Која је разлика између перископа и телефото камере?

Камере су неопходне за телефоне. Још од првог телефона са камером, камере су биле толико централне за брендирање телефона да многе компаније зарађују искључиво на способностима својих уређаја да снимају Пиксел-савршен (игра речи дефинитивно намењена) фотографије. Последњих година, произвођачи телефона су своју креативну енергију усмерили на побољшање камера и постављање више сензора на паметне телефоне. Евидентан резултат је феноменално повећање конкуренције између брендова да понуде више камера за мање новца. Иновација је била кључ опстанка у овом конкурентном окружењу, а једна од технологија камера је била то оличење иновације је перископски зум камере. Са тренутним оптичким увећањем од 5Кс или 10Кс, перископске телефото камере омогућавају брзо и лако зумирање на далеку удаљеност.

Овај чланак говори о употреби перископских зоом камера, њиховим предностима и недостацима и перспективној будућности перископских зоом камера. Али пре него што почнемо са најновијим трендовима, ево кратког прегледа шта је можда довело до ове иновације.

Кратка историја телефото камера за паметне телефоне

Иако Аппле није био први који је увео концепт више од једне камере на телефонима, компанија би дефинитивно требало да буде заслужна за популаризацију идеје и инспирисање других да се укрцају у вагон. Дуго времена лидер у фотографији паметних телефона, Аппле је представио телефото камеру са 2Кс оптичким зумом на иПхоне 7 Плус 2016. године. Поред оптичког зума, ова телефото камера је такође коришћена за снимање података о дубини позадине за портретне слике.

Међутим, компаније за паметне телефоне много дуже су у потрази за приближавањем удаљених објеката. Нокиа је 2013. представила Лумиа 1020 са камером од 41МП. Иако ова водећи Лумиа није подржавала оптички зум било које врсте, огромна слика са сензора од 41 МП могла би да се исече да би емулирала псеудо зум. До данас, брендови паметних телефона користе сличан стратегија промоције камера са великим бројем мегапиксела, као што је 64МП или 108МП.

У међувремену, одређени брендови су такође убрзо експериментисали са стварним подешавањима покретних сочива сличним камерама за усмеравање и снимање. На пример, Самсунг је 2013. године лансирао Галаки С4 Зоом са избоченим 10Кс оптичким зумом и ксенонским блицем. Објектив који се увлачи и ксенонски блиц довели су до тако велике сличности са камером за усмеравање и пуцање да Галаки С4 Зоом би се с правом могао назвати камером која ради на Андроид-у и подржава мобилну везу. Тхе Галаки К зум је уследио, лансирајући следеће године.

Концепт перископске камере на паметном телефону остао је прилично нов све док га Хуавеи није популаризовао лансирањем Хуавеи П30 Про у марту 2019. Тиме су постали први бренд који је то комерцијално понудио. Хуавеи П30 Про, као што смо видели у нашој детаљан преглед камере телефона, могао да снима снимке до 50к увећања. Међутим, Хуавеи није био први бренд који је експериментисао са овом идејом – ОППО је био тај који је први представио могућности оптичког зумирања перископске камере на МВЦ 2017. Упркос раном увођењу, овој технологији је требало две године доћи до спознаје.

Неколико месеци након Хуавеи П30 Про, ОППО је представио ОППО Рено 10Кс Зоом Едитион са сличним перископским телефото поставком камере. Отприлике у исто време, Самсунг је почео масовну производњу перископских камера да се други произвођачи придруже трци.

Али пре него што научимо о телефонима који долазе са овом технологијом, хајде да погледамо како она функционише и какву улогу перископ игра у модулу телефото камере.

Шта је камера са перископским зумом?

Према дефиницији из уџбеника, перископ је оптички инструмент који свакоме омогућава да види око препреке, а да она није видљива. Традиционално укључује огледала која рефлектују или призме које преламају светлост под правим углом, омогућавајући људима да виде шта је изнад или испод њихове стварне линије вида. Перископи се неколико деценија користе у оклопним возилима попут тенкова или подморница. Сам инструмент је безопасан и може се направити и за неке једноставне забавне научне експерименте.

Апликација се не разликује много када су у питању камере за паметне телефоне. За разлику од стандардних телефото камера које нуде 2Кс или 3Кс оптички зум, перископске камере обично нуде 5Кс или 10Кс зум користећи више од једног сочива заједно са сензором камере. Улога перископа је да помогне у прилагођавању низа сочива без драстичног повећања дебљине паметног телефона.

Да бисте разумели улогу перископа унутар модула камере, визуелизујте паметни телефон у 3Д аранжману са различитим осама представљеним координатама Кс, И и З. Паметни телефон лежи са екраном равно на ИЗ равни, док се његова дебљина може мерити дуж Кс-осе. Традиционални сензори камере и причвршћена сочива такође леже у ИЗ равни, окомито на З-осу.

У случају перископског подешавања, међутим, сензор и сочива леже на КСЗ равни и секу И осу под правим углом. На крају, супротно од сензора камере, лежи призма која мења правац светлости окомито на сензор. Употреба призме под правим углом је разлог зашто перископске камере имају квадратне или правоугаоне изрезе уместо традиционалних кружних.

Светлост улази кроз правоугаони отвор за перископску камеру, прелама се под правим углом, а затим пролази кроз сочива и стиже до сензора. Да би се осигурало да су слике снимљене са увећањем од 5Кс или 10Кс оштре, перископске телефото камере су опремљен подршком за аутофокус у којој се сочива померају напред или назад да би се фокусирала на удаљени објекат на сензор. Ово је демонстрирано у следећем видео снимку компаније Самсунг:

Штавише, при зумирању од 5к или више, чак и суптилни потреси се увећавају и изгледају као значајни покрети. Да би се избегло ово претерано померање од предвиђеног оквира, перископске камере су направљене са ОИС-ом или оптичком стабилизацијом - обично у призму. То значи да се призма може слободно кретати дуж више оса реагујући на промене гравитације и, према томе, прихватити сваки нагли трзајни покрет.

Постављањем сочива и призме под правим углом окомито на отвор камере, произвођачи паметних телефона могу уштедети много простора. Ово спречава да паметни телефони са перископским телефото камерама буду смешно дебели од њих било би замисливо ако би сочива била постављена у истој равни као и друге камере на смартфон.

Постоји још једна занимљива и прилично уобичајена употреба перископа коју видимо у камерама. СЛР или ДСЛР камере користе огледала или призме да рефлектују или преламају светлост од сочива камере до оптичког тражила. Док не постоји директна веза између перископа унутар СЛР фотоапарата и перископског телефото камере на паметним телефонима, не можемо поништити да је прва можда била инспирација за ново доба оптички зум.

Разлика између перископа и телефото камере

Телефото камере су оне које омогућавају оптичко зумирање са или без покретног дела. Насупрот томе, перископска камера је првенствено продужетак стандардне телефото камере. Поред разлике у оријентацији, телефото и перископске камере се могу разликовати по облику отвора камере. У ствари, правоугаони отвор за перископску камеру олакшава идентификацију осим других типова камера. Типичне телефото камере, с друге стране, користе стандардне кружне отворе и не могу се идентификовати само једним погледом.

С обзиром на већи број сочива који се користе у перископском телефото поставци, телефото камера има већу жижну даљину. На крају, као што ћемо видети у наредним одељцима, ни телефото ни перископске камере тренутно не подржавају променљиву жижну даљину, али нека модификована решења у будућности то могу учинити.

Паметни телефони са камером са перископским зумом

Као што смо поменули горе, Хуавеи П30 Про је био први комерцијално доступан уређај опремљен перископским зумом од 5к; убрзо затим уследио је ОППО Рено 10Кс Зоом Едитион. Самсунг-ова електромеханика је такође започела производњу ових модула перископских камера у лето прошле године, али је требало неко време пре него што су успели да повећају пристојан број поруџбина.

Дуго након што је Хуавеи П30 Про лансиран, Виво Кс30 Про (ограничено на Кину) неко време је држао диригентску палицу као „најновији телефон са перископском камером“, али је убрзо замењен Самсунг Галаки С20 Ултра. Лансиран у фебруару 2020., Галаки С20 Ултра је такође постао први паметни телефон који подржава хибридни зум до 100Кс.

Ксиаоми, који рано стиже на већину журки, каснио је у овај тренд. Њихов први телефон који је лансиран са перископским зум модулом био је Ми 10 Иоутх Едитион. Затим је дошао Реалмеов водећи убица - Реалме Кс3 СуперЗоом — покреће Снапдрагон 855 стар годину дана. Два од новијих додатака овом броју су најновији водећи уређаји компанија Самсунг и Виво - Самсунг Галаки Ноте 20 Ултра 5Г анд тхе Виво Кс50 Про, редом.

Хуавеи, бренд који је био пионир у неколико иновација на пољу фотографије, лансирао је наследнике П30 Про скоро месец дана након што је Самсунг објавио Галаки С20 Ултра. Док ови паметни телефони — Хуавеи П40 Про и П40 Про+ — пре осталих поменутих у горњем параграфу, Хуавеи-ова најава их надмашује у погледу технологије и вредна је ексклузивног помена. Док су оба — Хуавеи П40 Про и П40 Про+ — опремљена камерама са перископским зумом, перископска камера на Плус варијанти има оптички зум од 10Кс, док обична Про има оптички зум од 5Кс зум. Поред перископа са оптичким зумом од 10к, Хуавеи П40 Про+ такође има још једну телефото камеру фиксирану на 3к оптички зум.

Недавно покренут Хуавеи Мате 40 серија прати исту терминологију као и серија П40. Хуавеи Мате 40 Про и Мате 40 Про+ имају наменске перископске камере са 5к и 10к оптичким зумом. Мате 40 Про+ такође има секундарну телефото камеру, баш као и П40 Про+. Порсцхе Десигн Хуавеи Мате 40 Про РС прати Мате 40 Про+ и долази опремљен са 10к перископском и 3к телефото камером.

Технологија која стоји иза перископских камера развија се релативно спорим темпом од опште игре бројева у резолуцији камере. Иако је мамио и потрошаче и произвођаче, не слави се као друге технологије попут супербрзог пуњења или сталног фреквенције освежавања приказа. Брендови паметних телефона попут ОППО-а раде на проналажењу начина да реше ограничења ових перископских камера.

Пре него што погледамо ова ограничења, пређимо на предности које нуде перископске камере.

Предности камере са перископским зумом

Као што смо видели горе, могућности зумирања паметних телефона су значајно еволуирале током последње деценије. Камере са перископским зумом поставиле су нови преседан када је у питању оптички зум на паметном телефону. Њихова најистакнутија предност је у томе што вам омогућавају да снимите удаљени објекат или пејзаж у великој мери упоредо са камером за усмеравање и сними без икаквог стварног кретања објектива. Истовремено, окомита оријентација перископа омогућава произвођачима паметних телефона да уграде сензор камере и сет потребних сочива у кућишту паметног телефона, а да их не коштају прескупо у смислу дебљина.

Разлика у шуму на сликама снимљеним при увећању од 10Кс коришћењем хибридног зума на Хуавеи Мате 40 Про и дигиталног зума на иПхоне 12

Поред веће жижне даљине перископске телефото камере, која је идеална за снимање на даљину субјектима, ОИС осигурава да слике снимљене перископским оптичким зумом имају много мање шума слике него дигиталне зум. Поред дневног светла, ова функција је згодна када је у питању фотографисање при слабом осветљењу или ноћу.

Осим што решавају изазове и ограничења са којима се суочавамо са дигиталним зумом на паметним телефонима, перископски модули зумирања на паметним телефонима такође омогућавају корисницима да завире у микро свет. Можете користити перископску камеру за снимање макро снимака, чак и без приближавања објекту. Ово је посебно корисно ако сте страствени у хватању инсеката или ситних гмизаваца.

Међутим, постоје одређени недостаци овог распореда камере, као што ћемо размотрити у наставку.

Недостаци камере са перископским зумом

Иако камере са перископским зумом додају могућност зумирања објеката много ефикасније од дигиталног зума, оне такође представљају одређена ограничења. Највећи изазов са перископским телефото подешавањем је то што вам даје слободу да оптички зумирате далеко ван објеката или близу малог објекта, његова жижна даљина — а самим тим и могућности зумирања — су фиксиране на одређену вредност. Ограничени простор унутар подешавања сочива спречава да се низ сочива превише помера. Покрет може само да олакша аутофокус, али не и зумирање. Дакле, не дозвољава вам да зумирате или умањите тако слободно као што је стварно покретно зум сочиво причвршћено на усмерни и сними, ДСЛР или фотоапарат без огледала.

То значи да се дигитални зум укључује при вредностима увећања које нису оне које подржава перископска камера упркос перископском подешавању. На пример, ако паметни телефон подржава оптички зум од 5Кс, перископска камера неће ступити у акцију док не зумирате до 5Кс зумирајте и уместо тога наставите да користите примарну камеру или другу телефото камеру која подржава мање увећање са дигиталним зум.

Сада, ако желите да снимите нешто на жижној даљини већој од 5Кс — рецимо при 10Кс, паметни телефон се пребацује на перископску камеру, а затим дигитално зумира 2Кс, што доводи до сложеног зума од 10Кс. Компаније за паметне телефоне воле ово да називају "хибридним" зумом, комбинацијом оптичког и дигиталног зума.

На пример, Хуавеи Мате 40 Про+ користи примарну камеру између 1к и 3к жижне даљине, дигитално зумирајући како се повећава увећање. При зумирању од 3Кс и даље, тражило се пребацује на телефото камеру са 3Кс оптичким зумом. Ова камера наставља да се користи до повећања од 9,9Кс (дигитално изрезивање 3Кс слике), након чега се телефон пребацује на перископску камеру са 10Кс оптичким зумом. При вредностима изнад увећања од 10Кс, телефон се поново урезује у слику од 10Кс — ослањајући се на то на „хибридни“ зум. Наравно, на уређајима са модулима камере са перископским зумом од 5Кс, прелаз се дешава на 5Кс жижне даљине.

Још један кључни недостатак перископских камера је то што се са повећањем жижне даљине видно поље сужава, а отвор отвора камере је мањи од примарне камере — под претпоставком да су сочива која се користе у обе камере скоро идентичне. Са мањим отвором бленде, количина светлости која пада на сензор се смањује, што доводи до потребе за више амбијенталног светла. Као резултат тога, слике снимљене перископском камером су или слабо осветљене или су вештачки преекспониране у поређењу са примарном камером са много већим отвором бленде.

Као што се и очекивало, са дигиталним зумом долази до шума и визуелних артефаката на слици. Ово доказује да иако је перископски зум прилично моћан, недостаје му свестраност коју стварно покретни телефото објектив дозвољава.

Да ли је перископски зум будућност за телефото?

Концепт перископских телефото камера је прогресиван корак испред дигиталног зума, али ограничења која смо горе навели сведоче о неопходности бољег решења. Након што је била прва компанија која је иновирала перископске камере, ОППО сада ради на напредном концепту са променљивом жижном даљином, који би омогућио променљив оптички зум. У августу 2020, ОППО је открио свој концепт "хибридни оптички зум" који користи подешавање сочива од 7 елемената.

Уместо да сва сочива буду подједнако удаљена једна од друге, ова сочива су подељена у три групе - од којих две могу слободно да се крећу. Ово слободно кретање би требало да омогући променљиву жижну даљину, у распону између 85 мм и 135 мм, као и промену оптичког зума између 3,3Кс и 5,2Кс. Ово се може повезати са ЦМОС сензором са резолуцијом до 32МП и подршком за биннинг 4-у-1 пиксела.

Истовремено, Ксиаоми ради на постављању сочива на увлачење, који се може причврстити на врх примарне камере или користити као дискретни телефото објектив. Једна од главних предности овог механизма је да ће сочиво користити много већи отвор бленде од перископског модула, омогућавајући више светлости и, последично, боље слике. Ксиаоми би могао да лансира паметни телефон са овим сочивом са широким отвором бленде на увлачење већ до 2021.

Предвиђа се да ће се чак и Аппле преселити перископске камере на иПхоне уређајима до 2022. Иако има још две године пре него што се то догоди, усвајање перископских камера на иПхоне-у могло би да их наведе да постану много популарнији него што су тренутно. До тада ћемо наставити да пратимо развоје у индустрији који нам омогућавају да видимо, а да не одскачемо превише од стварности.

Шта мислите о камерама са перископским зумом и какву улогу предвиђате у фотографисању паметних телефона у наредних неколико година? Јавите нам своје мисли у коментарима испод!