O que é zoom óptico e qual é a diferença para o zoom digital?

A diferença entre zoom óptico e zoom digital é que o primeiro usa um jogo de lentes para gerar uma aproximação real, favorecendo a qualidade de imagem. No digital, a aproximação é feita por software. A seguir, entenda como funcionam os tipos de zoom, suas vantagens e limitações.

Como funciona o zoom óptico

O zoom óptico “verdadeiro” é um processo mecânico que movimenta o conjunto de lentes internas da câmera para gerar uma distância focal ampla.

Quanto maior a distância focal aplicada a uma lente de zoom, maior é a aproximação do assunto fotografado ou filmado.

No contexto de câmeras DSLR e mirrorless, lentes com zoom óptico (objetivas zoom), têm distâncias focais mínimas e máximas. Essa característica as torna diferentes das lentes fixas, cuja distância focal nunca muda.

Para permitir que a distância focal diminua ou aumente, uma teleobjetiva de zoom conta com um conjunto de elementos de lente de formatos variados, como mostra a imagem abaixo.

De acordo com o controle aplicado, os elementos de lente mudam de posição de modo a criar um efeito de ampliação da imagem. Em seguida, a luz captada pela lente segue em direção ao sensor de imagem para a foto ou o vídeo ser finalmente gerado.

Celulares também podem oferecer zoom óptico, mas de modo limitado. Por isso, alguns modelos contam com zoom híbrido, método que combina a aproximação por lentes com zoom digital (ampliação feita por software) para gerar uma alcance artificialmente maior.

Como funciona o zoom óptico no celular?

Como celulares são dispositivos compactos, há limitações físicas para a movimentação das lentes. Por isso, muitos smartphones usam múltiplas câmeras com distâncias focais diferentes para aplicar o zoom óptico.

É o caso do Samsung Galaxy Z Fold 4. O aparelho tem uma lente telefoto com distância focal três vezes maior (3x) do que a câmera principal. Assim, se o usuário ativar a opção 3x no aplicativo de foto, a câmera de zoom é acionada no lugar da câmera padrão.

Em 2022, a Sony apresentou o primeiro celular com zoom óptico “real”: o Xperia 1 IV. O modelo conta com um conjunto óptico com comprimento focal de 85-125 mm que permite zoom de 3,5 a 5,2x em relação à câmera grande angular de 24 mm também presente ali.

Alguns smartphones, como o Galaxy S22 Ultra e o Motorola Edge 20 Pro, trazem uma câmera periscópica para zoom óptico. Esse sistema contorna a falta de espaço interno posicionando as lentes de maneira perpendicular em relação ao celular.

Vantagens e limitações do zoom óptico

O zoom óptico costuma ser considerado melhor do que o digital, mas também tem suas limitações. Você pode esperar as seguintes características:

• Maior qualidade de imagem: a composição da imagem com zoom óptico não causa perda de nitidez, ao contrário do que pode acontecer no zoom digital;
• Não depende do sensor: o zoom óptico não requer um sensor com grande quantidade de megapixels para gerar imagens nítidas;
• Ampla capacidade de ampliação: algumas lentes de zoom têm tantos níveis de aproximação que podem alcançar assuntos a dezenas de metros de distância;
• Limitação física: em celulares, o zoom óptico é bastante limitado por não haver espaço suficiente para o distanciamento das lentes. Já as lentes de zoom para câmeras DSLR e mirrorless podem ser volumosas e pesadas;
• Custo elevado: o zoom óptico tem implementação cara por ser baseado em um conjunto de componentes físicos sofisticados. Em câmeras DSLR ou mirrorless, as lentes de zoom podem custar milhares de reais.

Como funciona o zoom digital

O zoom digital usa recursos de software para fazer um recorte (crop) da imagem. Em seguida, ocorre uma ampliação da área recortada.

Essa solução é implementada em celulares e câmeras digitais simples para compensar a falta de zoom óptico.

Contudo, o zoom digital diminui a qualidade de imagem à medida que a ampliação aumenta. Isso acontece porque, quando o recorte é ampliado, surgem lacunas entre os pixels.

Para preencher esses espaços, o software faz uma interpolação, ou seja, cria pixels a partir daqueles que formam a imagem original. A interpolação de pixels diminui a nitidez e, se muito intensa, gera um efeito de imagem pixelada.

A perda de qualidade com zoom digital pode ser amenizada ou evitada se a ampliação for aplicada em uma imagem de alta resolução. Nesse caso, a quantidade de pixels oriunda da interpolação não é grande.

Fotografamos as imagens a seguir com a câmera de 50 megapixels do Samsung Galaxy A54. A segunda foto tem um zoom digital de 2x em relação à primeira. Como a resolução da imagem é alta e a ampliação não foi exagerada, a perda de qualidade é quase imperceptível.

Já as fotos abaixo mostram o zoom sendo aplicado a um carro. Repare que, na segunda foto, o nível de ampliação foi tão alto que resultou em perda de nitidez.

Vantagens e limitações do zoom digital

O zoom digital pode ser a melhor solução para quem tem um equipamento portátil e não precisa de imagens em altíssima resolução. Você pode esperar as seguintes características:

• Implementação em dispositivos pequenos: o zoom digital é uma solução para equipamentos portáteis que, por limitação de tamanho ou controle de custos, não contam com zoom óptico;
• Fácil utilização: o zoom digital pode ser aplicado com botões específicos nas câmeras ou com gestos de pinça na tela de smartphones;
• Alta capacidade de ampliação: o zoom digital pode gerar um efeito de aproximação elevado, principalmente em câmeras com mais megapixels, ainda que o excesso possa prejudicar a qualidade de imagem;
• Possível perda de nitidez: a interpolação de pixels pode causar ruído e diminuir a definição da imagem. Não exagerar no nível de crop ou ampliação evita que a perda de nitidez seja acentuada.

Zoom híbrido: combinando recursos em smartphones

O zoom híbrido é um método que usa zoom digital para ampliar uma imagem registrada com zoom óptico. Essa abordagem é útil quando o objetivo é obter uma aproximação maior do que a alcançada por uma lente teleobjetiva.

É o caso de celulares com zoom de 100x que permitem tirar foto da lua. O Samsung Galaxy S23 Ultra é um deles. O aparelho tem uma lente periscópio com zoom óptico de 10x, mas um modo de zoom espacial usa software para ampliar o alcance em até 100 vezes.

Celulares como Huawei P50 Pro e Xiaomi 10 Pro também foram lançados com zoom híbrido de 100x.