Stejně jako mnoho dalších technických parametrů fotoaparátů, i zoom je složitější, než by se mohlo zdát z reklamních kampaní. Výrobci smartphonů, jako je například Samsung, se nyní pyšní 10x, 50x, nebo dokonce 100x zvětšením. Je to ale skutečně možné? Podívejme se na rozdíly mezi optickým a digitálním zoomem.
Co vlastně zoom znamená?
Co je to zoom a co to znamená, když má zařízení 5x nebo 10x zoom? Z pohledu optické fyziky nic takového jako zoom neexistuje. Zvětšení objektivu, tedy to, jak moc objektiv zvětšuje vzdálené objekty, je dáno jeho ohniskovou vzdáleností a zorným polem. Objektiv s delší ohniskovou vzdáleností má menší zorné pole, čímž se vzdálené objekty zdají být blíže, než při použití objektivu s kratší ohniskovou vzdáleností.
Protože je v tom zahrnuto mnoho faktorů, objektivy se neprodávají podle toho, jak moc zvětšují objekty, ale spíše podle jejich ohniskové vzdálenosti.
Například marketingový materiál pro širokoúhlý objektiv Huawei P40 Pro uvádí, že má 0,6x optický zoom.
Zoom, jak ho známe, je v podstatě marketingový termín, který byl popularizován kompaktními fotoaparáty. Původně se jednalo o poměr mezi nejkratší a nejdelší ohniskovou vzdáleností objektivu. Takže objektiv s rozsahem 10–100 mm měl 10x zoom, zatímco objektiv s rozsahem 25–100 mm měl 4x zoom. To znamená, že objektiv s 10x zoomem nemusel nutně znamenat, že objekty budou vypadat 10x větší.
Výrobci smartphonů však používají zoom trochu odlišně. 1x zoom je všeobecně považován za zorné pole hlavního fotoaparátu. Smartphony jako iPhone 11 Pro přidávají ještě širší čočku a nazývají ji 0,5x zoom, místo aby resetovali 1x na nový nejširší úhel.
Na rozdíl od kompaktních fotoaparátů to znamená, že u různých smartphonů s 10x zoomem můžete očekávat v podstatě stejné zvětšení.
Huawei P40 Pro má také periskopickou čočku s 5x optickým zoomem.
Pokud se chcete dozvědět více o výpočtu specifikací zoomu, můžete se podívat na jiný článek. Důležité je vědět, že zoom závisí na základní ohniskové vzdálenosti objektivu a velikosti snímače, a že je to pojem trochu odtržený od reality.
Jaký je tedy rozdíl mezi optickým a skutečným zoomem (pro zjednodušení budeme dále používat slovo „zoom“, i když ve skutečnosti mluvíme o „zdánlivém zvětšení“ nebo „užším relativním zorném poli“)?
Jak funguje optický zoom
Optický zoom spočívá ve fyzikálních vlastnostech objektivu, který skutečně zvětšuje vzdálené objekty. Například dalekohled funguje pouze na principu optického zoomu. Pokud se díváte na Měsíc skrz dalekohled, zdá se vám větší. Nedochází ke ztrátě kvality, objekty se pouze zdají být blíže.
Optický zoom je výsledkem objektivů s dlouhou ohniskovou vzdáleností, a to alespoň v poměru k velikosti snímače fotoaparátu. Dlouhé teleobjektivy pro DSLR fotoaparáty, které používají sportovní fotografové při zápasech, mají ohniskovou vzdálenost 500-1000 mm. Proto jsou tak objemné.
U menších fotoaparátů může být ohnisková vzdálenost kratší. Kompaktní fotoaparáty dokážou dosáhnout slušného optického zoomu i s 100mm objektivy. Jsou stále poměrně velké, ale mnohem menší než typy objektivů používaných při sportovních utkáních.
V chytrých telefonech začali výrobci používat periskopické čočky, aby dosáhli lepšího optického zoomu. Do svých špičkových telefonů dokázali integrovat 5x zoom (přibližně ekvivalentní zvětšení 100mm objektivu na DSLR), aniž by telefony výrazně zesílily. To je skutečně vzrušující vývoj.
Nicméně 5x je stále daleko od 100x, takže jak výrobci dosahují těchto hodnot?
Jak funguje digitální zoom
Jak jsme již zmínili, zoom je trochu vágní pojem. Digitální zoom této vágnosti plně využívá. Digitální zoom je v podstatě ořezání fotografie, takže objekty na ní vypadají větší. Nedochází k zachycení žádných dalších obrazových informací.
Podívejte se například na fotografii níže z iPhonu Xs. Tento telefon má 2x optický zoom, ale 10x digitální zoom. Přiblížený záběr má znatelně nižší rozlišení.
V tom spočívá problém digitálního zoomu. Zatímco optický zoom zvětšuje bez ztráty kvality obrazu, digitální zoom ji snižuje. A čím více přibližujete, tím horší je kvalita obrazu.
Vylepšení!
Digitální zoom má však své výhody. Optický zoom je nákladný, a to jak z hlediska výrobních nákladů, tak i kompromisů nutných pro jeho přidání do smartphonu. Periskopové čočky jsou poměrně novým vývojem (alespoň v chytrých telefonech), takže je stále co zlepšovat.
Výrobci smartphonů proto používají následující triky, aby zlepšili digitální zoom a minimalizovali ztrátu kvality:
Použití snímačů s velmi vysokým rozlišením: Samsung Galaxy S20 má 64MP teleobjektiv. Snímač s vysokým rozlišením znamená, že je k dispozici více dat pro ořez a tím i větší digitální zoom.
Pixel binning: Kombinace více pixelů do jednoho „superpixelu“ nabízí lepší kvalitu digitálně přiblížených obrázků než pouhé oříznutí.
Umělá inteligence a strojové učení: Ty jsou v oblasti fotografie velmi slibné. Výrobci fotoaparátů je dokázali využít k automatickému zlepšení kvality digitálně přiblížených snímků.
Vysoké úrovně digitálního zoomu však nejsou možné bez optického zoomu. Šílené 50x a 100x zoomy jsou možné jen proto, že se jedná o hybrid optického a digitálního zoomu. Skutečná optická čočka odvede těžkou práci, zatímco digitální techniky poskytnou zřetelnější zoom.
Je možné, že Samsung přehání svá čísla zoomu, ale v technologii objektivů existují skutečná vylepšení, která stojí za zmínku.
Jak co nejlépe využít zoom
Je zajímavé sledovat současné zaměření na zoom u fotoaparátů smartphonů. V určitém bodě to ale bude jednoduše zbytečné.
Objektiv s 5x nebo dokonce 10x optickým zoomem dává lidem mnoho zajímavých možností pro fotografování. Díky tomu jsou specializované fotoaparáty ještě atraktivnější. S tímto druhem zoomu můžete fotografovat své děti při sportu, divokou zvěř na zahradě a vše, k čemu se fyzicky nemůžete přiblížit.
I když digitální zoom nemusí být automaticky špatný (zvláště pokud není nadměrně používán), přílišné přibližování má své nevýhody. Samozřejmě dochází ke ztrátě kvality obrazu, ale je také obtížnější pořizovat fotografie.
Při 20x nebo 30x zoomu (což je zhruba ekvivalent 1000 mm na DSLR) musíte držet telefon neuvěřitelně stabilně, abyste získali dobrý snímek. I sebemenší pohyb způsobí rozmazanou fotografii a objekt, který chcete vyfotografovat, se může snadno pohnout.
To platí i za předpokladu, že fotografujete za dobrého osvětlení. Při slabém osvětlení budete pro svůj smartphone potřebovat stativ, abyste získali jakoukoli ostrou fotografii.
Zdá se, že výrobci smartphonů budou i nadále soutěžit v tom, kdo nabídne větší číslo zoomu. Ujistěte se, že vždy zkontrolujete, jaký je základní optický zoom – to je to, na čem ve skutečnosti záleží.