Si alguien de los primeros días de los teléfonos celulares saltara al presente, podría estar confundido de que una de las características que más nos importan en nuestros teléfonos son las cámaras. 

Las primeras cámaras de los teléfonos eran absolutamente horribles, pero la capacidad de tener una cámara contigo dondequiera que vayas, rápidamente las hizo extremadamente populares. Por lo tanto, los fabricantes han estado invirtiendo una fortuna absoluta en el desarrollo de cámaras y ahora tenemos teléfonos con cámaras que pueden hacer que las cámaras profesionales corran por su dinero. Al menos en las condiciones adecuadas. 

Sin embargo, una cosa que relativamente pocas cámaras de teléfonos inteligentes tienen actualmente es el zoom óptico. Sin embargo, comenzará a verlo en más teléfonos nuevos a medida que pase el tiempo. Lo^(Which) que lo convierte en el momento adecuado para discutir el tema del zoom óptico frente al digital.

¿Qué es "Zoom"?

Probablemente ya sepas qué es el zoom de la cámara. Al menos, sabes lo que hace. “Zoom” es una función que hace que un sujeto de su foto que está lejos aparezca cerca. El efecto en la foto es esencialmente reencuadrarla haciendo que el objeto o la persona ocupe más espacio.

Existen diferentes formas de lograr este efecto, pero la mayoría de las cámaras de los teléfonos inteligentes utilizan un método llamado zoom digital. Para comprender en qué se diferencia el zoom óptico del método de zoom digital que usamos actualmente, primero tendremos que explicar el zoom digital tal como se usa actualmente en la gran mayoría de los teléfonos.

Todo el mundo lo está haciendo: zoom digital

El zoom digital^(Digital) es prácticamente lo mismo que recortar y cambiar el tamaño de una foto en una aplicación como PhotoShop . La principal diferencia es que lo estás haciendo en vivo, mientras tomas una foto o grabas un video. ¿Así que cuál es el problema? Todo se reduce a píxeles. Que^(Which) es de donde viene lo "digital" en el zoom digital.

Cuando amplía una imagen digital, se vuelve más “pixelada”. Eso es porque tienes un suministro fijo de píxeles. La única forma de hacer zoom es agrandar los píxeles. La imagen se vuelve más granulada, más gruesa y termina con una imagen de baja fidelidad.

Eso suena un poco como un desastre para los teléfonos inteligentes, pero los fabricantes de teléfonos inteligentes han desarrollado varios trucos a lo largo de los años para hacer que los efectos de la pixelación en las imágenes con zoom digital sean menos problemáticos. Dado que las cámaras de los teléfonos modernos tienen sensores capaces de capturar muchos más píxeles de los que la mayoría de la gente suele necesitar. Por lo tanto, puede recortar^(crop) a una sección de la resolución completa del sensor sin perder calidad. 

Eso está perfectamente bien si desea capturar una instantánea adecuada para las redes sociales^{(social media)} , pero si desea tomar una foto con la resolución completa de su cámara, no puede hacer zoom en ninguna parte sin perder detalles. 

A la mayoría de las personas probablemente no les importe tener imágenes masivas de resolución completa que de todos modos no se pueden cargar en FaceBook o InstaGram con su verdadera calidad. Sin embargo, cada vez más personas se toman muy en serio la fotografía con teléfonos inteligentes. Lo que^(Which) significa que hay un mercado para más soluciones premium. Que^(Which) es donde el zoom óptico entra en escena. 

Juego de palabras totalmente intencionado.

Luz de flexión: zoom óptico

El zoom óptico es simplemente un método de zoom que utiliza la luz para ampliar una imagen. Funciona igual que una lupa, desviando la luz a través del medio óptico (la lente) para crear una imagen más grande.

En una cámara dedicada, como una DSLR (cámara réflex digital de lente única), tiene conjuntos de lentes grandes que pueden hacer zoom moviendo físicamente la lente hacia adelante y hacia atrás. Esto cambia la distancia focal entre la lente y el sensor de la cámara. Proyectar una imagen ampliada en todo el sensor.

Como probablemente pueda ver por la forma en que funciona, esto significa que la imagen ampliada proyectada a través de la lente cubre todo el sensor de resolución completa en la luz. Eso significa que la imagen ampliada tiene exactamente tantos detalles como la imagen completa en una cámara con solo zoom digital. Es una ampliación de imagen verdaderamente sin pérdidas.

El zoom^{(Zoom Is Hard)} óptico es difícil en un teléfono inteligente

Conseguir el zoom óptico en un smartphone no es un asunto baladí. Realmente no puedes tener un gran conjunto de lentes motorizados en la parte posterior del teléfono. Aunque, esto en realidad se ha intentado. Por ejemplo, el Samsung Galaxy S4 Zoom era esencialmente un teléfono inteligente con una cámara digital compacta pegada en la parte posterior. Echa un vistazo a esto:

Claramente, eso no es algo que pueda deslizarse en su bolsillo, por lo que este enfoque nunca se puso de moda. En cambio, los teléfonos inteligentes modernos simplemente colocan un montón de cámaras en la parte posterior de nuestros teléfonos. Cada cámara tiene un rango de longitud focal diferente, por lo que cuando agrega todas las cámaras, obtiene un rango de zoom óptico.

Esto no es lo mismo que tener, por ejemplo, un gran teleobjetivo en una DSLR . Esto se debe a que puede mover la distancia focal del teleobjetivo para enfocar la imagen con diferentes niveles de zoom en el mismo sensor. El problema es que la mayoría de las configuraciones de teléfonos inteligentes con múltiples cámaras tienen diferentes sensores para cada lente. La cámara principal suele tener el sensor más grande con el mayor número de píxeles. Con las cámaras de gran angular y teleobjetivo con sensores más pequeños y económicos.

¿No niega esto todo el punto? Bueno^(Well) , en cierto sentido lo hace, pero una configuración de varias cámaras aún ofrece el mejor rango de zoom de alta calidad en un teléfono. Los ingenieros han ideado formas de combinar estos diferentes enfoques para acercarse a algo que es más grande que la suma de sus partes.

Lo mejor de ambos mundos: zoom híbrido

Los llamados sistemas de zoom "híbridos" utilizan las capacidades ópticas de las cámaras integradas junto con el zoom digital y algo conocido como "fotografía computacional".

La fotografía computacional^{(Computational)} se refiere a un conjunto de técnicas de software que utilizan inteligencia artificial y otros métodos matemáticos sofisticados para cambiar y mejorar las imágenes que la cámara puede capturar. Por ejemplo, la inteligencia artificial^{(artificial intelligence)} puede aumentar la resolución de una imagen “imaginando” cómo se vería con una resolución más alta. 

Puede sonar como magia, pero en realidad funciona bastante bien en la mayoría de los casos. Las técnicas de software^(Software) como estas también pueden ayudar a combinar las diferentes imágenes de las cámaras a bordo para mejorar los detalles de la foto en el extremo superior del rango del zoom óptico. Incluso cuando entra en juego el zoom digital, todas estas fuentes de datos de imagen y algoritmos de software inteligente pueden crear algunas imágenes bastante sorprendentes.

¿Debería preocuparse por el zoom óptico^{(Optical Zoom)} en un teléfono inteligente^{(A Smartphone)} ?

Los teléfonos inteligentes de gama alta como el iPhone 12 tienen un buen rango de zoom óptico. No es realmente "teleobjetivo" por ningún tramo de la imaginación, pero generalmente puede esperar un aumento del tamaño de la imagen de 2x a 2.5x sin pixelación. Esto es perfecto para casos de uso típicos, como tomar una foto de algo razonablemente cercano, a lo que no puede acercarse físicamente.

Sin duda, es una buena característica, pero la gran mayoría de los usuarios estarán perfectamente satisfechos con el zoom digital. Especialmente cuando se mejora con una buena dosis de inteligencia artificial. Si los teléfonos comienzan a ofrecer rangos de zoom óptico superiores a 2.5x con la misma resolución que el sensor principal, sería hora de sentarse y tomar nota. Sin embargo, al momento de escribir este artículo, no es una característica que deba afectar su decisión de compra.

What Is Optical vs Digital Zoom on a Smartphone?

If someone from the eаrly days of cellphones were to јυmp to the present day, they might be confused that one of the features we care most about оn our phones 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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