Qual è la differenza tra zoom digitale e ottico?

zoom esempio di occhiali da sole

Harry Guinness



Lo zoom, come molte specifiche della fotocamera, è un po' più complicato di quanto le campagne pubblicitarie vorrebbero far credere. I produttori di smartphone come Samsung ora vantano 10x, 50x o anche 100x Ingrandisci. Ma questo è anche possibile? Diamo un'occhiata alle differenze tra zoom ottico e digitale.

Cosa significa effettivamente lo zoom?

Che cos'è lo zoom e cosa significa avere un 5x o un 10x? In termini di fisica ottica, non molto perché non esiste lo zoom.





L'ingrandimento dell'obiettivo (quanto un obiettivo ingrandisce gli oggetti distanti) è una funzione del suo lunghezza focale e il campo visivo risultante. Un obiettivo con una lunghezza focale maggiore ( rispetto alla dimensione del sensore di immagine ) ha un campo visivo più piccolo. Ciò fa apparire gli oggetti distanti più vicini di quanto farebbero attraverso una lente con una lunghezza focale più corta.

Ci sono abbastanza fattori in gioco che le lenti non vengono vendute in base a quanto ingrandiscono gli oggetti; piuttosto, vengono venduti in base alla loro lunghezza focale.



Grandangolo di un fiume in un canyon.

Il marketing per l'obiettivo grandangolare di Huawei P40 Pro afferma che ha uno zoom ottico 0,6x. Huawei

Lo zoom, come lo usiamo ora, è fondamentalmente un concetto di marketing reso popolare dalle fotocamere compatte. In origine, era il rapporto tra le lunghezze focali più corte e più lunghe di un obiettivo. Quindi, un obiettivo da 10 mm-100 mm aveva uno zoom 10x, mentre un obiettivo da 25 mm-100 mm aveva uno zoom 4x. Ciò significava che un obiettivo con zoom 10x non faceva necessariamente sembrare le cose 10 volte più grandi.

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I produttori di smartphone, tuttavia, utilizzano lo zoom in modo leggermente diverso. Uno zoom 1x è ampiamente accettato come campo visivo della fotocamera principale. Gli smartphone come l'iPhone 11 Pro aggiungono un obiettivo ancora più ampio e lo chiamano zoom 0,5x, anziché reimpostare 1x sul nuovo angolo più ampio.



A differenza delle fotocamere compatte, ciò significa che puoi aspettarti per lo più lo stesso ingrandimento approssimativo con diversi smartphone con zoom 10x.

Zoom di un uomo su una corda che si arrampica sulle rocce vicino a un fiume impetuoso.

Huawei P40 Pro ha anche un obiettivo periscopio con zoom ottico 5x. Huawei

Se vuoi saperne di più, puoi dare un'occhiata questo pezzo su come vengono calcolate le specifiche dello zoom . Tutto ciò che devi sapere, però, è che lo zoom dipende dalla lunghezza focale sottostante di un obiettivo e dalle dimensioni del sensore, e che è un po' disconnesso dalla realtà.

Ma qual è la differenza tra zoom ottico e reale (continuerò a usare questa parola per comodità, ma ciò che intendo veramente è ingrandimento apparente o campo visivo relativo più ristretto)?

Come funziona lo zoom ottico

Lo zoom ottico è quando le proprietà fisiche di un obiettivo ingrandiscono realmente gli oggetti distanti. Ad esempio, un telescopio è tutto zoom ottico. Se guardi la luna attraverso uno, sembra più grande. Non c'è perdita di qualità: gli oggetti appaiono solo più vicini.

Un fotografo con un grande zoom ottico durante una partita di calcio.

Pavel L Foto e video/Shutterstock

Lo zoom ottico proviene da obiettivi con lunghezze focali lunghe che sono almeno relative alle dimensioni del sensore della fotocamera. Un lungo teleobiettivo per una reflex digitale, come quelli che vedi i fotografi sportivi che usano durante i giochi, ha una lunghezza focale compresa tra 500 e 1.000 mm. Ecco perché sono così pesanti.

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Sulle fotocamere più piccole, la lunghezza focale può essere più corta. Le fotocamere compatte possono ottenere un ottimo zoom ottico con obiettivi da 100 mm. Sono ancora piuttosto grandi, ma molto più piccoli dei telescopi usati nelle partite di calcio.

Negli smartphone, i produttori hanno iniziato a utilizzare lenti periscopiche per un migliore zoom ottico. Sono stati in grado di mettere obiettivi zoom 5x (più o meno equivalenti all'ingrandimento di un obiettivo da 100 mm su una DSLR, quindi abbastanza buono) nei loro telefoni di punta senza renderli più spessi. Questo è uno sviluppo davvero eccitante.

Tuttavia, 5x è ancora molto lontano da 100x, quindi come stanno arrivando i produttori con le loro affermazioni?

Come funziona lo zoom digitale

Come accennato in precedenza, lo zoom è un concetto confuso. Lo zoom digitale sfrutta appieno questa vaghezza. In sostanza, lo zoom digitale sta semplicemente ritagliando una foto in modo che gli oggetti in essa appaiano più grandi, senza che vengano acquisite ulteriori informazioni sull'immagine.

Prendi lo scatto qui sotto da un iPhone Xs, ad esempio. Questo telefono ha uno zoom ottico 2x, ma uno zoom digitale 10x. Lo scatto ingrandito ha una risoluzione notevolmente inferiore.

Esempio di una cattiva immagine zoom di un cane su un iPhone.

Questo è il problema con lo zoom digitale. Mentre lo zoom ottico si ingrandisce senza perdere la qualità dell'immagine, lo zoom digitale la riduce. E più ingrandisci, peggiore sarà la qualità dell'immagine.

Migliorare!

Lo zoom digitale, tuttavia, sta avendo un po' di tempo. Lo zoom ottico è costoso, sia in termini di costo di produzione che di compromessi necessari per aggiungerlo a uno smartphone. Le lenti a periscopio sono uno sviluppo relativamente nuovo (almeno negli smartphone), quindi c'è ancora del lavoro da fare.

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Pertanto, i produttori di smartphone utilizzano i seguenti trucchi per migliorare lo zoom digitale e ridurre al minimo la perdita di qualità:

    Utilizzo di sensori ad altissima risoluzione: Il Galaxy S20 di Samsung ha un teleobiettivo da 64 MP. Un sensore così ad alta risoluzione significa che c'è più immagine da ritagliare e, quindi, più zoom digitale da avere.
  • Binning pixel : La combinazione di più pixel in un singolo super-pixel offre una qualità migliore sulle immagini ingrandite digitalmente, anziché limitarsi a ritagliare in seguito.
  • AI e apprendimento automatico: Questi sono mostrando molte promesse nella fotografia di zona. I produttori di fotocamere sono stati in grado di utilizzarlo per aumentare automaticamente la qualità delle immagini ingrandite digitalmente.

Tuttavia, alti livelli di zoom digitale non sono possibili senza lo zoom ottico. Questi folli zoom 50x e 100x sono possibili solo perché sono un ibrido tra zoom ottico e digitale. Una vera lente ottica fa parte del lavoro pesante, mentre le tecniche digitali forniscono uno zoom più evidente.

Samsung potrebbe essere pompando i suoi numeri di zoom , ma ci sono veri e propri miglioramenti nella tecnologia delle lenti alla base di parte del clamore.

Ottenere il massimo da Zoom

L'attuale focus sullo zoom della fotocamera negli smartphone è interessante. Ad un certo punto, però, diventa stupido.

Un obiettivo con zoom ottico 5x o addirittura 10x offre molte opzioni di scatto interessanti per le persone. anche rende le fotocamere dedicate ancora più di un'indulgenza di nicchia . Con quel tipo di zoom, puoi fotografare i tuoi bambini mentre praticano sport, la fauna selvatica nel tuo giardino sul retro e qualsiasi altra cosa a cui non puoi avvicinarti fisicamente.

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Sebbene lo zoom digitale non sia automaticamente una cosa negativa (soprattutto quando non è abusato), ci sono alcuni aspetti negativi nello zoomare troppo. C'è la perdita di qualità dell'immagine, ovviamente, ma anche le foto diventano sempre più difficili da scattare.

Con uno zoom 20x o 30x (che equivale all'incirca a 1.000 mm su una reflex digitale), devi tenere il telefono incredibilmente fermo per ottenere una buona ripresa. La minima contrazione risulterà in una foto sfocata e qualunque cosa tu stia cercando di fotografare si sposterà fuori dall'inquadratura.

Anche supponendo che tu stia girando con una buona illuminazione. In condizioni di scarsa illuminazione, avrai bisogno di un treppiede per il tuo smartphone per ottenere qualcosa che assomigli a una foto nitida.


Sembra che i produttori di smartphone continueranno a competere con numeri di zoom sempre crescenti. Assicurati solo di controllare sempre qual è lo zoom ottico sottostante: questo è ciò che conta davvero.

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Harry Guinness è un esperto di fotografia e scrittore con quasi un decennio di esperienza. Il suo lavoro è stato pubblicato su giornali come The New York Times e su una varietà di altri siti Web, da Lifehacker a Popular Science e OneZero di Medium.
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