Dit is de magie achter de Space Zoom-functie van de Galaxy S20 Ultra

Bron: Daniel Bader / Android Central

De Galaxy S20 Ultra brengt iets dat de meeste mensen nooit voor mogelijk hadden gehouden met een telefooncamera: 100x zoom.

Samsung noemt het Space Zoom, en hoewel de volledige 100x-opnamen die we hebben gezien niet superscherp en perfect helder zijn, zijn ze nog steeds behoorlijk verbluffend als je erover nadenkt. Je krijgt 100 keer ingezoomde opnames van een kleine camerasensor van de telefoon en bijna geen werkelijke brandpuntsafstand in de lens, en je kunt nog steeds zien waar je naar kijkt. Dat is iets dat nooit zou gebeuren als je 100 keer zou kunnen inzoomen, en het is behoorlijk indrukwekkend.

Hoe Samsung het doet, is niet 100% gedocumenteerd (sommige geheimen zijn goed om dicht bij de borst te houden), maar het is ook niet helemaal nieuw. We hebben bedrijven gezien zoals Huawei bieden telefooncamera's met 50x zoom met dezelfde methoden, en zelfs enkele kleine 'point and shoot' stand-alone camera's doen dezelfde dingen. Het staat bekend als een periscooplens, en dat is het ook werkelijk cool als je wilt weten hoe dit soort dingen werkt.

Brandpuntsafstand

Bron: Encyclopedia Britannica

Je hebt veel foto's of zelfs video's gezien met een absurde zoomfactor, maar ze zijn allemaal duur camera's met erg lange en even dure lenzen om u dichter bij het onderwerp te brengen zonder uw voeten. Dit komt door de zogenaamde brandpuntsafstand.

Brandpuntsafstand is een meting vanuit het midden van een cameralens en het punt waar al het licht dat het opvangt, wordt scherpgesteld. Het is ook niet alleen iets met een cameralens. Telescopen, microscopen en zelfs contactlenzen hebben allemaal een brandpuntsafstand. Soms is het instelbaar zoals te zien is op een DSLR-cameralens of een microscoop, en soms is het een vast punt zoals meest smartphonecamerasystemen of contactlenzen.

Wat belangrijk is voor foto's, is dat ondiepe (kortere) brandpuntsafstanden zorgen voor foto's met een grotere hoek, maar dat je minder goed kunt scherpstellen op objecten op grotere afstand. Het omgekeerde is ook waar: hoe langer de brandpuntsafstand, hoe smaller het gezichtsveld is, maar je kunt scherpstellen op objecten die verder weg zijn.

Je hebt de brandpuntsafstand in actie gezien als je ooit een verrekijker hebt gebruikt: ver en smal of dichtbij en breed.

Als je ooit een verrekijker hebt gebruikt, heb je dit in actie gezien. Je kunt dingen heel ver weg zien, maar je kunt maar een heel klein stukje van de wereld om je heen zien. Het is de afweging die gemaakt moet worden met optische lenzen. Merk op dat dit heel anders is dan digitaal zoomen, waarbij een afbeelding elektronisch wordt bijgesneden en vergroot om de foto te vullen.

Je kunt wegkomen met een klein beetje digitale zoom in bijna elke smartphonecamera, maar als je wilt scherpe en scherp gefocuste foto's van iets meer dan 10 meter of zo, je hebt echt optisch nodig zoom.

De periscoopcamera

Bron: Oppo

Omdat je een lange brandpuntsafstand nodig hebt om een ​​behoorlijke hoeveelheid zoom uit een camerasysteem te halen, is het moeilijk om dit op een smartphone te doen. Telefoons zijn dun, en zelfs met een absurde camerabobbel zit de sensor nog heel dicht bij de lens. Als zodanig de brandpuntsafstand heeft om vrij kort te zijn.

De oplossing is in theorie simpel: verplaats de lens verder weg van de sensor. In werkelijkheid is het niet zo eenvoudig.

Er is niet veel ruimte tussen de lens en de sensor op je telefoon, dus er komt een beetje handige technologie om de hoek kijken bij telefoto.

Wat Samsung doet, is een zogenaamd periscoop-lenssysteem gebruiken. Dat betekent niet dat er iets uit de bovenkant van de telefoon tevoorschijn komt als een onderzeeër, maar het gebruikt hetzelfde idee: de lens en sensor zijn dat niet gemonteerd in een rechte lijn, en prisma's of spiegels worden gebruikt om het licht van de lens langs de periscoopbuis terug naar de sensor.

Zolang de spiegels of prisma's de juiste vorm hebben en onder exacte hoeken zijn gemonteerd, wordt de brandpuntsafstand veel langer zonder het beeld te vervormen. De bovenstaande weergave is van Oppo en toont een 5x verliesloze zoomcamera die dit idee gebruikt waarbij licht door de lens wordt "gebogen" en een systeem van prisma's om de sensor aan de rechterkant te raken.

Samsung gebruikt een periscooplensopstelling en wat het "Hybrid Optic Zoom" noemt om een ​​volledige 10x optische zoomlens op de telefotocamera van de Galaxy S20 Ultra te hebben.

10 keer 10

Bron: Android Central

10X optische zoom klinkt niet veel en het klinkt zeker niet hetzelfde als 100X of zelfs een beetje Space Zoomy. Dit is waar twee hoge resolutie camerasensoren en wat verwerkingsmagie in het spel komen.

10x optische zoom op een smartphone is behoorlijk verbazingwekkend, maar het is verre van Space Zoomy.

Zodra u de 10X-zoommarkering passeert, gebruikt de beeldverwerking van de S20 Ultra digitale zoommethoden op beeldgegevens die zijn verzameld van zowel de 48 MP-telelenssensor als de enorme 108 MP hoofdcamera. Het beeld wordt bijgesneden en verscherpt op basis van wat de telelens kan "zien", en lichtwaarden en andere sensorische gegevens die de hoofdsensor van de camera verzamelt.

De hardware- en software-algoritmen voor beeldverwerking op de S20 Ultra zijn erg goed. Gebruik makend van Qualcomm's DSP en software die net zo goed is als wat Google kan doen met fotografie bij weinig licht, je kunt een heel mooie foto krijgen met een zeer hoge zoomfactor. En u kunt ook doen wat onmogelijk klinkt: maak een foto die u daadwerkelijk kunt gebruiken met 100x zoom, zelfs als dit niet de scherpste foto is die u ooit hebt gemaakt.