Explicación del zoom 2X en el iPhone 14 Pro

El iPhone 14 Pro presenta un nuevo zoom 2X con calidad “óptica”, pero sin una verdadera lente de zoom 2X en el teléfono.

¿Como es posible? ¿Y la calidad de imagen con este nuevo modo 2X realmente coincide con la de una lente de zoom 2X dedicada?

Explicamos cómo funciona el modo 2X en el iPhone 14 Pro, la tecnología detrás de él y por qué otros fabricantes de teléfonos que usaron sensores de alta resolución mucho antes que Apple todavía no han implementado una función similar. ¡Sigue leyendo!

Recorte del sensor 2X frente al zoom digital 2X

El secreto de la nueva tecnología de zoom de “calidad óptica” 2X en el iPhone 14 Pro radica en el gran sensor de la cámara de 48 megapíxeles. Apple lo explica en términos simples: para que funcione, solo necesita tomar la parte central de 12 megapíxeles de ese sensor. De esta manera, no tiene que estirar una foto 1X usando el zoom digital y, en su lugar, tiene una imagen de 12 megapíxeles de resolución completa.

Pero muchas personas pueden preguntarse: si fuera tan simple, ¿no deberían todos los teléfonos inteligentes con una cámara principal de 50 megapíxeles hacerlo mientras hacen zoom? ¿Y por qué este método solo se usa para zoom 2X y no para otros niveles de zoom también? En teoría, podría tomar una sección del sensor que corresponde a 1.1X, 1.2X, 1.3X, etc., y aún así tener una imagen de “resolución completa” con un zoom de calidad “óptica” similar. Sin embargo, resulta que esto no es tan simple y fácil de hacer.

La forma en que funcionan las cámaras modernas de teléfonos inteligentes con sensores de alta resolución es que usan algo llamado agrupamiento de píxeles a nivel de firmware. Esto es importante porque significa que el procesamiento de la cámara siempre funciona con alrededor de 12 MP de datos. Si bien puede tener un sensor de 48MP o 50MP, básicamente funciona como un sensor de 12MP.

Esto se conoce comúnmente como un “sensor Quad Bayer”. En sus materiales de prensa, Apple también se refiere a él como un “sensor de cuatro píxeles”, que es esencialmente lo mismo.

Manzana:

“El sensor de cuatro píxeles nos permite ir más allá de los tres lentes principales del sistema de cámara Pro para crear un teleobjetivo 2x adicional.

Este nuevo teleobjetivo utiliza los 12 megapíxeles centrales del sensor de cuatro píxeles para ofrecer fotos de resolución completa y video 4K sin zoom digital”.

El proceso de “agrupación de píxeles” que acabamos de mencionar consiste básicamente en tomar varios píxeles y combinarlos en uno. En el caso de los sensores de 50 MP tenemos un binning de 4 a 1 pixel, en el caso del sensor de 108 MP de Samsung tenemos un binning de 9 a 1 pixel, y en el caso del próximo S23 Ultra con sus 200 MP tenemos Debería tener un sensor de 16 a 1. Binning de 1 píxel, e incluso si los números son diferentes, la idea es la misma: usar esos píxeles adicionales para reducir el ruido de la imagen y obtener una toma final atractiva de 12MP.

Entonces, lo que Apple ha hecho con su nueva tecnología de zoom 2X es que omite todo el proceso de agrupamiento de píxeles y usa solo una sección más pequeña del sensor, sin embargo, todavía en la resolución nativa. Y luego, utiliza inteligencia artificial para eliminar el ruido de la imagen. Por lo general, obtiene más detalles, pero a costa de un poco más de ruido. Ese pequeño ruido adicional apenas se nota durante el día, por lo que es un compromiso digno.

En el caso del iPhone 14 Pro, 2.1X a 2.9X usará un zoom digital encima de esa imagen 2X, luego cambiará a su lente nativa 3X.

diferencia de color

*Las fotos de arriba se tomaron con el iPhone 14 Pro Max. Crédito de la imagen: PhoneArena.

Como puede ver en las imágenes de arriba, hay una diferencia no solo en los detalles, sino también en la reproducción del color cuando se actualiza a 2X. Por lo general, es una diferencia sutil, pero en ocasiones puede ser muy notable, como en el segundo conjunto de fotos con la vegetación y el árbol.

Diferencia en detalles

Echemos un vistazo más de cerca y veamos qué está pasando con el detalle:

Como puede ver, hay una mejora notable en los detalles cuando cambia al modo 2X, lo que, junto con los colores ligeramente diferentes, indica que, de hecho, el procesamiento cambia en el nivel de zoom 2X.

Curiosamente, comparamos un recorte de la misma parte de la misma foto tomada a 1X y 1,9X. Puede ver que incluso el detalle en 1.9X es ligeramente mejor que simplemente recortar la fotografía 1X. Esto indica claramente que incluso de 1.1X a 1.9X, Apple no solo usa el zoom digital, sino que aplica un procesamiento adicional a las imágenes.

Sin embargo, el gran cambio realmente ocurre en 2X cuando, como explicamos anteriormente, Apple cambia a usar un recorte del sensor.

Aquí está la parte complicada: todos los teléfonos inteligentes con una cámara de alta resolución teóricamente podrían hacer este truco 2X, pero eso significa que tienes que construir una forma completamente nueva de procesar imágenes en 2X y eso es exactamente lo que parece haber sido el escollo para otras empresas. . La construcción de esta nueva tubería de procesamiento de imágenes obviamente también requiere algo de energía, por lo que tiene sentido que esta función se reserve para teléfonos de gama alta.

¿Cómo se compara con una lente 2X?

¿Y qué pasa con la distancia focal y la compresión?

Pero, ¿cómo se compara este nuevo modo 2X con una lente 2X dedicada? Después de todo, hace solo un par de años, teníamos muchos teléfonos con una lente 2X dedicada, que era absolutamente increíble para tomar fotos de estilo retrato. En comparación, una foto de retrato con una lente gran angular 1X a menudo da como resultado rasgos faciales distorsionados, la nariz se ve demasiado grande, la cabeza es desproporcionadamente grande en comparación con el resto del cuerpo, simplemente no es una distancia focal adecuada para la mayoría de los retratos.

La buena noticia es que un recorte de sensor 2X da como resultado absolutamente la misma distancia focal que una lente 2X dedicada.

Lo que realmente importa para obtener esa perspectiva sin distorsiones (el “aspecto de 50 mm” en nuestro caso) es la distancia al sujeto. Esto significa que la perspectiva sería la misma si usa una lente de 25 mm de ancho y recorta los píxeles centrales. El motivo es que recortar los píxeles centrales no cambia la distancia al sujeto (lo que crea esa perspectiva).

Sin embargo, lo que parecería diferente es el efecto “bokeh”.

Conclusión

Así que este nuevo modo 2X definitivamente no es un truco y es realmente un verdadero paso adelante para la fotografía móvil. También es algo que esperamos que otras empresas implementen también.

Google ya lo hizo en la serie Pixel 7, y ahora todos los ojos están puestos en Samsung, Xiaomi y el resto para traernos este zoom de alta calidad para que todos podamos subir de nivel nuestro juego de fotografía de teléfonos inteligentes sin agregar demasiado volumen a nuestros teléfonos.