Как лучшие предложения, не застрял хвост
100-кратный зум на мобильных устройствах использует различные камеры, объектив перископа и программные функции для захвата изображений с большого расстояния с высоким разрешением. Он присутствует в смартфонах таких брендов, как Samsung, Xiaomi и Huawei, и стал популярным благодаря возможности фотографировать Луну.
Samsung Galaxy S20 Ultra с зумом 100x (Изображение: Карлис Дамбранс / Flickr)
Galaxy S20 Ultra был первым телефоном со 100-кратным зумом. Функция может иметь разные названия в зависимости от бренда: espcial zoom/space zoom (Samsung); Ультра-зум (Xiaomi); SuperZoom (Хуавей); Гиперзум (живой).
Затем узнайте, как производители смартфонов обходят физические ограничения, чтобы обеспечить 100-кратный зум на компактных устройствах без ущерба для их толщины.
Как мобильные телефоны достигают 100-кратного увеличения?
Сотовые телефоны достигают 100-кратного увеличения за счет сочетания оптического и цифрового увеличения. Цифровой зум включает в себя съемку фотографии, ее обрезку и использование алгоритмов для повышения ее резкости. С другой стороны, оптический зум захватывает кадрирование изначально, используя линзу перископа.
Как работает камера перископа?
Объектив перископа имеет Г-образную форму, на каждом конце расположены вход света и датчик. Для достижения большего оптического увеличения необходимо увеличить расстояние между объективом и сенсором; L-образной форме удается сделать это, не делая смартфон толще.
Объектив перископа имеет призму для перенаправления света (Изображение: Vitor Pádua / )
Например, в Galaxy S23 Ultra объектив перископа связан с 10-мегапиксельным датчиком изображения и обеспечивает 10-кратный оптический зум. Чтобы достичь 100-кратного гибридного зума, Samsung использует несколько методов:
- Биннинг пикселей: группирует несколько пикселей вместе как один, чтобы захватывать больше света;
- Основная камера с высоким разрешением: 200-мегапиксельный датчик предоставляет дополнительную информацию для определения большего количества деталей на изображении;
- Оптическая стабилизация (OIS): компенсирует движение объекта и ваших рук для повышения резкости;
- Искусственный интеллект: камеры делают несколько снимков каждый раз, когда вы нажимаете кнопку спуска затвора — например, с разной экспозицией — и эти данные объединяются с помощью ИИ.
Искусственный интеллект используется на фотографиях Луны для добавления деталей, которые камера смартфона физически не смогла бы запечатлеть. Телефоны Samsung используют искусственный интеллект для распознавания луны в кадре, объединения нескольких последовательных снимков и использования модели глубокого обучения для улучшения деталей и цветов изображения.
Каковы преимущества ИИ для камер мобильных телефонов?
- машинное обучение: сотовые телефоны со 100-кратным зумом используют алгоритмы компенсации потери качества при цифровом зуме. Они обучены максимально увеличивать изображения. Например, вы можете использовать базу данных, состоящую из пар фотографий — одна с высокой резкостью, другая с низким качеством.
- Комбинация нескольких фотографий: Еще один метод вычислительной фотографии заключается в объединении нескольких последовательных фотографий, сделанных с немного разных позиций, для создания более четкого увеличенного изображения. По данным Google, это может дать разрешение, эквивалентное 2-кратному или 3-кратному оптическому зуму при хорошем освещении.
Каковы ограничения для масштабирования на смартфонах?
Смартфоны — это компактные устройства, в которых мало места для размещения компонентов камеры, среди прочего. В результате трудно добиться истинного оптического увеличения, определяемого как отношение самого длинного фокусного расстояния к самому короткому в оптической системе.
Как работает оптический зум?
Цифровые зеркальные камеры достигают оптического увеличения за счет физического перемещения элементов объектива, которое изменяет фокусное расстояние, рассчитанное между центром объектива и точкой, в которой изображение находится в фокусе.
В смартфонах для этого движения не так много места, и большинство устройств имеют фиксированное фокусное расстояние. Вот почему производители комбинируют различные камеры с разным фокусным расстоянием для достижения более низких уровней увеличения, например двукратного оптического увеличения.
Телеобъектив на камере Nikon D90 и перископический объектив на мобильном телефоне (Изображение: Vitor Pádua / )
Чтобы достичь 100-кратного оптического увеличения, сотовый телефон должен иметь камеры с фокусным расстоянием 13 мм и 103 мм, что потребует очень большой толщины.
Есть телеобъективы со 100-кратным оптическим зумом и более, но они очень длинные. Объектив Canon Digisuper 100, например, имеет глубину 61 см и весит 23,5 кг, что невозможно для смартфона.
DSLRHuaweiLUASamsungSamsung Galaxy S20 UltraXiaomiInteligência ArtificialGoogle