Mobilkamera

Du kan ikke zoome med et mobilkamera. Slik virker teknologien

Det er lett å tenke seg at et speilreflekskamera, med imponerende zoomobjektiver, er blitt krympet ned til det vi finner i mobilene. Slik er det ikke. Dessverre.

iPhone 12 Utsnitt: Telefonen har ikke telekamera, men kan skalere digitalt til 5X. Det er økt til 10 X i Photoshop for å kunne sammenliknes. (Foto: Odd Richard Valmot)
iPhone 12 Pro Max Utsnitt: Telefonen har skalert bildet til 10X fra 2,5X optisk forstørrelse. (Foto: Odd Richard Valmot)
HUAWEI P40 Pro+ Utsnitt: Bildet er tatt med telekameraet med optisk 10X forstørrelse. Ingen skalering. (Foto: Odd Richard Valmot)
Galaxy S20 FE 5G Utsnitt: Telefonen har skalert bildet til 10X fra 3X optisk forstørrelse (Foto: Odd Richard Valmot)
Galaxy Note 20 Ultra Utsnitt: Telefonen har skalert bildet til 10X fra 5X optisk forstørrelse (Foto: Odd Richard Valmot)
Xperia 5 II Utsnitt: Telefonen har skalert bildet til 10X fra 3X optisk forstørrelse (Foto: Odd Richard Valmot)

Det er lett å tenke seg at et speilreflekskamera, med imponerende zoomobjektiver, er blitt krympet ned til det vi finner i mobilene. Slik er det ikke. Dessverre.

Med Iphone 12 Pro Max ble det plutselig mye oppmerksomhet rundt telekameraet i mobilen. Eller zoomkameraet som mange kaller det. Men kan du zoome med en mobil? Nei, ikke slik du kan med et vanlig kamera. Der flytter du linsene frem og tilbake slik at avstanden til sensoren varierer. Det gjør du ikke i en mobiltelefon. Her er det en fast avstand mellom linsene og sensoren.

Forstørrer

Du kan tenke på et telekamera i en mobil som et slags avansert forstørrelsesglass. Optikken består av flere linser for å korrigere for alt som skjer fra lyset faller inn på den første til det ender på sensoren. Optikken består av flere linser som konsentrerer lyset mot sensoren inne i kameraet. Avstanden fra dette punktet, hvor lyset konsentreres i et punkt før det spres ut til sensoren, kalles brennvidden, eller fokallengden.

Telekameraer: Litt påkostede mobiler har gjerne et, eller til og med to, telekameraer. Her er Samsungs nye Galaxy S20 FE og Apples Iphone 12 Pro Max. Foto: Odd Richard Valmot

Så er det lysstyrken. Den må stå i forhold til optikken, sensorstørrelsen og brennvidden. Jo større den er, jo mer lys slipper optikken gjennom. Man snakker gjerne om F-tallet og det bør være minst mulig. Iphone 12 Pro Max har et F-tall på f/1.6. Det er et forholdstall og sier at det er 1,6 ganger lysåpningen inn til sensoren.

Regnes om til fullformat

Når du ser spesifikasjonen på et telekamera i en mobiltelefon, slik som i Iphone 12 Pro Max, så oppgis brennvidden til 65 millimeter. Det er selvfølgelig ikke riktig i virkeligheten, men man benevner brennvidde slik den hadde vært om dette var et fullformatkamera. Eller det samme arealet som i en gammeldags 35 mm film.

Huaweis nye Mate 40 Pro+ har til sammenlikning en brennvidde på 240 mm, men så har den også ti ganger optisk forstørrelse. Begge disse kameraene har også optisk stabilisering som selvfølgelig blir mer viktig jo mer man forstørrer.

Les også

Fast forstørrelse

Når en mobilprodusent skal lage et telekamera står de overfor et dilemma. For at man skal kunne kalle det tele i det hele tatt må det minst forstørre to ganger. Slik som Apple gjør i Iphone 12 Pro. Det er ikke mye, men det er det man får til med en brennvidde på 52 mm.

Mindre sensor eller færre piksler

Problemet er at telelinsen må konsentrere bildet mye mer enn en vanlig linse som typisk har en brennvidde på 26 mm. Det betyr at den ikke kan belyse et like stort sensorareal som normallinsen og da må sensoren gjøres mindre. Det betyr to ting. Skal man ha mange piksler blir hver av dem mindre. Alternativt trenger man ikke gjøre dem særlig mindre, men man må ha færre av dem.

Som eksempel har et normalkamera en pikselstørrelse på 1,7 mikrometer. Sensoren i telekameraet, som også har 12 MP (megapiksler), har en sensorstørrelse på 1,0 µm.

I Samsungs rimelige utgave av toppserien, Galaxy S20 FE, har hovedkameraet litt større piksler enn i Iphone 12 Pro Max. De er på 1,8 µm. Telekameraet i denne har 3X forstørrelse, men har også 1,0 µm pikselstørrelse. Hvordan får de til det? Selve sensorbrikken er jo litt mindre. Jo, ved å redusere oppløsningen i sensoren til 8 MP.

Sony Xperia 5 II er noe midt imellom. De har beholdt en telesensor på 12 MP, men har litt kortere brennvidde og klarer også 1,0 µm pikselstørrelse på det de kaller 3X forstørrelse.

Zoomer med to fingre

Det kan hevdes at man zoomer på mobilen når man forstørrer bildet mellom to fingre. På sett og vis er det sant, men det som skjer er at mobilen velger det kameraet som ligger nærmest i forstørrelse. Deretter bearbeides bildet digitalt. I et kamera hadde optikken flyttet seg og sørget for at pikslene i sensoren fylles med ekte lysinformasjon. En mobil må interpolere seg fram. Blir det mye, slik som i en Iphone 12 Pro Max blir avviket naturlig nok stort. Fra 2,5X forstørrelse til 10X er for mye forlangt for selv den beste prosessor med den beste algoritme.

Det er også årsaken til at HUAWEI P40 Pro+, med hele 10X periskopmontert telekamera, også har et konvensjonelt montert telekamera på 3X. Det blir rett og slett for langt hopp å interpolere mellom 1X og 10X.

Best på tele: Et periskopkamera flytter sensoren langt unna optikken og kan forstørre mye mer. Ingen forstørrer like mye som Huawei ennå, men ryktene sier at Samsungs nye S21, som kommer over nyttår får både 3X og 10X telekamera. Foto: Huawei

Liggende eller stående sensor

Tre ganger forstørrelse ser ut til å være det meste man får ut av optisk forstørrelse med et bra resultat. Så hvordan kan da Samsungs Galaxy Note 20 ha 5X og Huawei Mate 40 Pro+ ha 10X? Jo, de bruker en periskopmontert sensor. Den tar mer plass, men den gir mulighet til å ha mye større lengde mellom linsen og sensoren.

I stedet for at lyset treffer sensoren rett under linsen som i de aller fleste mobilkameraer, treffer lyset et prisme som fungerer som et speil som vender lyset 90 grader. Deretter treffer det sensoren som står montert normalt (90 grader) på hovedkortet. Da får man samme effekten som i et vanlig kamera med en lang zoomlinse. Dog med den forskjellen at ingen ting beveger seg – utenom den optiske stabiliseringen. Altså får man bare fast forstørrelse. Det er jo mulig å tenke seg at fremtiden vil gi oss bevegelige linser og variabel zoom, men det tar nok noen år og vil kanskje kreve litt mer plass.

Les også

Kommentarer (3)

Kommentarer (3)
Til toppen