Qual é a diferença entre zoom digital e óptico?

exemplo de zoom de óculos de sol
Harry Guinness

O zoom, como muitas especificações de câmeras, é um pouco mais complicado do que as campanhas publicitárias fazem você acreditar. Fabricantes de smartphones como a Samsung agora estão exibindo zoom de 10x, 50x ou  até 100x . Mas isso é mesmo possível? Vejamos as diferenças entre zoom óptico e digital.

O que o zoom realmente significa?

O que é zoom e o que significa ter 5x ou 10x? Em termos de física ótica, não muito, porque o zoom não existe.

A ampliação da lente (o quanto uma lente amplia objetos distantes) é uma função de sua distância focal e do campo de visão resultante. Uma lente com uma distância focal maior (em relação ao tamanho do sensor de imagem ) tem um campo de visão menor. Isso faz com que objetos distantes pareçam mais próximos do que se estivessem em uma lente com uma distância focal menor.

Há fatores suficientes em jogo para que as lentes não sejam vendidas com base no quanto elas aumentam os objetos; em vez disso, eles são vendidos com base em seu comprimento focal.

Grande plano de um rio em um cânion.
O marketing da lente grande angular do Huawei P40 Pro afirma que ela tem um zoom ótico de 0,6x. Huawei

O zoom, como o usamos agora, é basicamente um conceito de marketing popularizado por câmeras compactas. Originalmente, era a proporção entre as distâncias focais mais curtas e mais longas de uma lente. Portanto, uma lente de 10mm-100mm tinha zoom de 10x, enquanto uma lente de 25mm-100mm tinha zoom de 4x. Isso significava que uma lente com zoom de 10x não tornava as coisas necessariamente 10 vezes maiores.

Os fabricantes de smartphones, no entanto, usam o zoom de maneira um pouco diferente. Um zoom 1x é amplamente aceito como o campo de visão da câmera principal. Smartphones como o iPhone 11 Pro adicionam uma lente ainda mais ampla e chamam de zoom 0,5x, em vez de redefinir 1x para o novo ângulo mais amplo.

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Ao contrário das câmeras compactas, isso significa que você pode esperar basicamente a mesma ampliação aproximada com diferentes smartphones com zoom 10x.

Foto de um homem em uma corda escalando as rochas ao lado de um rio intenso.
O Huawei P40 Pro também possui uma lente periscópio com zoom ótico 5x. Huawei

Se você quiser saber mais, pode conferir este artigo sobre como as especificações de zoom são calculadas . Tudo o que você realmente precisa saber, porém, é que o zoom depende da distância focal subjacente de uma lente e do tamanho do sensor – e que está um pouco desconectado da realidade.

Mas qual é a diferença entre zoom óptico e real (continuarei usando essa palavra por uma questão de conveniência, mas o que realmente quero dizer é “ampliação aparente” ou “campo de visão relativo mais estreito”)?

Como funciona o zoom óptico

O zoom óptico ocorre quando as propriedades físicas de uma lente ampliam genuinamente objetos distantes. Por exemplo, um telescópio é todo zoom óptico. Se você ver a lua através de um, ela parece maior. Não há perda de qualidade – os objetos simplesmente parecem mais próximos.

Um fotógrafo com uma grande lente de zoom óptico em um jogo de futebol.
Pavel L Foto e Vídeo / Shutterstock

O zoom óptico vem de lentes com longas distâncias focais que são pelo menos relativas ao tamanho do sensor da câmera. Uma lente telefoto longa para uma DSLR, como aquelas que você vê os fotógrafos de esportes usando em jogos, tem uma distância focal entre 500-1.000 mm. É por isso que eles são tão pesados.

Em câmeras menores, a distância focal pode ser menor. Câmeras compactas podem obter ótimo zoom óptico com lentes de 100 mm. Eles ainda são muito grandes, mas muito menores do que os tipos de telescópio usados ​​em jogos de futebol.

Em smartphones, os fabricantes começaram a usar  lentes de periscópio  para melhor zoom óptico. Eles foram capazes de colocar lentes de zoom 5x (aproximadamente o equivalente à ampliação de uma lente de 100 mm em uma DSLR, tão bom) em seus telefones principais sem torná-los mais grossos. Este é um desenvolvimento genuinamente excitante.

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No entanto, 5x ainda está muito longe de 100x, então, como os fabricantes estão chegando lá com suas reivindicações?

Como funciona o zoom digital

Como mencionamos anteriormente, o zoom é um conceito nebuloso. O zoom digital aproveita ao máximo essa imprecisão. Em essência, o zoom digital consiste apenas em cortar uma foto para que os objetos nela pareçam maiores – nenhuma informação adicional da imagem é capturada.

Faça a foto abaixo em um iPhone Xs, por exemplo. Este telefone possui um zoom óptico 2x, mas um zoom digital 10x. A foto com zoom tem uma resolução visivelmente mais baixa.

Exemplo de imagem com zoom ruim de um cachorro em um iPhone.

Esse é o problema com o zoom digital. Enquanto o zoom óptico aumenta sem perder a qualidade da imagem, o zoom digital a reduz. E quanto mais você aumenta o zoom, pior fica a qualidade da imagem.

Realçar!

O zoom digital, no entanto, está passando por um momento. O zoom óptico é caro, tanto em termos de custo de produção quanto nas compensações necessárias para adicioná-lo a um smartphone. As lentes do periscópio são um desenvolvimento relativamente novo (pelo menos em smartphones), então ainda há algumas coisas a fazer.

Assim, os fabricantes de smartphones estão usando os seguintes truques para tornar o zoom digital melhor e minimizar a perda de qualidade:

  • Usando sensores de resolução incrivelmente alta : o Galaxy S20 da Samsung possui uma câmera telefoto de 64 MP. Esse sensor de alta resolução significa que há mais imagem para recortar e, portanto, mais zoom digital disponível.
  • Binning de pixels : combinar vários pixels em um único super pixel oferece melhor qualidade em imagens com zoom digital, em vez de apenas recortar depois.
  • IA e aprendizado de máquina : são muito promissores na área de fotografia. Os fabricantes de câmeras podem usá-lo para aumentar automaticamente a qualidade das imagens com zoom digital.
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Altos níveis de zoom digital, porém, não são possíveis sem o zoom óptico. Esses incríveis zooms 50x e 100x só são possíveis porque são um híbrido de zoom óptico e digital. Uma lente ótica real faz parte do trabalho pesado, enquanto as técnicas digitais fornecem um zoom mais aparente.

A Samsung pode estar aumentando seus números de zoom , mas existem aprimoramentos genuínos na tecnologia de lentes por trás de alguns dos exageros.

Aproveitando ao máximo o zoom

O foco atual no zoom da câmera em smartphones é interessante. Em certo ponto, porém, fica simplesmente bobo.

Uma lente de zoom óptico de 5x ou até mesmo de 10x oferece muitas opções de fotografia interessantes para as pessoas. Ele também torna as câmeras dedicadas ainda mais uma indulgência de nicho . Com esse tipo de zoom, você pode fotografar seus filhos praticando esportes, a vida selvagem em seu quintal e qualquer outra coisa que você não possa fisicamente chegar perto.

Embora o zoom digital não seja automaticamente uma coisa ruim (especialmente quando não é usado demais), existem algumas desvantagens em aumentar o zoom. Há a perda na qualidade da imagem, é claro, mas também as fotos ficam mais difíceis de tirar.

Com zoom de 20x ou 30x (o que é aproximadamente equivalente a 1.000 mm em uma DSLR), você precisa segurar o telefone incrivelmente imóvel para obter uma boa foto. A menor contração resultará em uma foto borrada e o que quer que você esteja tentando fotografar sair do quadro.

Isso também pressupõe que você está filmando com boa iluminação. Com pouca luz, você precisará de um tripé para o smartphone para obter qualquer coisa que se pareça com uma foto nítida.


Parece que os fabricantes de smartphones continuarão a competir com números de zoom cada vez maiores. Apenas certifique-se de sempre verificar qual é o zoom óptico subjacente – isso é o que realmente importa.