠망경 줌이 상당히 강력하기는 하지만 실제로 움직이는 망원 렌즈가 허용하는 다용도성이 부족하다는 것을 증명합니다.

잠망경 줌이 망원의 미래일까요?

잠망경 망원 카메라의 개념은 디지털 줌보다 진보적인 단계이지만 위에 나열한 한계는 더 나은 솔루션의 필요성을 입증합니다. 잠망경 카메라를 혁신한 최초의 회사가 된 OPPO는 현재 가변 초점 거리를 갖춘 고급 개념을 연구하고 있으며 이를 통해 가변 광학 줌이 가능합니다. 2020년 8월, OPPO는 "하이브리드 광학 줌"는 7매 렌즈 설정을 활용합니다.

모든 렌즈가 서로 등거리에 있는 대신 이 렌즈는 세 그룹으로 나뉘며 그 중 두 그룹은 자유롭게 움직일 수 있습니다. 이러한 자유로운 움직임은 85mm에서 135mm 사이의 가변 초점 거리와 3.3X에서 5.2X 사이의 광학 줌 변경을 허용해야 합니다. 이는 최대 32MP 해상도와 4-in-1 픽셀 비닝 지원을 갖춘 CMOS 센서에 연결될 수 있습니다.

동시에, Xiaomi는 접이식 렌즈 설정을 연구 중입니다., 기본 카메라 위에 부착하거나 별도의 망원 렌즈로 사용할 수 있습니다. 이 메커니즘의 주요 이점 중 하나는 렌즈가 잠망경 모듈보다 훨씬 더 큰 조리개를 활용하여 더 많은 빛을 허용하고 결과적으로 더 나은 이미지를 얻을 수 있다는 것입니다. 샤오미는 이르면 2021년에 이 접이식 광각 조리개 렌즈를 탑재한 스마트폰을 출시할 수도 있습니다.

심지어 Apple도 다음으로 이동할 것으로 예상됩니다. 2022년까지 아이폰에 잠망경 카메라 탑재. 그 일이 일어나려면 아직 2년이 더 남았지만, iPhone에 잠망경 카메라를 채택하면 iPhone이 지금보다 훨씬 더 주류가 될 수 있습니다. 그때까지 우리는 현실에서 너무 멀리 도약하지 않고 볼 수 있도록 업계의 발전을 계속 추적할 것입니다.

잠망경 줌 카메라에 대해 어떻게 생각하며, 향후 몇 년 동안 스마트폰 사진 촬영에서 이 카메라가 어떤 역할을 할 것으로 예상하시나요? 아래 댓글로 여러분의 생각을 알려주세요!