Zoom-ul unei camere de la un telefon se referă la factorul de mărire față de camera principală și nu este o valoare absolută: 3X în cazul unui telefon nu este același lucru cu 3X în cazul altui telefon decât dacă ambele au camerele principale asemănătoare.
Distanța focală
Pentru a vedea cât de tare apropie sau mărește o cameră subiectul se face o echivalență cu distanța focală a unui obiectiv pe un senzor full frame sau pe filmul de 35mm, iar aceasta depinde atât de distanța focală a obiectivului cât și de mărimea senzorului.
Dacă în Galerie afișăm detaliile pozei o să vedem și această distanță focală în echivalentul pe 35mm:
S24 Ultra de exemplu are distantele focale (echivalent 35mm) următoare:
• 0.6X (Ultra Wide) - 13mm (23x0.6)
• 1X. (Wide) - 23mm
• 3X (Tele) - 69mm (23x3)
• 5X (Super Tele) - 115mm (23x5)
Aceste numere ne ajută nu doar să știm cât de aproape aduce camera subiectul fotografiat ci și care este unghiul de vizualizare (câmpul vizual) și ce distorsiuni o să apară.
Se consideră că un obiectiv cu distanța focală echivalentă cu 35-50mm aproximează vederea umană (câmpul vizual al ochiului), iar obiectivele sub 35mm (uneori și 35mm) sunt considerate obiective cu unghi larg (wide), iar cele cu distanța focală peste 50mm sunt obiective tele (unghi mic și câmp vizual îngust).
Atunci când în poze avem oameni, obiectivele wide o să îi deformeze foarte tare, mai ales dacă sunt aproape de cameră, sau sunt aproape de una din marginile pozei. Aceasta se întâmplă pentru că obiectivele cu unghi larg măresc distanțele tot mai tare cu cât subiectul este mai departe sau cu cât este mai înspre marginea lentilei.
Zoom optic:
Acest tip de zoom este realizat de către obiectiv în funcție de proprietățile lui optice iar claritatea detaliilor depinde de calitatea obiectivului.
Cu cât distanța focală este mai mare (și implicit și zoom-ul), cu atât subiectul este adus mai aproape și este mărit, dar scad și distanțele dintre obiectele din cadru, acestea părând mai apropiate. În plus scade și adâncimea câmpului în care subiectul este focalizat.
Mai jos sunt niște exemple realizate cu camerele 3X și 5X:
Ambele camere obțin detalii clare chiar și acolo unde acestea sunt înghesuite. Mai jos este un decupaj din poza făcută cu 5X și se vede că s-au păstrat distincte liniile inclusiv acolo unde sunt foarte apropiate.
Zoom digital:
Acest tip de zoom nu realizează o apropiere reală a subiectului, nu modifica distanța dintre obiecte și nici profunzimea câmpului de focalizare.
Spre deosebire de zoom-ul optic care prinde toate detaliile fine, cel digital nu dispune de informația despre acestea și nu o să apară în poză.
Algoritmul cel mai simplu pentru un zoom digital este să se multiplice fiecare pixel de mai multe ori atât pe verticală cât și pe orizontală. Se obține astfel o poză mai mare dar formată din blocuri mai mari de pixeli. Mai sunt și alte metode mai complexe de interpolare prin care se încearcă să se elimine aspectul pătrățos al pozei și se obțin niște forme mai rotunjite și continue, dar detaliile tot nu există. Și este normal dacă ne gândim că la o mărire de 2 ori (20X din 10X) trebuie să obținem pentru fiecare pixel încă 3 despre care nu avem nicio informație, iar la o mărire de 10 ori (100X din 10X), pentru fiecare pixel din poza obținută optic trebuie să mai generăm încă 99 de pixeli fictivi.
Ambele camere obțin detalii clare chiar și acolo unde acestea sunt înghesuite. Mai jos este un decupaj din poza făcută cu 5X și se vede că s-au păstrat distincte liniile inclusiv acolo unde sunt foarte apropiate.
Zoom digital:
Acest tip de zoom nu realizează o apropiere reală a subiectului, nu modifica distanța dintre obiecte și nici profunzimea câmpului de focalizare.
Spre deosebire de zoom-ul optic care prinde toate detaliile fine, cel digital nu dispune de informația despre acestea și nu o să apară în poză.
Algoritmul cel mai simplu pentru un zoom digital este să se multiplice fiecare pixel de mai multe ori atât pe verticală cât și pe orizontală. Se obține astfel o poză mai mare dar formată din blocuri mai mari de pixeli. Mai sunt și alte metode mai complexe de interpolare prin care se încearcă să se elimine aspectul pătrățos al pozei și se obțin niște forme mai rotunjite și continue, dar detaliile tot nu există. Și este normal dacă ne gândim că la o mărire de 2 ori (20X din 10X) trebuie să obținem pentru fiecare pixel încă 3 despre care nu avem nicio informație, iar la o mărire de 10 ori (100X din 10X), pentru fiecare pixel din poza obținută optic trebuie să mai generăm încă 99 de pixeli fictivi.
Samsung folosește algoritmi AI pentru a încerca să ghicească unele detalii care lipsesc din poză, dar au succes doar în situații foarte limitate, și doar dacă lumina este foarte bună și detaliile puține și mari.
Testul făcut pe același grafic de mai sus, la 30X arată deja limitările zoom-ului digital:
Se observă că acolo unde liniile erau mai apropiate, nu mai există niciun pic de detaliu, iar în partea de jos în loc de pătrate alternative alb-negru, avem doar linii în diagonală.
Dacă urcăm zoom-ul la 100X se vede că nici cifrele nu mai sunt recunoscute și pierderea de detalii este și mai mare:
Sunt câteva scenarii în care se pot obține rezultate ceva mai bune, dar artistice cu siguranță nu, atunci când sunt multe detalii pe care creierul nu se mai chinuie să le vadă individual, sau când subiectul are foarte puține detalii, dar cu condiția ca acele poze să fie văzute la o rezoluție mai mică (2‐3 MP cum e de obicei pe rețelele de socializare). Următoarele poze sunt făcute cu zoom digital 30X.
Florile au detalii cu o frecvență foarte mare (petale mici), și culori multe, și determină creierul să nu le mai vadă individual și atunci nu observăm rapid pierderea lor.
Poza de mai sus are în schimb detalii puține și AI-ul reușește să le recupereze destul de bine. La fel și în următorul caz:
La 100X în schimb devine evidentă pierderea detaliilor
Zoom de calitate optică:
La S24 Ultra a fost introdus acest nou tip de zoom 2X și 10X.
Unii consideră acest zoom ca fiind unul optic, alții îl consideră zoom digital. În realitate este un zoom optic dar diferit puțin de cel 10X de pe S23 Ultra.
Așa cum am scris mai sus, factorul de mărire nu depinde doar de obiectiv ci și de senzor.
Astfel, dacă la senzorul de 50MP de la obiectivul 5X folosim doar 10Mp din centrul lui, obținem un senzor asemănător cu cel de la S23 Ultra (și rezoluția dar și mărimea, cel de pe S24 Ultra fiind mai mare ca și dimensiuni), iar imaginea înregistrată în acea zonă o să fie identică cu o imagine înregistrată cu 10X pe S23. Deci tehnic este un zoom optic.
Motivul pentru care Samsung îl numește "de calitate optică" este, presupun, faptul că senzorul de 10MP are un filtru Bayer clasic (2X2) pe când pe cei 10MP din mijlocul senzorului de 50MP avem un filtru Bayer modificat, cu grupuri de 4X4 subpixeli, deci au aceeași informație pentru luminozitate, dar S24 Ultra are doar jumătate din informația despre culoare, iar pe restul trebuie să o deducă AI-ul. Așa arată filtrul Bayer pe senzorul camerei 5X (la zoom 10X) de la S24 Ultra (stânga) față de cel 10X de la S23 Ultra:
Puteți vedea aici mai multe detalii despre senzorii Samsung:
https://eu.community.samsung.com/t5/aplicații-și-servicii/camera-foto-12mp-sau-50-100-200mp/td-p/938...
Dar dacă ținem cont de modul în care funcționează vederea umană și faptul că suntem mult mai sensibili la diferențele de luminozitate decât la cele de culoare (pentru că retina are de 20 ori mai multe celule care reacționează la lumină decât celule care reacționează la culoare), putem considera acest tip de zoom ca fiind unul care obține rezultate identice cu unul optic real.
În graficul de test nu se observă nicio diferență considerabilă la detalii față de 5X:
Chiar și acolo unde liniile sunt foarte apropiate, acestea apar distincte (în partea de jos 8,9,10):
În concluzie, nu recomand deloc folosirea zoom-ului digital pentru fotografie, dar pe lângă zoom-ul optic putem folosi liniștiți și acel "zoom de calitate optică" (2X, 10X) de pe S24 Ultra.
Iar dacă avem neapărat nevoie de un zoom digital, atunci trebuie să avem așteptări realiste de la el și să nu îl comparăm cu unul optic, și mai ales să fim conștienți că nu o să obținem o fotografie foarte reușită cu el.
Zoom-ul digital la camerele foto a apărut mai mult ca o formă de marketing pe vremea camerelor "Point and Shoot", când nu prea aveau cu ce să facă mai atractivă camera și atunci era scris mare pe cutie zoom-ul digital în locul celui optic.
Note:
În imaginile cu graficul de test încadrat complet apare efectul Moiré din cauza redimensionării pozei de către platformă și de aceea am decupat anumite zone din ele pentru a se vedea exact ca și în poza originală.
Graficul a fost luminat destul de puternic, deci în lumină mai slabă atât la zoom-ul optic, dar mai ales la cel digital nivelul de detalii o să fie mai scăzut.
Implicit telefoanele sunt setate să aleagă singure camera utilizată în funcție de lumină, iar în lumină scăzută este posibil ca o poză cu zoom 3X sau 5X să fie în realitate un zoom digital efectuat cu camera principală. Acest lucru se poate modifica din aplicația Camera Assistant.
