Här är magin bakom Galaxy S20 Ultras Space Zoom-funktion

Källa: Daniel Bader / Android Central

De Galaxy S20 Ultra ger något som de flesta aldrig hade föreställt sig möjligt med en telefonkamera: 100x zoom.

Samsung kallar det Space Zoom, och även om de hela 100x bilderna vi har sett inte är superskarpa och helt tydliga, är de fortfarande ganska fantastiska när du tänker på det. Du får 100 gånger zoomade in bilder från en liten telefonkamerasensor och nästan ingen faktisk brännvidd i linsen, och du kan fortfarande berätta vad du tittar på. Det är något som aldrig skulle hända om du kunde zooma in 100 gånger, och det är ganska imponerande.

Hur Samsung gör det är inte 100% dokumenterat (vissa hemligheter är bra att hålla sig nära bröstet), men det är inte heller en helt ny sak. Vi har sett företag som Huawei erbjuda telefonkameror med 50X zoom med samma metoder, och till och med några små peka och skjuta fristående kameror gör samma saker. Det är känt som en periskoplins, och det är det verkligen coolt om du vill veta hur saker som detta fungerar.

Brännvidd

Källa: Encyclopedia Britannica

Du har sett massor av foton eller till och med videor med absurda mängder zoom, men de har alla kommit från dyra kameror med riktigt långa och lika dyra linser för att få dig närmare motivet utan att röra dig fötter. Detta beror på vad som kallas brännvidd.

Brännvidd är en mätning från mitten av en kameralins och punkten där allt ljus det samlar in kommer i fokus. Det är inte bara en kameraobjektivsak heller. Teleskop, mikroskop och till och med kontaktlinser har alla en brännvidd. Ibland är det justerbart som sett på en DSLR-kameralins eller ett mikroskop, och ibland är det en fast punkt som mest smarttelefonkamerasystem eller kontaktlinser.

Det som är viktigt med det för fotografier är att grunt (kortare) brännvidd ger foton med bredare vinkel, men du har mindre förmåga att fokusera på objekt på längre avstånd. Motsatsen är också sant: ju längre brännvidd desto smalare är synfältet, men du kan fokusera på objekt längre bort.

Du har sett brännvidd i aktion om du någonsin har använt kikare: långt och smalt eller nära och brett.

Om du någonsin har använt kikare har du sett det här i handling. Du kan se saker mycket långt borta, men du kan bara se en mycket smal bit av världen omkring dig. Det är avvägningen som måste göras med optiska linser. Observera att detta skiljer sig mycket från digital zoomning, där en bild beskärs elektroniskt och förstoras för att fylla fotot.

Du kan komma undan med en liten bit digital zoom i nästan vilken smarttelefonkamera som helst, men om du vill skarpa och skarpt fokuserade bilder på något som är mer än 10 meter borta behöver du riktigt optiskt zoom.

Periskopskameran

Källa: Oppo

Eftersom du behöver en lång brännvidd för att få anständiga mängder zoom från ett kamerasystem, är det svårt att göra det på en smartphone. Telefonerna är tunna, och även med en absurd kamerabump är sensorn fortfarande mycket nära objektivet. Som sådan, brännvidden har för att vara ganska kort.

Lösningen är enkel i teorin: flytta linsen längre bort från sensorn. I verkligheten är det inte så enkelt.

Det finns inte mycket utrymme mellan linsen och sensorn på din telefon, så lite snygg teknik spelar in för tele.

Vad Samsung gör är att använda det som kallas ett periskoplinssystem. Det betyder inte att något dyker upp från toppen av telefonen som en ubåt, men det använder samma idé - linsen och sensorn är inte monterad i en rak linje och prismor eller speglar används för att rikta ljuset från linsen längs periskopröret tillbaka till sensor.

Så länge speglarna eller prismerna har rätt form och monteras i exakta vinklar gör detta brännvidden mycket längre utan att bilden förvrängs. Renderna ovan är från Oppo och visar en 5x förlustfri zoomkamera med den här idén där ljuset "böjs" genom linsen och ett prisma-system för att träffa sensorn på höger sida.

Samsung använder ett periskoplinsarrangemang och vad det kallar "Hybrid Optic Zoom" för att ha en full 10x optisk zoomlins på Galaxy S20 Ultras tele-kamera.

10 gånger 10

Källa: Android Central

10X optisk zoom låter inte så mycket och det låter definitivt inte samma som 100X eller till och med lite Space Zoomy. Det är här två högupplösta kamerasensorer och lite processmagi spelar in.

10X optisk zoom på en smartphone är ganska fantastisk, men det är långt ifrån Space Zoomy.

När du väl har passerat 10X zoommarkering använder S20 Ultras bildbehandling digitala zoomningsmetoder på bilddata som samlats in från både tele-sensorn 48MP och den enorma 108MP huvudkameran. Bilden beskärs och skärps utifrån vad teleobjektivet kan "se" och ljusvärden och andra sensoriska data som huvudkamerasensorn samlar in.

Bildbearbetningshårdvaran och programvarealgoritmerna på S20 Ultra är mycket bra. Använder sig av Qualcomm DSP och mjukvara som är lika bra som vad Google kan göra med fotografering i svagt ljus, du kan få ett mycket snyggt foto med mycket hög zoom. Och du kan också göra det som låter omöjligt - få ett foto som du faktiskt kan använda med 100X zoom även om det inte är den skarpaste bilden du någonsin har tagit.