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jueves, 26 de noviembre de 2020

¿Cuál es la diferencia entre zoom óptico y digital?

 

zoom ejemplo de gafas de sol

El zoom, como muchas especificaciones de cámaras, es un poco más complicado de lo que las campañas publicitarias le hacen creer. Los fabricantes de teléfonos inteligentes como Samsung ahora cuentan con un zoom de 10x, 50x o  incluso 100xPero, ¿es esto siquiera posible? Veamos las diferencias entre el zoom óptico y el digital.

¿Qué significa realmente Zoom?

¿Qué es el zoom y qué significa tener un 5x o 10x? En términos de física óptica, no mucho porque no existe el zoom.

La ampliación de la lente (cuánto aumenta una lente los objetos distantes) es una función de su distancia focal y el campo de visión resultante. Una lente con una distancia focal más larga (en relación con el tamaño del sensor de imagen ) tiene un campo de visión más pequeño. Esto hace que los objetos distantes parezcan más cercanos de lo que lo harían a través de una lente con una distancia focal más corta.

Hay suficientes factores en juego para que las lentes no se vendan en función de cuánto magnifican los objetos; más bien, se venden en función de su distancia focal.

Plano amplio de un río en un cañón.

Si desea saber más, puede consultar este artículo sobre cómo se calculan las especificaciones de zoomSin embargo, todo lo que realmente necesita saber es que el zoom depende de la distancia focal subyacente de una lente y del tamaño del sensor, y que está un poco desconectado de la realidad.

Pero, ¿cuál es la diferencia entre el zoom óptico y el real (seguiré usando esta palabra por conveniencia, pero lo que realmente quiero decir es "aumento aparente" o "campo de visión relativo más estrecho")?

Cómo funciona el zoom óptico

El zoom óptico es cuando las propiedades físicas de una lente realmente magnifican los objetos distantes. Por ejemplo, un telescopio es todo zoom óptico. Si ves la luna a través de uno, parece más grande. No hay pérdida de calidad, los objetos simplemente parecen más cercanos.

Un fotógrafo con un gran zoom óptico en un partido de fútbol.

El zoom óptico proviene de lentes con distancias focales largas que son al menos en relación con el tamaño del sensor de la cámara. Un teleobjetivo largo para una DSLR, como los que los fotógrafos deportivos utilizan en los juegos, tiene una distancia focal de entre 500 y 1000 mm. Por eso son tan pesados.

En cámaras más pequeñas, la distancia focal puede ser más corta. Las cámaras compactas pueden obtener un gran zoom óptico con lentes de 100 mm. Siguen siendo bastante grandes, pero mucho más pequeños que los tipos de telescopios que se utilizan en los partidos de fútbol.

En los teléfonos inteligentes, los fabricantes han comenzado a usar  lentes de periscopio  para un mejor zoom óptico. Han podido poner lentes con zoom de 5x (aproximadamente el equivalente al aumento de una lente de 100 mm en una DSLR, muy bueno) en sus teléfonos insignia sin hacerlos más gruesos. Este es un desarrollo realmente emocionante.

Sin embargo, 5x todavía está muy lejos de 100x, entonces, ¿cómo están llegando los fabricantes con sus afirmaciones?

Cómo funciona el zoom digital

Como mencionamos anteriormente, el zoom es un concepto confuso. El zoom digital aprovecha al máximo esa vaguedad. En esencia, el zoom digital consiste simplemente en recortar una foto para que los objetos que aparecen en ella parezcan más grandes; no se captura información de imagen adicional.

Tome la foto de abajo desde un iPhone Xs, por ejemplo. Este teléfono tiene un zoom óptico de 2x, pero un zoom digital de 10x. La toma ampliada tiene una resolución notablemente más baja.

Ejemplo de una imagen de zoom incorrecta de un perro en un iPhone.

Ese es el problema con el zoom digital. Mientras que el zoom óptico aumenta sin perder calidad de imagen, el zoom digital la reduce. Y cuanto más se acerca, peor se vuelve la calidad de la imagen.

¡Mejorar!

El zoom digital, sin embargo, está teniendo un momento. El zoom óptico es caro, tanto en términos de costo de producción como de las compensaciones necesarias para agregarlo a un teléfono inteligente. Las lentes de periscopio son un desarrollo relativamente nuevo (al menos en los teléfonos inteligentes), por lo que todavía hay algo por hacer.

Por lo tanto, los fabricantes de teléfonos inteligentes están utilizando los siguientes trucos para mejorar el zoom digital y minimizar la pérdida de calidad:

  • Usando sensores de increíble alta resolución : el Galaxy S20 de Samsung tiene una cámara de telefoto de 64 MP. Un sensor de alta resolución significa que hay más imágenes para recortar y, por lo tanto, más zoom digital disponible.
  • Agrupación de píxeles: la combinación de varios píxeles en un solo superpíxel ofrece una mejor calidad en las imágenes ampliadas digitalmente, en lugar de simplemente recortarlas después.
  • Inteligencia artificial y aprendizaje automático : estos son muy prometedores en el área de la fotografía. Los fabricantes de cámaras han podido utilizarlo para aumentar automáticamente la calidad de las imágenes con zoom digital.

Sin embargo, no es posible lograr altos niveles de zoom digital sin el zoom óptico. Estos locos zooms de 50x y 100x solo son posibles porque son un híbrido de zoom óptico y digital. Una lente óptica real hace parte del trabajo pesado, mientras que las técnicas digitales proporcionan un zoom más aparente.

Samsung podría estar aumentando sus números de zoom, pero hay mejoras genuinas en la tecnología de lentes que subyacen a algunas de las exageraciones.

Aprovechar al máximo el zoom

El enfoque actual en el zoom de la cámara en los teléfonos inteligentes es interesante. En cierto punto, sin embargo, se vuelve tonto.

Un objetivo con zoom óptico de 5x o incluso de 10x abre muchas opciones de disparo interesantes para las personas. También hace que las cámaras dedicadas sean aún más un lujo de nichoCon ese tipo de zoom, puede fotografiar a sus hijos jugando deportes, la vida silvestre en su jardín trasero y cualquier otra cosa a la que no pueda acercarse físicamente.

Si bien el zoom digital no es automáticamente algo malo (especialmente cuando no se usa en exceso), hay algunas desventajas de acercar demasiado. Está la pérdida de calidad de imagen, por supuesto, pero también, las fotos se vuelven más difíciles de tomar.

Con un zoom de 20x o 30x (que es aproximadamente equivalente a 1.000 mm en una DSLR), debe mantener el teléfono increíblemente quieto para obtener una buena toma. La más mínima contracción resultará en una foto borrosa, y lo que sea que intentes fotografiar saldrá del marco.

Eso también asumiendo que estás filmando con buena iluminación. Con poca luz, necesitará un trípode para su teléfono inteligente para obtener cualquier cosa que se parezca a una foto nítida.


Parece que los fabricantes de teléfonos inteligentes seguirán compitiendo con números de zoom cada vez mayores. Solo asegúrese de comprobar siempre cuál es el zoom óptico subyacente; eso es lo que realmente cuenta.

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