Aquí está la magia detrás de la función Space Zoom del Galaxy S20 Ultra

Fuente: Daniel Bader / Android Central

los Galaxy S20 Ultra trae algo que la mayoría de la gente nunca hubiera imaginado posible con la cámara de un teléfono: zoom de 100x.

Samsung lo llama Space Zoom, y si bien las tomas completas de 100x que hemos visto no son súper nítidas y perfectamente claras, siguen siendo bastante sorprendentes cuando lo piensas. Obtienes tomas con zoom de 100 veces desde un pequeño sensor de cámara de teléfono y casi ninguna distancia focal real en la lente, y aún puedes saber lo que estás mirando. Eso es algo que nunca sucedería si pudieras hacer zoom 100 veces, y es bastante impresionante.

No está 100% documentado cómo lo hace Samsung (algunos secretos son buenos para mantenerlos cerca del pecho), pero tampoco es algo completamente nuevo. Hemos visto empresas como Huawei ofrecen cámaras de teléfono con zoom de 50X utilizando los mismos métodos, e incluso algunas cámaras independientes pequeñas de apuntar y disparar hacen lo mismo. Se conoce como lente de periscopio y es De Verdad genial si te gusta saber cómo funcionan cosas como esta.

Longitud focal

Fuente: Enciclopedia Británica

Has visto muchas fotos o incluso videos con cantidades absurdas de zoom, pero todas provienen de costosos cámaras con lentes realmente largos e igualmente costosos para acercarlo al sujeto sin mover su pies. Esto se debe a lo que se conoce como distancia focal.

La distancia focal es una medida desde el centro de la lente de una cámara y el punto donde se enfoca toda la luz que recolecta. Tampoco es solo una cuestión de lentes de cámara. Los telescopios, microscopios e incluso lentes de contacto tienen una distancia focal. A veces es ajustable como se ve en la lente de una cámara DSLR o un microscopio, y a veces es un punto fijo como más sistemas de cámaras de teléfonos inteligentes o lentes de contacto.

Lo importante de esto para las fotografías es que las distancias focales poco profundas (más cortas) hacen que las fotos con ángulos más amplios, pero tiene menos capacidad para enfocar objetos a una distancia más larga. Lo contrario también es cierto: cuanto mayor es la distancia focal, más estrecho es el campo de visión, pero puede enfocar objetos más alejados.

Ha visto la distancia focal en acción si alguna vez ha usado binoculares: lejos y estrecho o cerca y ancho.

Si alguna vez ha usado binoculares, lo ha visto en acción. Puedes ver cosas muy lejanas, pero solo puedes ver una porción muy estrecha del mundo que te rodea. Es la compensación que debe hacerse con lentes ópticos. Tenga en cuenta que esto es muy diferente del zoom digital, en el que una imagen se recorta y amplía electrónicamente para llenar la foto.

Puede salirse con la suya con un poco de zoom digital en casi cualquier cámara de teléfono inteligente, pero si lo desea fotos nítidas y bien enfocadas de algo a más de 10 metros de distancia, necesita una óptica real enfocar.

La cámara del periscopio

Fuente: Oppo

Debido a que necesita una distancia focal larga para obtener cantidades decentes de zoom de un sistema de cámara, es difícil hacerlo en un teléfono inteligente. Los teléfonos son delgados, e incluso con un golpe de cámara absurdo, el sensor sigue estando muy cerca de la lente. Como tal, la distancia focal tiene ser bastante corto.

La solución es simple en teoría: aleje la lente del sensor. En realidad, no es tan sencillo.

No hay mucho espacio entre la lente y el sensor de su teléfono, por lo que para el telefoto entra en juego una buena tecnología.

Lo que Samsung está haciendo es usar lo que se llama un sistema de lentes de periscopio. Eso no significa que algo salga de la parte superior del teléfono como un submarino, pero usa la misma idea: la lente y el sensor no son montado en línea recta, y se utilizan prismas o espejos para dirigir la luz de la lente a lo largo del tubo del periscopio de regreso a la sensor.

Siempre que los espejos o prismas tengan la forma correcta y estén montados en ángulos exactos, esto hace que la distancia focal sea mucho más larga sin distorsionar la imagen. El renderizado de arriba es de Oppo y muestra una cámara con zoom sin pérdida de 5x que usa esta idea donde la luz se "dobla" a través de la lente y un sistema de prismas para golpear el sensor en el lado derecho.

Samsung está usando una disposición de lentes de periscopio y lo que llama "Zoom Óptico Híbrido" para tener un lente de zoom óptico de 10x completo en la cámara telefoto del Galaxy S20 Ultra.

10 por 10

Fuente: Android Central

El zoom óptico de 10X no parece mucho y definitivamente no suena igual que 100X o incluso un poco de Space Zoomy. Aquí es donde entran en juego dos sensores de cámara de alta resolución y algo de magia de procesamiento.

El zoom óptico 10X en un teléfono inteligente es bastante sorprendente, pero está lejos de Space Zoomy.

Una vez que pasa la marca de zoom de 10X, el procesamiento de imagen del S20 Ultra utiliza métodos de zoom digital en los datos de imagen recopilados tanto del sensor de telefoto de 48MP como de la enorme cámara principal de 108MP. La imagen se recorta y se hace más nítida según lo que el teleobjetivo puede "ver" y los valores de luz y otros datos sensoriales que está recopilando el sensor principal de la cámara.

Los algoritmos de hardware y software de procesamiento de imágenes del S20 Ultra son muy buenos. Utilizando De Qualcomm DSP y software que es tan bueno como lo que Google puede hacer con la fotografía con poca luz, puede obtener una foto muy bonita con una gran cantidad de zoom. Y también puede hacer lo que parece imposible: obtener una foto que realmente pueda usar con un zoom de 100X, incluso si no es la imagen más nítida que haya tomado.