यदि सेलफोन के शुरुआती दिनों से किसी को आज के समय में कूदना था, तो वे भ्रमित हो सकते हैं कि हमारे फोन पर जिन विशेषताओं की हम सबसे ज्यादा परवाह करते हैं उनमें से एक कैमरा है। 

शुरुआती फोन कैमरे बिल्कुल भयानक थे, लेकिन आप जहां भी जाते हैं, अपने साथ एक कैमरा रखने की क्षमता ने उन्हें जल्दी ही बेहद लोकप्रिय बना दिया। निर्माता इस प्रकार कैमरा विकास में एक पूर्ण भाग्य डाल रहे हैं और अब हमारे पास कैमरों वाले फोन हैं जो पेशेवर कैमरों को उनके पैसे के लिए एक रन दे सकते हैं। कम से कम सही परिस्थितियों में। 

एक चीज जो वर्तमान में अपेक्षाकृत कम स्मार्टफोन कैमरों में है, वह है ऑप्टिकल जूम। हालाँकि, समय बीतने के साथ आप इसे और नए फ़ोनों में देखना शुरू कर देंगे। जो^(Which) ऑप्टिकल बनाम डिजिटल ज़ूम के मुद्दे पर चर्चा करने का यह सही समय है।

"ज़ूम" क्या है?

आप शायद पहले से ही जानते हैं कि कैमरा ज़ूम क्या है। कम से कम, आप जानते हैं कि यह क्या करता है। "ज़ूमिंग" एक ऐसा फ़ंक्शन है जो आपकी तस्वीर में एक विषय बनाता है जो बहुत दूर है। फोटो पर प्रभाव वस्तु या व्यक्ति को अधिक स्थान भरकर अनिवार्य रूप से इसे फिर से फ्रेम करना है।

इस प्रभाव को प्राप्त करने के विभिन्न तरीके हैं, लेकिन अधिकांश स्मार्टफोन कैमरे डिजिटल ज़ूम नामक एक विधि का उपयोग करते हैं। यह समझने के लिए कि ऑप्टिकल ज़ूम हमारे द्वारा वर्तमान में उपयोग की जाने वाली डिजिटल ज़ूम पद्धति से कैसे भिन्न है, हमें पहले डिजिटल ज़ूम की व्याख्या करनी होगी क्योंकि यह वर्तमान में अधिकांश फ़ोनों में उपयोग किया जाता है।

हर कोई कर रहा है: डिजिटल ज़ूम

डिजिटल^(Digital) जूम काफी हद तक फोटोशॉप^(PhotoShop) जैसे एप्लिकेशन में फोटो को क्रॉप करने और उसका आकार बदलने जैसा ही है । मुख्य अंतर यह है कि आप इसे लाइव कर रहे हैं, फ़ोटो लेते समय या वीडियो बनाते समय। तो कौन सी बड़ी बात है? यह सब पिक्सल के नीचे आता है। जहां से डिजिटल जूम^(Which) में "डिजिटल" आता है।

जब आप एक डिजिटल छवि को बड़ा करते हैं, तो यह अधिक "पिक्सेलेटेड" हो जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि आपके पास पिक्सल की एक निश्चित आपूर्ति है। ज़ूम करने का एकमात्र तरीका पिक्सेल को बड़ा करना है। छवि दानेदार, चंकर हो जाती है और कम-निष्ठा वाली छवि के साथ समाप्त होती है।

यह स्मार्टफोन के लिए एक आपदा की तरह लगता है, लेकिन स्मार्टफोन निर्माताओं द्वारा पिछले कुछ वर्षों में डिजिटल रूप से ज़ूम की गई छवियों पर पिक्सेलेशन के प्रभाव को कम करने के लिए विभिन्न तरकीबें विकसित की गई हैं। चूंकि आधुनिक फोन के कैमरों में ऐसे सेंसर होते हैं जो आमतौर पर अधिकांश लोगों की आवश्यकता से अधिक पिक्सेल कैप्चर करने में सक्षम होते हैं। तो, आप किसी भी गुणवत्ता को खोए बिना पूर्ण सेंसर रिज़ॉल्यूशन के एक भाग में  क्रॉप कर सकते हैं।^(crop)

यदि आप सोशल मीडिया^{(social media)} के लिए उपयुक्त स्नैपशॉट कैप्चर करना चाहते हैं तो यह बिल्कुल ठीक है , लेकिन यदि आप अपने कैमरे के पूर्ण रिज़ॉल्यूशन पर एक फ़ोटो लेना चाहते हैं, तो आप विवरण खोए बिना इसके किसी भी भाग को ज़ूम इन नहीं कर सकते। 

अधिकांश लोग शायद बड़े पैमाने पर, पूर्ण-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियों की परवाह नहीं करते हैं जिन्हें फेसबुक^(FaceBook) या इंस्टाग्राम^(InstaGram) पर उनकी वास्तविक गुणवत्ता पर अपलोड नहीं किया जा सकता है। हालांकि, अधिक से अधिक लोग स्मार्टफोन फोटोग्राफी को बहुत गंभीरता से ले रहे हैं। इसका^(Which) मतलब है कि अधिक प्रीमियम समाधानों के लिए एक बाजार है। यहीं^(Which) से तस्वीर में ऑप्टिकल जूम आता है। 

पून पूरी तरह से इरादा।

झुकने वाली रोशनी: ऑप्टिकल ज़ूम

ऑप्टिकल ज़ूम केवल ज़ूम की एक विधि है जो किसी छवि को बड़ा करने के लिए प्रकाश का उपयोग करती है। यह एक आवर्धक कांच के समान काम करता है, एक बड़ी छवि बनाने के लिए ऑप्टिकल माध्यम (लेंस) के माध्यम से प्रकाश को झुकाता है।

एक समर्पित कैमरे में, जैसे कि एक डीएसएलआर^(DSLR) (डिजिटल सिंगल-लेंस रिफ्लेक्स कैमरा), आपके पास बड़ी लेंस असेंबलियां होती हैं जो लेंस को भौतिक रूप से आगे और पीछे ले जाकर ज़ूम कर सकती हैं। यह लेंस और कैमरा सेंसर के बीच की फोकल लंबाई को बदल देता है। पूरे सेंसर में एक बढ़ी हुई छवि पेश करना।

जैसा कि आप शायद इसके काम करने के तरीके से बता सकते हैं, इसका मतलब है कि लेंस के माध्यम से प्रक्षेपित बढ़ी हुई छवि प्रकाश में संपूर्ण, पूर्ण-रिज़ॉल्यूशन सेंसर को कवर करती है। इसका मतलब है कि ज़ूम की गई छवि में उतना ही विवरण होता है जितना कि केवल डिजिटल ज़ूम वाले कैमरे पर पूर्ण छवि। यह वास्तव में दोषरहित छवि आवर्धन है।

स्मार्टफोन में ऑप्टिकल जूम मुश्किल होता है^{(Zoom Is Hard)}

स्मार्टफोन में ऑप्टिकल जूम हासिल करना कोई मामूली बात नहीं है। आपके पास वास्तव में फ़ोन के पिछले भाग पर एक विशाल मोटरयुक्त लेंस असेंबली नहीं हो सकती है। हालांकि वास्तव में यह प्रयास किया गया है। उदाहरण के लिए, सैमसंग गैलेक्सी S4 ज़ूम^{(Samsung Galaxy S4 Zoom)} अनिवार्य रूप से एक स्मार्टफोन था जिसमें पीछे की तरफ एक कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरा लगा होता था। कृपया एक नज़र इसे देखिये:

स्पष्ट रूप से ऐसा कुछ नहीं है जिसे आप अपनी जेब में डाल सकते हैं, यही कारण है कि यह दृष्टिकोण वास्तव में कभी नहीं पकड़ा गया। इसके बजाय, आधुनिक स्मार्टफोन हमारे फोन के पीछे कैमरों का एक गुच्छा चिपका देते हैं। प्रत्येक कैमरे की एक अलग फ़ोकल लेंथ रेंज होती है, इसलिए जब आप सभी कैमरों को एक साथ जोड़ते हैं, तो आपको एक ऑप्टिकल ज़ूम रेंज मिलती है।

यह एक डीएसएलआर^(DSLR) पर एक बड़ा टेलीफोटो लेंस होने के समान नहीं है, उदाहरण के लिए । ऐसा इसलिए है क्योंकि आप एक ही सेंसर पर विभिन्न ज़ूम स्तरों पर छवि को फ़ोकस करने के लिए टेलीफ़ोटो लेंस की फ़ोकल लंबाई को स्थानांतरित कर सकते हैं। समस्या यह है कि अधिकांश मल्टी-कैमरा स्मार्टफोन सेटअप में प्रत्येक लेंस के लिए अलग-अलग सेंसर होते हैं। मुख्य कैमरे में आमतौर पर उच्चतम पिक्सेल गणना वाला सबसे बड़ा सेंसर होता है। वाइड-एंगल और टेलीफोटो कैमरों के साथ छोटे, सस्ते सेंसर स्पोर्ट करते हैं।

क्या यह पूरे बिंदु को नकारता नहीं है? ठीक^(Well) है कुछ अर्थों में यह करता है, लेकिन एक मल्टी-कैमरा सेटअप अभी भी एक फोन पर सबसे अच्छी उच्च-गुणवत्ता वाली ज़ूम रेंज प्रदान करता है। इंजीनियरों ने इन अलग-अलग तरीकों के संयोजन के तरीकों के साथ कुछ ऐसा ज़ूम किया है जो इसके भागों के योग से अधिक है।

दोनों दुनिया के सर्वश्रेष्ठ: हाइब्रिड ज़ूम

तथाकथित "हाइब्रिड" ज़ूम सिस्टम डिजिटल ज़ूम के साथ ऑनबोर्ड कैमरों की ऑप्टिकल क्षमताओं का उपयोग करते हैं और कुछ "कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी" के रूप में जाना जाता है।

कम्प्यूटेशनल^{(Computational)} फोटोग्राफी सॉफ्टवेयर तकनीकों के एक सेट को संदर्भित करती है जो कैमरा द्वारा कैप्चर की जा सकने वाली छवियों को बदलने और बढ़ाने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता और अन्य फैंसी गणितीय विधियों का उपयोग करती है। उदाहरण के लिए, कृत्रिम बुद्धिमत्ता^{(artificial intelligence)} किसी छवि के रिज़ॉल्यूशन को "कल्पना" करके बढ़ा सकती है कि वह उच्च रिज़ॉल्यूशन पर कैसी दिखेगी। 

यह जादू की तरह लग सकता है, लेकिन ज्यादातर मामलों में यह वास्तव में बहुत अच्छा काम करता है। इस तरह की सॉफ्टवेयर^(Software) तकनीकें ऑप्टिकल जूम रेंज के उच्च अंत में फोटो के विवरण को बढ़ाने के लिए ऑनबोर्ड कैमरों से विभिन्न छवियों को संयोजित करने में भी मदद कर सकती हैं। यहां तक ​​​​कि जब डिजिटल ज़ूम चलन में आता है, तो छवि डेटा और स्मार्ट सॉफ़्टवेयर एल्गोरिदम के ये सभी स्रोत कुछ बहुत ही आश्चर्यजनक छवियां बना सकते हैं।

क्या आपको स्मार्टफोन^{(A Smartphone)} में ऑप्टिकल जूम^{(Optical Zoom)} की परवाह करनी चाहिए ?

IPhone 12 जैसे हाई-एंड स्मार्टफोन में ऑप्टिकल जूम रेंज अच्छी होती है। यह वास्तव में कल्पना के किसी भी हिस्से से "टेलीफोटो" नहीं है, लेकिन आप आम तौर पर 2x से 2.5x छवि आकार में बिना किसी पिक्सेल के वृद्धि की उम्मीद कर सकते हैं। यह सामान्य उपयोग के मामलों के लिए एकदम सही है, जैसे कि किसी वस्तु के काफी करीब की तस्वीर लेना, जिसे आप शारीरिक रूप से करीब नहीं पा सकते।

यह निश्चित रूप से एक अच्छी सुविधा है, लेकिन अधिकांश उपयोगकर्ता डिजिटल ज़ूम से पूरी तरह से खुश होने वाले हैं। खासकर जब कृत्रिम बुद्धि की एक अच्छी गुड़िया के साथ बढ़ाया जाता है। यदि फ़ोन मुख्य सेंसर के समान रिज़ॉल्यूशन पर 2.5x से ऊपर ऑप्टिकल ज़ूम रेंज पेश करना शुरू करते हैं, तो यह बैठने और नोटिस लेने का समय होगा। हालाँकि, लेखन के समय, यह ऐसी विशेषता नहीं है जो आपके खरीदारी निर्णय को प्रभावित करे।

What Is Optical vs Digital Zoom on a Smartphone?

If sоmeone from the early days of cellphones were to jump tо the present dаy, they might be confusеd thаt one of the features we care most about on our рhones are cameras. 

Early phone cameras were absolutely awful, but the ability to have a camera with you wherever you go, quickly made them extremely popular. Manufacturers have thus been pouring an absolute fortune into camera development and now we have phones with cameras that can give professional cameras a run for their money. At least under the right conditions. 

One thing that relatively few smartphone cameras currently have however, is optical zoom. However, you’ll however start to see it in more new phones as time goes by. Which makes it the right time to discuss the issue of optical vs digital zoom.

What Is “Zoom”?

You probably already know what camera zoom is. At least, you know what it does. “Zooming” is a function that makes a subject in your photo who is far away appear close by. The effect on the photo is to essentially reframe it by making the object or person fill more of the space.

There are different ways of achieving this effect, but most smartphone cameras use a method called digital zoom. To understand how optical zoom is different from the digital zoom method we currently use, we’ll first have to explain digital zoom as it’s currently used in the vast majority of phones.

Everyone’s Doing It: Digital Zoom

Digital zoom is pretty much the same thing as cropping and resizing a photo in an application like PhotoShop. The main difference is that you’re doing it live, while taking a photo or making a video. So what’s the big deal? It all comes down to pixels. Which is where the “digital” in digital zoom comes from.

When you enlarge a digital image, it becomes more “pixelated”. That’s because you have a fixed supply of pixels. The only way to zoom is to make the pixels larger. The image becomes grainier, chunker and ends up with a low-fidelity image.

That sounds like a bit of a disaster then for smartphones, but various tricks have been developed by smartphone manufacturers over the years to make the effects of pixelation on digitally-zoomed images less of a problem. Since the cameras on modern phones have sensors capable of capturing many more pixels than most people typically need. So, you can crop to a section of the full sensor resolution without losing any quality. 

That’s perfectly fine if you want to capture a snapshot suitable for social media, but if you want to take a photo at the full resolution of your camera, you can’t zoom into any part of it without losing detail. 

Most people probably don’t care to have massive, full-resolution images that can’t be uploaded to FaceBook or InstaGram at their true quality anyway. However, more and more people are taking smartphone photography very seriously. Which means there’s a market for more premium solutions. Which is where optical zoom comes into the picture. 

Pun totally intended.

Bending Light: Optical Zoom

Optical zoom is simply a method of zoom that uses light to enlarge an image. It works the same as a magnifying glass, bending light through the optical medium (the lens) to create a larger image.

In a dedicated camera, such as a DSLR (digital single-lens reflex camera), you have large lens assemblies that can zoom by physically moving the lens back and forth. This changes the focal length between the lens and the camera sensor. Projecting an enlarged image into the entire sensor.

As you can probably tell from the way it works, this means that the enlarged image projected through the lens covers the entire, full-resolution sensor in light. That means the zoomed-in image has exactly as much detail as the full image on a camera with only digital zoom. It’s truly lossless image magnification.

Optical Zoom Is Hard in a Smartphone

Achieving optical zoom in a smartphone is not a trivial matter. You can’t really have a huge motorized lens assembly on the back of the phone. Although, this has actually been attempted. For example, the Samsung Galaxy S4 Zoom was essentially a smartphone with a compact digital camera glued onto the back. Have a look at this:

Clearly that’s not something you can just slip into your pocket, which is why this approach never really caught on. Instead, modern smartphones simply stick a bunch of cameras onto the back of our phones. Each camera has a different focal length range, so when you add all the cameras together, you get an optical zoom range.

This is not the same as having, for example, a big telephoto lens on a DSLR. That’s because you can move the focal length of the telephoto lens to focus the image at different zoom levels onto the same sensor. The problem is that most multi-camera smartphone setups have different sensors for each lens. The main camera usually has the largest sensor with the highest pixel count. With the wide-angle and telephoto cameras sporting smaller, cheaper sensors.

Doesn’t this negate the entire point? Well in some sense it does, but a multi-camera setup still offers the best high-quality zoom range on a phone. Engineers have come up with ways of combining these different approaches to zoom into something that’s greater than the sum of its parts.

Best Of Both Worlds: Hybrid Zoom

So-called “hybrid” zoom systems use the optical abilities of onboard cameras along with digital zoom and something known as “computational photography”.

Computational photography refers to a set of software techniques that use artificial intelligence and other fancy mathematical methods to change and enhance the images that the camera can capture. For example, artificial intelligence can increase the resolution of an image by “imagining” what it would look like at a higher resolution. 

It might sound like magic, but it actually works pretty well in most cases. Software techniques like these can also help combine the different images from the cameras onboard to enhance the details of the photo at the higher end of the optical zoom range. Even when digital zoom comes into play, all these sources of image data and smart software algorithms can create some pretty stunning images.

Should You Care About Optical Zoom In A Smartphone?

High-end smartphones like the iPhone 12 have a good optical zoom range. It’s not really “telephoto” by any stretch of the imagination, but you can generally expect 2x to 2.5x image size increase with no pixelation. This is perfect for typical use cases such as taking a photo of something reasonably close, which you can’t get physically closer to.

It’s certainly a nice feature to have, but the vast majority of users are going to be perfectly happy with digital zoom. Especially when enhanced with a nice dollop of artificial intelligence. If phones start to offer optical zoom ranges above 2.5x at the same resolution as the main sensor, it would be time to sit up and take notice. However, at the time of writing, it’s not a feature that should affect your purchasing decision.

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