Periskop telefoto kameralar, akıllı telefonlarda gürültüyü en aza indirirken 10X'e kadar optik yakınlaştırma sağlar. Periskop kameralar şu şekilde çalışır.
Kameralar telefonların vazgeçilmezidir. İlk kameralı cep telefonundan bu yana kameralar, telefonların markalaşmasında o kadar merkezi bir rol oynadı ki, pek çok şirket yalnızca cihazlarının yakalama yeteneklerinden para kazanıyor. Mükemmel piksel (kesinlikle amaçlanan kelime oyunu) fotoğraflar. Son yıllarda, telefon üreticileri yaratıcı enerjilerini kameraları geliştirmeye ve akıllı telefonlara daha fazla sensör yerleştirmeye yönlendirdiler. Bunun bariz sonucu, markalar arasında daha az parayla daha fazla kamera sunma rekabetinin olağanüstü artmasıdır. Yenilik, bu rekabetçi ortamda hayatta kalmanın anahtarı olmuştur ve kamera teknolojisi de bu rekabetin en önemli unsuru olmuştur. inovasyonun simgesi periskop yakınlaştırma kameralarıdır. Anında 5X veya 10X optik büyütme özelliğine sahip periskopik telefoto kameralar, uzak mesafelere hızlı ve kolay yakınlaştırmayı kolaylaştırır.
Bu makalede periskop yakınlaştırma kameralarının kullanım alanları, avantajları ve dezavantajları ile periskop yakınlaştırma kameralarının gelecekteki geleceği anlatılmaktadır. Ancak en son trendlere başlamadan önce, bu yeniliğe neyin yol açmış olabileceğine dair kısa bir genel bakış sunalım.
Telefoto akıllı telefon kameralarının kısa geçmişi
Her ne kadar Apple bu kavramı tanıtan ilk kişi olmasa da telefonlarda birden fazla kamera, fikri popüler hale getirdiği ve başkalarına bu kervana katılma konusunda ilham verdiği için şirket kesinlikle takdir edilmelidir. Akıllı telefon fotoğrafçılığında uzun süredir lider olan Apple, 2016 yılında iPhone 7 Plus'ta 2X optik yakınlaştırmalı telefoto kamerayı tanıtmıştı. Bu telefoto kamera, optik yakınlaştırmanın yanı sıra portre görüntüleri için arka plan derinliği verilerini yakalamak için de kullanıldı.
Ancak akıllı telefon şirketleri uzaktaki nesneleri çok daha yakına getirmek için bu arayışı sürdürüyor. 2013 yılında Nokia, Lumia 1020 41MP kamera ile. Bu amiral gemisi Lumia herhangi bir optik yakınlaştırmayı desteklemese de, 41 MP sensörden gelen devasa görüntü sahte yakınlaştırmayı taklit edecek şekilde kırpılabiliyordu. Bugüne kadar akıllı telefon markaları benzer bir yöntem kullanıyor Büyük megapiksel sayılarına sahip kameraları tanıtma stratejisi64MP veya 108MP gibi.
Bu arada bazı markalar, bas-çek kameralara benzer gerçek hareketli lens kurulumlarını da kısa süre içinde denedi. Örneğin Samsung, 2013 yılında çıkıntılı 10X optik zoom lens ve xenon flaşa sahip Galaxy S4 Zoom'u piyasaya sürdü. Geri çekilebilen lens ve xenon flaş, bas-çek fotoğraf makinesiyle o kadar güçlü bir benzerliğe yol açtı ki, Galaxy S4 Zoom'a haklı olarak Android üzerinde çalışan ve hücresel bağlantıyı destekleyen bir kamera denilebilir. Galaxy K Yakınlaştırma onu takip etti ve ertesi yıl hizmete girdi.
Akıllı telefondaki periskop kamera konsepti, Huawei Mart 2019'da Huawei P30 Pro'yu piyasaya sürerek bunu popüler hale getirene kadar oldukça yeni kaldı. Bunu yaparak bunu ticari olarak sunan ilk marka oldular. Huawei P30 Pro, gördüğümüz gibi detaylı kamera incelemesi Telefonun 50x'e kadar büyütmede çekim yapması mümkün. Ancak Huawei bu fikri deneyen ilk marka değildi; MWC 2017'de periskopik kameranın optik yakınlaştırma yeteneklerini ilk kez sergileyen OPPO'ydu. Erken tanıtıma rağmen, teknolojinin gelişmesi iki yıl sürdü. farkına varmak.
Huawei P30 Pro'dan birkaç ay sonra OPPO, benzer periskopik telefoto kamera kurulumuna sahip OPPO Reno 10X Zoom Edition'ı tanıttı. Yaklaşık aynı zamanda, Samsung periskopik kameraların seri üretimine başladı Diğer üreticilerin de yarışa katılması için.
Ancak bu teknolojiyle gelen telefonları öğrenmeden önce nasıl çalıştığına ve periskopun telefoto kamera modülünde nasıl bir rol oynadığına bir göz atalım.
Periskopik Zoom Kamera Nedir?
Ders kitabındaki tanımına göre periskop, herhangi birinin görünür olmadan bir engelin etrafını görmesini sağlayan optik bir alettir. Geleneksel olarak ışığı dik açılarda yansıtan aynalar veya prizmalar içerir; bu da insanların gerçek görüş hattının üstünde veya altında ne olduğunu görmelerine olanak tanır. Periskoplar onlarca yıldır tank veya denizaltı gibi zırhlı araçlarda kullanılıyor. Cihazın kendisi zararsızdır ve bazı basit, eğlenceli bilim deneyleri için de yapılabilir.
Akıllı telefon kameraları söz konusu olduğunda uygulama pek farklı değil. 2X veya 3X optik yakınlaştırma sunan standart telefoto kameraların aksine, periskopik kameralar genellikle kamera sensörüyle birlikte birden fazla lens kullanarak 5X veya 10X yakınlaştırma sunar. Periskopun rolü, akıllı telefonun kalınlığını büyük ölçüde artırmadan çeşitli lenslerin yerleştirilmesine yardımcı olmaktır.
Bir kamera modülü içindeki periskopun rolünü anlamak için akıllı telefonu X, Y ve Z koordinatlarıyla temsil edilen farklı eksenlerle 3 boyutlu bir düzenlemede görselleştirin. Akıllı telefon, ekranı YZ düzleminde düz bir şekilde uzanırken kalınlığı X ekseni boyunca ölçülebiliyor. Geleneksel kamera sensörleri ve takılı lensler de Z eksenine dik olarak YZ düzleminde yer alır.
Ancak periskopik kurulum durumunda sensör ve lensler XZ düzleminde bulunur ve Y eksenini dik açıyla keser. Sonunda, kamera sensörünün karşısında, ışığın yönünü sensöre dik olarak değiştiren bir prizma bulunur. Dik açılı prizmanın kullanılması, periskop kameraların geleneksel dairesel olanlar yerine kare veya dikdörtgen kesiklere sahip olmasının nedenidir.
Işık, periskop kameranın dikdörtgen şeklindeki açıklığından girer, dik açıyla kırılır ve daha sonra merceklerden geçerek sensöre ulaşır. 5X veya 10X büyütme ile çekilen görüntülerin keskin olmasını sağlamak için periskopik telefoto kameralar bulunmaktadır. merceklerin uzaktaki bir nesneye odaklanmak için ileri veya geri hareket etmesini sağlayan otomatik odaklama desteğiyle donatılmıştır. sensör. Bu, Samsung tarafından aşağıdaki videoda gösterilmektedir:
Dahası, 5x veya daha yüksek yakınlaştırmada en hafif sarsıntılar bile büyütülür ve önemli hareketler gibi görünür. Amaçlanan çerçeveden bu abartılı kaymayı önlemek için periskop kameralar, genellikle prizmada OIS veya optik stabilizasyonla üretilir. Bu, prizmanın yerçekimi değişikliklerine yanıt vererek birden fazla eksen boyunca serbestçe hareket edebileceği ve dolayısıyla herhangi bir ani sarsıntılı hareketi karşılayabileceği anlamına gelir.
Akıllı telefon üreticileri, lensleri ve dik açılı prizmayı kamera açıklığına dik olarak düzenleyerek çok fazla alan tasarrufu sağlayabilir. Bu, periskopik telefoto kameralı akıllı telefonların olduğundan daha kalın olmasını önler. lensler kameradaki diğer kameralarla aynı düzleme yerleştirilseydi hayal edilebilecek bir şey olurdu akıllı telefon.
Periskopların kameralarda gördüğümüz ilginç ve oldukça yaygın bir faydası daha var. SLR veya DSLR fotoğraf makineleri, ışığı kamera merceğinden optik vizöre yansıtmak veya kırmak için aynalar veya prizmalar kullanır. SLR kameraların içindeki periskoplar ile periskopik telefoto arasında doğrudan bir ilişki yoktur. akıllı telefonlardaki kameralar, eskisinin yeni çağ için bir ilham kaynağı olabileceğini göz ardı edemeyiz optik yakınlaştırma.
Periskop ve Telefoto Kamera Arasındaki Fark
Telefoto kameralar, hareketli bir parçası olsun veya olmasın optik yakınlaştırmaya izin veren kameralardır. Bunun aksine, periskop kamera öncelikle standart bir telefoto kameranın bir uzantısıdır. Yönlendirme farkının yanı sıra telefoto ve periskop kameralar, kamera açıklığının şekline bakılarak da ayırt edilebilir. Aslında periskopik kameranın dikdörtgen açıklığı, diğer kamera türlerinden ayırt edilmesini kolaylaştırır. Öte yandan tipik telefoto kameralar standart dairesel açıklıklar kullanır ve yalnızca bir bakışta tanınamazlar.
Periskopik telefoto kurulumunda kullanılan lens sayısının daha fazla olduğu göz önüne alındığında, telefoto kameranın odak uzaklığı daha uzundur. Son olarak, önümüzdeki bölümlerde göreceğimiz gibi, ne telefoto ne de periskop kameralar şu anda değişken odak uzaklığını desteklemiyor ancak gelecekte bazı değiştirilmiş çözümler bunu yapabilir.
Periskopik Zoom Kameralı Akıllı Telefonlar
Yukarıda da belirttiğimiz gibi Huawei P30 Pro, 5x periskopik zoom ile donatılmış, piyasada satılan ilk cihazdı; OPPO Reno 10X Zoom Sürümü kısa süre sonra onu takip etti. Samsung'un elektromekanik bölümü de geçen yılın yaz aylarında bu periskop kamera modüllerinin üretimine başladı, ancak yeterli sayıda sipariş alabilmeleri biraz zaman aldı.
Huawei P30 Pro'nun piyasaya sürülmesinden uzun süre sonra, Vivo'nun X30 Pro'su (Çin ile sınırlı) bir süreliğine "periskop kameralı en yeni telefon" unvanını elinde tuttu ancak kısa süre sonra yerini periskop kameraya bıraktı. Samsung Galaxy S20 Ultra. Şubat 2020'de piyasaya sürülen Galaxy S20 Ultra, aynı zamanda 100X'e kadar hibrit yakınlaştırmayı destekleyen ilk akıllı telefon oldu.
Çoğu partiye erken gelen Xiaomi bu trende geç katılanlardan oldu. Periskopik yakınlaştırma modülüyle piyasaya sürülen ilk telefonları Mi 10 Gençlik Sürümü. Sonra Realme'nin amiral gemisi katili geldi; Realme X3 SuperZoom — bir yıllık Snapdragon 855 tarafından desteklenmektedir. Bu sayıya en son eklenenlerden ikisi Samsung ve Vivo'nun en yeni amiral gemisi cihazlarıdır. Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G ve Vivo X50 Pro, sırasıyla.
Fotoğrafçılık alanında birçok yeniliğe öncülük eden marka Huawei, Samsung'un Galaxy S20 Ultra'yı piyasaya sürmesinden yaklaşık bir ay sonra P30 Pro'nun haleflerini piyasaya sürdü. Bu akıllı telefonlar — Huawei P40 Pro ve P40 Pro+ — Yukarıdaki paragrafta bahsedilen diğerlerinden önce gelen Huawei'nin duyurusu, teknoloji açısından onları geride bırakıyor ve özel olarak anılmaya değer. Her ikisi de (Huawei P40 Pro ve P40 Pro+) periskopik zoom kameralarla donatılmış olsa da, Plus modelindeki periskop kamera 10X optik yakınlaştırmaya sahipken, normal Pro modelinde 5X optik yakınlaştırma özelliği bulunuyor yakınlaştırın. Huawei P40 Pro+, 10X optik yakınlaştırmalı periskopun yanı sıra 3x optik yakınlaştırmaya sabitlenmiş başka bir telefoto kameraya da sahip.
Daha yeni başlatılan Huawei Mate 40 serisi P40 serisiyle aynı terminolojiyi izler. Huawei Mate 40 Pro ve Mate 40 Pro+, 5x ve 10x optik yakınlaştırmaya sahip özel periskop kameralara sahiptir. Mate 40 Pro+'da tıpkı P40 Pro+ gibi ikincil bir telefoto kamera da bulunuyor. Porsche Design Huawei Mate 40 Pro RS, Mate 40 Pro+'ı takip ediyor ve 10x periskopik ve 3x telefoto kamerayla donatılmış olarak geliyor.
Periskop kameraların arkasındaki teknoloji, kamera çözünürlüğündeki genel sayı oyununa göre nispeten yavaş bir hızda gelişiyor. Hem tüketicileri hem de üreticileri cezbetmesine rağmen, süper hızlı şarj veya sürekli artan teknolojiler gibi diğer teknolojiler kadar kutlanmıyor. yenileme hızlarını göster. OPPO gibi akıllı telefon markaları, bu periskop kameraların sınırlamalarını gidermenin yolları üzerinde çalışıyor.
Bu sınırlamalara bakmadan önce periskopik kameraların sunduğu avantajlara değinelim.
Periskopik Zoom Kameranın Avantajları
Yukarıda gördüğümüz gibi akıllı telefonların yakınlaştırma yetenekleri son on yılda önemli ölçüde gelişti. Periskopik yakınlaştırma kameraları, akıllı telefonlarda optik yakınlaştırma konusunda yeni bir emsal oluşturdu. En göze çarpan avantajı, uzaktaki bir nesneyi veya manzarayı, herhangi bir merceğin gerçek hareketi olmadan, bas-çek kamerayla hemen hemen aynı düzeyde yakalamanıza izin vermeleridir. Aynı zamanda periskopun dikey yönelimi, akıllı telefon üreticilerinin kamera sensörünü takmasına olanak tanıyor ve akıllı telefonun gövdesinde gerekli lens setini, onlara çok pahalıya mal olmadan kalınlık.
Huawei Mate 40 Pro'daki hibrit yakınlaştırma ve iPhone 12'deki dijital yakınlaştırma kullanılarak 10X büyütmede çekilen görüntülerdeki gürültü farkı
Uzaktaki görüntüleri yakalamak için ideal olan periskopik telefoto kameranın daha uzun odak uzaklığının yanı sıra OIS, periskopik optik yakınlaştırmayla çekilen görüntülerin dijitale göre çok daha az görüntü gürültüsüne sahip olmasını sağlar yakınlaştırın. Gün ışığının yanı sıra bu özellik, düşük ışıkta veya gece fotoğrafçılığında da kullanışlıdır.
Akıllı telefonlardaki periskopik yakınlaştırma modülleri, akıllı telefonlarda dijital yakınlaştırmayla karşılaştığımız zorlukları ve sınırlamaları gidermenin yanı sıra, kullanıcıların mikro dünyaya göz atmasına da olanak tanıyor. Bir nesneye çok yaklaşmadan bile makro çekimler yapmak için periskopik kamerayı kullanabilirsiniz. Bu, özellikle böcekleri veya küçük sürüngenleri yakalama konusunda tutkuluysanız kullanışlıdır.
Ancak aşağıda tartışacağımız gibi bu kamera düzenlemesinin bazı dezavantajları vardır.
Periskopik Zoom kameranın dezavantajları
Periskopik yakınlaştırma kameraları, nesnelere dijital yakınlaştırmadan çok daha etkili bir şekilde yakınlaştırma yeteneği eklese de, bazı sınırlamalar da getirirler. Periskopik telefoto kurulumunun en büyük zorluğu, size uzak mesafeleri optik olarak yakınlaştırma özgürlüğü vermesidir. Nesnelerden uzakta veya küçük bir nesneye yakınlaşıldığında, odak uzaklığı ve dolayısıyla yakınlaştırma yetenekleri belirli bir değere sabitlenir. Lens kurulumunun içindeki sınırlı alan, lens dizisinin çok fazla hareket etmesini engeller. Hareket yalnızca otomatik odaklamayı kolaylaştırabilir ancak yakınlaştırmayı veya uzaklaştırmayı gerçekleştiremez. Bu nedenle, bir bas-çek, DSLR veya aynasız fotoğraf makinesine takılan, gerçekten hareket eden bir yakınlaştırma lensi kadar özgürce yakınlaştırma veya uzaklaştırma yapmanıza izin vermez.
Bu, periskopik kuruluma rağmen dijital yakınlaştırmanın periskop kamera tarafından desteklenen büyütme değerlerinden farklı büyütme değerlerinde devreye girdiği anlamına gelir. Örneğin, bir akıllı telefon 5X optik yakınlaştırmayı destekliyorsa, siz 5X yakınlaştırma yapana kadar periskopik kamera devreye girmeyecektir. yakınlaştırın ve bunun yerine birincil kamerayı veya başka bir telefoto kamerayı kullanmaya devam edin, dijital ile daha az büyütmeyi destekler yakınlaştırın.
Şimdi, 5X'ten daha yüksek bir odak uzaklığında (mesela 10X'te) bir şey yakalamak istiyorsanız, akıllı telefon periskop kameraya geçer ve ardından dijital olarak 2X yakınlaştırır, bu da 10X'lik bileşik yakınlaştırmaya yol açar. Akıllı telefon şirketleri bunu optik ve dijital yakınlaştırmanın birleşimi olan "hibrit" yakınlaştırma olarak adlandırmayı seviyor.
Örneğin, bir Huawei Mate 40 Pro+, 1x ile 3x odak uzaklığı arasındaki birincil kamerayı kullanır ve büyütme arttıkça dijital olarak yakınlaştırma yapar. 3X yakınlaştırma ve ötesinde vizör, 3X optik yakınlaştırmaya sahip bir telefoto kameraya geçer. Bu kamera 9,9X büyütmeye kadar (3X görüntüyü dijital olarak kırparak) kullanılmaya devam ediyor, bunun ötesinde telefon 10X optik yakınlaştırmalı periskop kameraya geçiyor. 10X büyütmenin üzerindeki değerlerde, telefon yeniden 10X görüntüye kırpılır; dolayısıyla "hibrit" yakınlaştırmaya güvenilir. Doğal olarak, 5X periskopik yakınlaştırmalı kamera modüllerine sahip cihazlarda geçiş, odak uzunluğunun 5X'inde gerçekleşir.
Periskop kameraların bir diğer önemli dezavantajı ise odak uzaklığının artmasıyla görüş alanının daralması ve kamera açıklığının diyafram açıklığı birincil kameradan daha küçüktür; her iki kamerada da kullanılan lenslerin neredeyse aynı olduğu varsayılırsa birebir aynı. Daha küçük bir diyafram açıklığıyla sensöre düşen ışık miktarı azalır ve bu da daha fazla ortam ışığı gereksinimine yol açar. Sonuç olarak, periskopik bir kamerayla çekilen görüntüler, çok daha geniş diyafram açıklığına sahip bir birincil kamerayla karşılaştırıldığında ya loş bir şekilde aydınlatılıyor ya da yapay olarak aşırı pozlanıyor.
Beklendiği gibi, dijital yakınlaştırmayla birlikte görüntüde gürültü ve görsel artefaktlar ortaya çıkıyor. Bu, periskopik yakınlaştırmanın oldukça güçlü olmasına rağmen, gerçekten hareketli bir telefoto lensin izin verdiği çok yönlülükten yoksun olduğunu kanıtlıyor.
Periskopik yakınlaştırma telefoto için gelecek mi?
Periskopik telefoto kamera konsepti, dijital yakınlaştırmanın ilerici bir adımıdır ancak yukarıda listelediğimiz sınırlama, daha iyi bir çözümün gerekliliğine tanıklık etmektedir. Periskop kameralarda yenilik yapan ilk şirket olan OPPO, şimdi değişken optik yakınlaştırmaya olanak sağlayacak, değişken odak uzaklığına sahip gelişmiş bir konsept üzerinde çalışıyor. Ağustos 2020'de OPPO "hibrit optik yakınlaştırma" 7 elementli lens düzeneğini kullanıyor.
Tüm merceklerin birbirine eşit uzaklıkta olması yerine, bu mercekler iki tanesi serbestçe hareket edebilen üç gruba ayrılmıştır. Bu serbest hareket, 85 mm ile 135 mm arasında değişen odak uzaklığına ve ayrıca optik yakınlaştırmanın 3,3X ile 5,2X arasında değiştirilmesine olanak tanımalıdır. Bu, 32 MP'ye kadar çözünürlüğe ve 4'ü 1 arada piksel gruplama desteğine sahip bir CMOS sensörüne bağlanabilir.
Aynı zamanda, Xiaomi geri çekilebilir lens kurulumu üzerinde çalışıyorbirincil kameranın üstüne takılabilir veya ayrı bir telefoto lens olarak kullanılabilir. Bu mekanizmanın en büyük faydalarından biri, merceğin periskopik modüle göre çok daha geniş bir açıklık kullanması, böylece daha fazla ışığa ve dolayısıyla daha iyi görüntülere olanak sağlamasıdır. Xiaomi, bu geri çekilebilir geniş diyafram açıklığına sahip lense sahip bir akıllı telefonu 2021 gibi erken bir tarihte piyasaya sürebilir.
Apple'ın bile taşınması bekleniyor Periskop kameralar 2022'ye kadar iPhone'larda olacak. Bunun gerçekleşmesine hâlâ iki yıl daha varken, iPhone'da periskop kameraların benimsenmesi, bunların şu anda olduğundan çok daha yaygın hale gelmesine yol açabilir. O zamana kadar sektördeki gerçeklerden çok uzaklaşmadan görmemizi sağlayan gelişmeleri takip etmeye devam edeceğiz.
Periskopik yakınlaştırma kameraları hakkında ne düşünüyorsunuz ve önümüzdeki birkaç yıl içinde akıllı telefon fotoğrafçılığında onların nasıl bir rol üstleneceğini öngörüyorsunuz? Aşağıdaki yorumlarda düşüncelerinizi bize bildirin!