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？

携帯電話の初期の誰かが今日にジャンプした場合、彼らは私たちが私たちの電話で最も気にかけている機能の1つがカメラであると混乱するかもしれません。

初期の携帯電話のカメラは絶対にひどいものでしたが、どこにでもカメラを持って行くことができるため、すぐに非常に人気がありました。 このように、メーカーはカメラ開発に絶対的な財産を注ぎ込んできました。そして今、私たちはプロのカメラに彼らのお金のために走らせることができるカメラ付きの電話を持っています。 少なくとも適切な条件下で。

しかし、現在比較的少数のスマートフォンカメラが持っているものの1つは、光学ズームです。 ただし、時間が経つにつれて、より多くの新しい電話でそれが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を議論するのに適切な時期です。

「ズーム」とは何ですか？

あなたはおそらくカメラズームが何であるかをすでに知っています。 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、写真の中の遠くにある被写体を近くに写らせる機能です。 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埋めるようにすることで、基本的に写真をリフレームすることです。

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ています。 光学ズームが現在使用しているデジタルズーム方式とどのように異なるかを理解するには、まず、大多数の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。

みんなやってる：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切り抜いたりサイズ変更したり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ったりしながら、ライブでやっているということです。 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。 これが、デジタルズームの「デジタル」の由来です。

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。 画像はより粗く、分厚いも​​のになり、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へのピクセル化の影響をそれほど問題にしないようにするために、スマートフォンメーカーによって長年にわたってさまざまなトリックが開発されてきました。 最近の電話のカメラには、ほとんどの人が通常必要とするよりもはるかに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。 したがって、品質を損なうことなく、センサーのフル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これで問題ありませんが、カメラのフル解像度で写真を撮りたい場合は、細部を失わずに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に真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気にしないでしょう。 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。 ここで光学ズームが登場します。

しゃれは完全に意図されています。

ベンディングライト：光学ズーム

光学ズームは、光を使用して画像を拡大するズーム方法です。 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。

デジタル一眼レフ（デジタル一眼レフカメラ）などの専用カメラには、レンズを物理的に前後に動かすことで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わります。 拡大画像をセンサー全体に投影します。

それがどのように機能するかからおそらくわかるように、これは、レンズを通して投影された拡大画像が、光の中でフル解像度センサー全体をカバーす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完全な画像とまったく同じくらい詳細になります。 本当にロスレスの画像倍率です。

スマートフォンでは光学ズームが難しい

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。 あなたは本当に電話の後ろに巨大な電動レンズアセンブリを持つことはできません。 しかし、これは実際に試みられました。 たとえば、Samsung Galaxy S4 Zoomは基本的に、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、それはあなたがただあなたのポケットに滑り込むことができるものではありません、それがこのアプローチが実際に決して流行しなかった理由です。 代わりに、最近のスマートフォンは、携帯電話の背面にカメラを貼り付けるだけです。 カメラごとに焦点距離の範囲が異なるため、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、デジタル一眼レフ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、異なるズームレベルの画像を同じセンサーに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使用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は、より小型で安価なセンサーを搭載しています。

これは全体のポイントを否定しませんか？ 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、パーツの合計よりも大きい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、デジタルズームや「計算写真」と呼ばれるものとともに、車載カメラの光学機能を使用します。

計算写真とは、人工知能やその他の高度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」することにより、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かなりうまく機能します。 このようなソフトウェア技術は、搭載されている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細部を強調するのにも役立ちます。 デジタルズームが登場した場合でも、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、非常に魅力的な画像を作成できます。

スマートフォンの光学ズームインを気にする必要がありますか？

iPhone 12のようなハイエンドのスマートフォンは、優れた光学ズーム範囲を備えています。 想像力の限りでは実際には「望遠」ではありませんが、一般的に、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、物理的に近づくことができない、適度に近いものの写真を撮るなどの一般的な使用例に最適です。

これは確かに優れた機能ですが、大多数のユーザーはデジタルズームに完全に満足するでしょう。 特に、人工知能の素晴らしい一滴で強化されたとき。 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、立ち上がって注意を払う時が来ます。 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。