В чем разница между перископом и телеобъективом?

Преимущества камеры с перископическим зумом

Возможности масштабирования смартфонов существенно расширились за последнее десятилетие. Камеры с перископическим зумом создали новый прецедент, когда дело доходит до оптического зума на смартфоне. Их наиболее заметным преимуществом является то, что они позволяют снимать удаленный объект или пейзаж почти так же, как и при съемке с камерой, без фактического движения объектива.

В то же время перпендикулярная ориентация перископа позволяет производителям смартфонов размещать датчик камеры и набор необходимых линз в корпусе смартфона, не слишком дорого обходясь им с точки зрения толщины.

Разница в уровне шума на изображениях, сделанных с 10-кратным увеличением с использованием гибридного увеличения на Huawei Mate 40 Pro и цифрового увеличения на iPhone 12

Помимо более длинного фокусного расстояния перископической телеобъективной камеры, которая идеально подходит для съемки удаленных объектов, OIS гарантирует, что изображения, снятые с перископическим оптическим зумом, будут иметь гораздо меньше шума, чем цифровой зум. Помимо дневного света, эта функция удобна при съемке при слабом освещении или ночью.

Кроме устранения проблем и ограничений, с которыми мы сталкиваемся при использовании цифрового зума на смартфонах, модули перископического зума на смартфонах позволяют заглянуть в микромир. Вы можете применять перископическую камеру для макросъемки, даже не приближаясь к объекту. Это особенно полезно, если вы увлечены ловлей насекомых или крошечных рептилий.

Однако у такого расположения камеры есть определенные недостатки, о которых мы поговорим ниже.

Недостатки камеры с перископическим зумом

Хотя камеры с перископическим зумом добавляют возможность приближать объекты ближе, чем цифровой зум, они также имеют определенные ограничения. Самая большая проблема с перископическим телеобъективом заключается в том, что, хотя он дает вам возможность оптически приближать удаленные объекты или приближать крошечный объект, его фокусное расстояние — и, следовательно, возможности масштабирования — фиксированы на определенном значении. Ограниченное пространство внутри линзы предотвращает слишком большое перемещение линзовой решетки. Движение может только способствовать автофокусировке, но не увеличению или уменьшению масштаба. Таким образом, он не позволяет вам увеличивать или уменьшать масштаб так же свободно, как реально движущийся зум-объектив, подключенный к компактной, зеркальной или беззеркальной камере.

Это означает, что цифровой зум срабатывает при значениях увеличения, отличных от поддерживаемых перископической камерой, несмотря на перископическую настройку. Например, если смартфон поддерживает 5-кратный оптический зум, перископическая камера не сработает, пока вы не увеличите масштаб до 5-кратного, а вместо этого продолжите использовать основную камеру, или другая телеобъектив поддерживает меньшее увеличение с цифровым зумом.

Например, Huawei Mate 40 Pro + использует основную камеру с фокусным расстоянием от 1x до 3x, с цифровым масштабированием по мере увеличения увеличения. При 3-кратном увеличении и более видоискатель переключается на телеобъектив с 3-кратным оптическим увеличением. Эта камера продолжает использоваться до 9,9-кратного увеличения (цифровая обрезка изображения в 3 раза), после чего телефон переключается на камеру перископа с 10-кратным оптическим увеличением. При значениях увеличения выше 10X телефон снова обрезается до 10-кратного изображения, тем самым полагаясь на «гибридный» зум. Естественно, на устройствах с модулями камеры с 5-кратным перископическим зумом переход происходит на 5-кратном фокусном расстоянии.

Еще один ключевой недостаток перископических камер заключается в том, что с увеличением фокусного расстояния поле обзора сужается, а апертура отверстия камеры меньше, чем у основной камеры — при условии, что линзы, используемые в обеих камерах, почти идентичны. При меньшей диафрагме количество света, падающего на датчик, уменьшается, что приводит к необходимости большего окружающего света. В результате изображения, полученные с помощью перископической камеры, либо слабо освещены, либо искусственно переэкспонированы по сравнению с основной камерой с гораздо большей апертурой.

Как и ожидалось, при цифровом зуме на изображении появляются шумы и визуальные артефакты. Это доказывает, что, хотя перископический зум достаточно мощный, ему не хватает универсальности, которую позволяет реально движущийся телеобъектив.

Перископический зум — будущее телефото?

Концепция перископических телеобъективов — это прогрессивный шаг вперед по сравнению с цифровым зумом, но перечисленные выше ограничения свидетельствуют о необходимости лучшего решения. OPPO была первой компанией, внедрившей инновации в перископические камеры, а теперь работает над усовершенствованной концепцией с переменным фокусным расстоянием, которая позволяет изменять оптический зум. В августе 2020 года OPPO представила свою концепцию « гибридного оптического увеличения », в котором используется 7-элементный объектив.

Вместо того, чтобы все линзы были равноудалены друг от друга, эти линзы разделены на три группы, две из которых могут свободно перемещаться. Это свободное движение должно позволять изменять фокусное расстояние в диапазоне от 85 мм до 135 мм, а также изменять оптическое увеличение от 3,3 до 5,2 крат. Это может быть связано с датчиком CMOS с разрешением до 32MP и поддержкой объединения пикселей 4-в-1.

В то же время Xiaomi работает над установкой выдвижного объектива , который можно либо прикрепить поверх основной камеры, либо использовать в качестве дискретного телеобъектива. Одним из основных преимуществ этого механизма является то, что объектив будет использовать гораздо большую апертуру, чем перископический модуль, что позволяет получать больше света и, следовательно, более качественные изображения. Xiaomi может выпустить смартфон с выдвижным объективом с широкой диафрагмой уже к 2021 году.

По прогнозам, даже Apple перейдет на перископические камеры на iPhone к 2022 году . Хотя до этого осталось еще два года, внедрение перископических камер в iPhone может привести к тому, что они станут более популярными, чем сейчас. А до тех пор мы продолжим отслеживать изменения в отрасли, которые позволят нам видеть, не отрываясь слишком далеко от реальности.