スマートフォンの光学ズームとデジタルズームとは何ですか?

携帯電話の黎明期から現代に飛びついた人は、携帯電話で最も重要な機能の 1 つがカメラであることに混乱するかもしれません。 

初期の携帯電話のカメラはまったくひどいものでしたが、どこにでもカメラを持ち歩ける機能により、すぐに非常に人気がありました。この��うに、メーカーはカメラの開発に絶対的な財産を注ぎ込んでおり、現在、プロのカメラに匹敵するカメラを備えた電話があります。少なくとも適切な条件下では。 

ただし、現在比較的少数のスマートフォン カメラに搭載されているものの 1 つは、光学ズームです。ただし、時間が経つにつれて、より多くの新しい携帯電話で見られるようになります. これは、光学ズームとデジタルズームの問題について議論するのに適切な時期です.

「ズーム」とは？

おそらく、カメラのズームとは何かをすでに知っているでしょう。少なくとも、あなたはそれが何をするか知っています。「ズーム」とは、遠くにある被写体を近くに写す機能です。写真への影響は、オブジェクトまたは人物がより多くのスペースを占めるようにすることで、本質的に写真を再構成することです。

この効果を実現するにはさまざまな方法がありますが、ほとんどのスマートフォン カメラはデジタル ズームと呼ばれる方法を使用します。光学ズームが現在使用しているデジタル ズーム方法とどのように異なるかを理解するには、まず、大部分の携帯電話で現在使用されているデジタル ズームについて説明する必要があります。

みんながやっている：デジタルズーム

デジタル ズームは、 PhotoShopなどのアプリケーションで写真をトリミングおよびサイズ変更するのとほとんど同じです。主な違いは、写真を撮ったりビデオを作成したりしながら、ライブで行うことです。それで、大したことは何ですか？それはすべてピクセルに帰着します。デジタルズームの「デジタル」はここから来ています。

デジタル画像を拡大すると、より「ピクセル化」されます。これは、ピクセルの供給量が固定されているためです。ズームする唯一の方法は、ピクセルを大きくすることです。画像は粗くなり、粗くなり、忠実度の低い画像になります。

それはスマートフォンにとってはちょっとした惨事のように聞こえますが、デジタルズームされた画像に対するピクセル化の影響を問題を軽減するために、スマートフォンメーカーは長年にわたってさまざまなトリックを開発してきました. 最近の携帯電話のカメラには、ほとんどの人が通常必要とするよりも多くのピクセルをキャプチャできるセンサーが搭載されているためです。そのため、品質を損なうことなく、フルセンサー解像度のセクションに トリミングできます。

ソーシャル メディアに適したスナップショットをキャプチャしたい場合はまったく問題ありませんが、カメラのフル解像度で写真を撮りたい場合は、詳細を失うことなくその一部を拡大することはできません。 

ほとんどの人はおそらく、FaceBook や InstaGram に本来の品質でアップロードできない大規模なフル解像度の画像を持ちたいとは思わないでしょう。しかし、ますます多くの人々がスマートフォンの写真を非常に真剣に受け止めています。つまり、よりプレミアムなソリューションの市場があるということです。そこで光学ズームの出番です。 

しゃれは完全に意図したものです。

光を曲げる: 光学ズーム

光学ズームは、光を利用して画像を拡大する単純なズーム方法です。拡大鏡と同じように機能し、光学媒体 (レンズ) を通して光を曲げて、より大きな画像を作成します。

DSLR (デジタル一眼レフ カメラ) などの専用カメラでは、レンズを物理的に前後に動かしてズームできる大きなレンズ アセンブリがあります。これにより、レンズとカメラ センサー間の焦点距離が変化します。センサー全体に拡大投写。

おそらくその仕組みからわかるように、これは、レンズを通して投影された拡大された画像が、フル解像度のセンサー全体を光でカバーしていることを意味します. つまり、ズームインされた画像は、デジタル ズームのみのカメラのフル画像とまったく同じくらい詳細です。それは本当にロスレスの画像拡大です。

スマホで光学ズームは難しい

スマートフォンで光学ズームを実現することは簡単なことではありません。電話の背面に巨大な電動レンズ アセンブリを配置することはできません。とはいえ、これは実際に試みられています。たとえば、Samsung Galaxy S4 Zoom は、本質的に、背面にコンパクト デジタル カメラが接着されたスマートフォンでした。これを見てください：

明らかに、これは簡単にポケットに入れることができるものではないため、このアプローチが実際に普及することはありませんでした。代わりに、最新のスマートフォンは、スマートフォンの背面に多数のカメラを貼り付けるだけです。カメラごとに焦点距離範囲が異なるため、すべてのカメラを合計すると、光学ズーム範囲が得られます。

これは、たとえば、DSLR に大きな望遠レンズを搭載することと同じではありません。これは、望遠レンズの焦点距離を移動して、さまざまなズーム レベルで同じセンサーに画像の焦点を合わせることができるためです。問題は、ほとんどのマルチカメラ スマートフォンのセットアップでは、レンズごとに異なるセンサーが搭載されていることです。メインカメラには通常、最大のピクセル数を持つ最大のセンサーが搭載されています。広角カメラと望遠カメラには、小型で安価なセンサーが搭載されています。

これは要点全体を否定しませんか？ある意味ではそうですが、マルチカメラのセットアップは、電話で最高の高品質のズーム範囲を提供します. エンジニアは、これらのさまざまなアプローチを組み合わせて、部分の合計よりも大きなものにズームインする方法を考え出しました.

両方の長所: ハイブリッド ズーム

いわゆる「ハイブリッド」ズームシステムは、車載カメラの光学機能とデジタルズームおよび「計算写真」として知られるものを使用します。

コンピュテーショナル フォトグラフィーとは、人工知能やその他の精巧な数学的手法を使用して、カメラがキャプチャできる画像を変更および強化する一連のソフトウェア技術を指します。たとえば、人工知能は、より高い解像度でどのように見えるかを「想像」することで、画像の解像度を上げることができます。 

魔法のように聞こえるかもしれませんが、実際にはほとんどの場合にうまく機能します。このようなソフトウェア技術は、搭載カメラからのさまざまな画像を組み合わせて、光学ズーム範囲の上限で写真の詳細を強調するのにも役立ちます。デジタル ズームが有効になった場合でも、これらすべての画像データ ソースとスマート ソフトウェア アルゴリズムにより、非常に素晴らしい画像が作成されます。

スマートフォンの光学ズームについて気にする必要がありますか?

iPhone 12のようなハイエンド スマートフォンの光学ズーム範囲は良好です。想像を絶するほど「望遠」ではありませんが、通常、ピクセル化なしで 2 倍から 2.5 倍の画像サイズの増加が期待できます。これは、物理的に近づけることができない適度に近いものの写真を撮るなどの典型的な使用例に最適です。

これは確かに便利な機能ですが、大多数のユーザーはデジタル ズームに完全に満足しています。特に、人工知能の素晴らしい塊で強化された場合. 電話がメイン センサーと同じ解像度で 2.5 倍を超える光学ズーム範囲を提供し始めたら、気を取り直して注目する時が来ます。ただし、執筆時点では、購入の決定に影響を与える機能ではありません.