Camera’s zijn een belangrijk onderdeel in een smartphone. De foto en videokwaliteit is de afgelopen jaren dan ook sterk toegenomen. De nieuwe trend is het implementeren van een Dual Camera, deze wordt inmiddels door nagenoeg alle gerenommeerde fabrikanten ingezet. Ten opzichte van de reguliere digitale camera ontbreekt er echter nog altijd één belangrijk onderdeel voor het verkrijgen van een goede beeldkwaliteit; een optische zoom lens.
Optische zoom versus Digitale zoom
Het grote verschil tussen optische zoom en digitale zoom is dat de beeldkwaliteit bij digitale zoom verslechtert. Bij optische zoom zorgt de lens voor het vergrootte beeld, waarbij de volledige resolutie gebruikt kan worden. Bij digitale zoom wordt het bestaande beeld uitvergroot, waardoor de beeldkwaliteit verslechtert.
Samsung Galaxy S4 Zoom smartphone camera
In het verleden is er meermaals geprobeerd om een optische zoom lens in een telefoon te implementeren. Een voorbeeld die velen nog wel zullen kennen is de Samsung Galaxy S4 Zoom, uit 2013. Deze werd één jaar later opgevolgd door de Galaxy K Zoom. Beide smartphones beschikte over 10x optische zoom.
Er zit echter één groot nadeel aan een optische zoom lens, waardoor deze ontwikkeling lange tijd tot stilstand is gekomen. Een dergelijke lens vergt namelijk veel meer ruimte, ruimte waarover de hedendaagse dunne smartphones helemaal niet beschikken.
Deze ruimte is nodig doordat een dergelijk lenssysteem uit meerdere lenselementen bestaat, waarbij er tussen de lenselementen ruimte gecreëerd moet worden, om in te zoomen. Hierdoor zagen de Samsung Zoom smartphones er dan ook eerder uit als een digitale camera, dan als een smartphone.
Smartphones met optische zoom
Kijken we naar de smartphones die vandaag de dag in de winkel te koop zijn, dan zien we een aantal modellen terug met optische zoom. Waaronder de Asus Zenfone Zoom S (2.3x optische zoom), de Apple iPhone 7 Plus en 8 Plus (2x), de Oppo R11 (2x) en de OnePlus 5 (1,6x). De dubbele camera met dubbele sensoren maken deze functie mogelijk.
Daarnaast heeft Oppo begin dit jaar op de MWC 2017 een prototype smartphonecamera getoond met een 5x optische zoom lens. Dit werd als een ware doorbraak gezien. Oppo heeft namelijk kans gezien om de lens schuin in de behuizing te zetten, waardoor de lens niet uit de behuizing steekt. Al met al zie je dat er enige vordering wordt gemaakt.
Patent voor periscopische 12x optische zoom lens
Een nieuwe doorbraak in de optische zoom camera voor smartphones komt van de National Central University in Taiwan. Deze universiteit heeft een periscopische 12x optische zoom lens ontwikkeld voor smartphone camera’s. De universiteit heeft een patent ingediend bij de WIPO (World Intellectual Property Organization) om de technologie te beschermen.
Het gaat om een 12x optische zoom camera met 8 megapixels. De lens bestaat uit vijf lenselementen en een prisma. De rechthoekige prisma heeft een lengte van 7mm. De prisma zorgt ervoor dat het binnenkomende licht 90˚ wordt gebogen. Hierdoor kunnen de lenselementen schuin in de mobiele telefoon geplaatst worden, waardoor de lens niet uit de behuizing steekt. De lengte van het prisma is gelijk aan de dikte van de cameralens van de mobiele telefoon.
Het is op dit moment nog onbekend welke fabrikant deze technologie als eerste zal toepassen. Aangezien het ontwikkeld is door een Taiwanese universiteit zou je aan het Taiwanese HTC kunnen denken. HTC heeft in 2014 al aangegeven een optische zoom lens in haar smartphones te willen integreren. Het zou dan ook zo kunnen zijn dat de HTC U12 over een dergelijke camera zal gaan beschikken.
Maar ook de Koreaanse fabrikanten Samsung en LG zullen ongetwijfeld interesse hebben in deze nieuwe techniek. De LG G7 zal net als het huidige vlaggenschip model, de G6, weer hoog inzetten als het gaat om camera functionaliteit. Ook van de Samsung Galaxy S9 wordt veel verwacht. De Galaxy Note 8 was het eerste model van Samsung met een dubbele camera. Nu het bedrijf daar inmiddels ervaring in heeft opgedaan lijkt een optische zoom lens de volgende stap te zijn. Voor de vouwbare Galaxy X zal deze technologie waarschijnlijk nog niet zijn weggelegd.
Optische beeldstabilisatie in mobiele telefoons
Wil je een optische zoom lens gebruiken terwijl je uit de hand schiet (wat toch het meest gebruikelijk is bij smartphones), dan is een optische beeldstabilisatie meer dan gewenst, anders krijg je alsnog onscherpe beelden. De meeste smartphones zijn al wel uitgerust met een digitale stabilisatie, een optische beeldstabilisatie zien we echter alleen nog maar bij high-end smartphones terug, waaronder bijvoorbeeld de Samsung Galaxy S8 en de Apple iPhone 8. Nu steeds meer telefoons van een optische zoom worden voorzien zal ook de toepassing van een optische beeldstabilisatie gaan toenemen.
In ieder geval is het erg interessant om te zien dat een universiteit zich nu op deze materie heeft gestort. Hier zullen we in de toekomst dan ook ongetwijfeld meer over gaan horen. Het patent is hier in te zien.
FOR OUR INTERNATIONAL READERS
More and more smartphone manufacturers try to apply an optical zoom to their smartphone cameras. The biggest problem is the space required to implement such a lens is a compact phone. But we have seen various developments lately.
The most remarkable development came from Oppo beginning of this year. The Chinese manufacturer showed a working prototype of a smartphone with a 5x optical zoom lens. As the lens was placed sideways in the device, the phone keeps its slim profile.
Now we discovered a new development from the National Central University of Taiwan. They filed a patent with the WIPO (World Intellectual Property Organization) for a periscopic 12x optical zoom lens for smartphone cameras. The lens consists of 5 lens elements and a prism. The rectangular prism has a length of 7mm, the prism turns the incoming light 90˚. This allows the lens elements to be placed sideways in the mobile phone, so that the lens does not protrude from the housing. The length of the prism is equal to the thickness of the cell phone lens.
As it concerns a Taiwanese university we could very well see this technology first in a HTC smartphone. On the other hand, manufacturers like Samsung and LG will also be very interested in implementing such a lens to their high-end smartphones. We are most likely to see more of this in 2018.