スマホにも光学ズームを！スマホカメラのズーム機能にズームイン！（壁）

こんにちは、壁です。『ズームイン！朝』をご存知の方は僕と同じ昭和でバブリーな世代ですw さて、Huawei P20 ProがNTTドコモ専売という衝撃的なアナウンスで国内デビューしました。カメラのセンサーはついに3つに。カラー、モノクロ、望遠の3つのレンズを巧みに組み合わせて様々なシチュエーションでもキレイに撮れる、まさにフラッグシップと呼ぶにふさわしい機能を備えてます。で、このP20 Proに限らず、昨今はこういった複数のセンサーでもってズーム機能を持たせているモデルが「光学ズーム」モデルと呼ばれて……ふむ、「光学ズーム」とな？

「光学ズーム」というとレンズが伸びたり縮んだりするアレを想像すると思いますが、そんなことありませんよね？今回はちょっとマニアックなスマホカメラのズーム機能のお話。

1.光学ズームとデジタルズームの違い。

同じズーム機能といっても、光学式とデジタル式とでは根本的に違ってて、簡単に言うと光学式では複数のレンズでもって倍率を調整していくのに対し、デジタル式では写したデータの一部を切り取って補完処理をしています。物理的に処理するのかどうかの違いということですね。スマートフォンではもちろん後者のデジタルズームが主流です。仕上がりも一目見ただけで分かるぐらいに違いが分かり、デジタルズームだとなんかカピカピした仕上がりになります。光学ズームだと気になるほどの劣化もなくキレイなズームを実現できます。

例えば、この写真。

鹿児島中央駅5番乗り場に停車中の特急『きりしま』を4番乗り場から撮影。撮影したスマホはASUS Zenfone Zoomです。これを車両の先頭部のところにズームしてみます。

デジタルズームのようなカピカピ感がなく、とても自然な拡大の仕方になっていることが分かると思います。このように光学ズームは画質の劣化を抑えながら拡大できることにメリットがあるのですが、スマホではほとんど流行りませんでした。しかし、最近では別のアプローチでこの「画質の劣化を抑えながら拡大」が実現できるようになりました。このあたりの歴史を振り返ってみましょう。

2.光学ズーム搭載に挑んだ端末達

ここで過去に光学ズーム搭載に挑んだ端末たちを紹介していきたいと思います。

まずはV602SH。

いきなりなんだこの型番は？と思われると思いますが、ボーダフォン時代に生み出されたフィーチャーフォンで、僕の知る限り最初に光学ズーム機能を持った携帯電話と記憶しています。登場は2004年で、イメージセンサの有効画素数は200万画素。光学ズームの倍率は2倍でレンズの数は5枚(！)。しかし、遅いオートフォーカスに、ボタンを押してシャッターを切るまでに1秒以上かかるなど高画素高画質競争の真っ只中にあった当時では不評で、しかも、カメラ付き携帯電話で業界をリードしていたシャープだっただけに、見事にズッコけたモデルでした。しかし、この後もシャープはこの光学ズームモデルを改良し続けながら設定していきます。

次に紹介するのは「サイバーショットケータイ」とも言われたSO905iCS。

登場は2008年で、サイバーショットTシリーズをそのまま携帯電話にしたようなルックスが特徴。光学ズームの最大倍率は3倍。屈曲光学式を採用しているのもTシリーズ同様。イメージセンサに有効画素数510万画素のCMOSセンサー「Exmor for Mobile」を採用。ここで初めて携帯電話に「Exmor」のブランドが登場します。現在のXperiaのカメラの御先祖というべき存在です。au向けにはS006というイメージセンサが裏面照射型CMOSに進化したタイプも販売されましたが、この後はソニーモバイルからは光学ズーム機能を持った携帯電話端末はリリースされていません。

次は2014年に登場したGalaxy S4 Zoom。

これは異質というか、色々とすごかったモデルです。オモテはフツーのGalaxy。しかし、背面にはドデカいズームレンズユニット。もちろん飛び出します！このアンバランスさが未だに記憶に焼き付いて離れませんw 残念ながら国内展開はなかったモデルでした。有効画素数1600万画素。光学ズームの倍率は10倍とその体躯に見合う性能を実現。NOKIA Lumia 1020(こっちはこっちで有効画素数4100万画素のバケモノ！)のライバル的存在でした。コンパクトデジカメで通話しているという、ジョークアイテムとしても優秀でしたが、根本となるスマホとしての機能もフラッグシップであるS4譲りの高性能で、カメラとしてもスマホとしても高性能というコンセプトは最新モデルであるS9シリーズにも受け継がれています。

最後にASUS Zenfone Zoom。

おそらく現時点で機械的光学ズーム機構を備えた最後の端末となると思います。HOYAと協業して作られたズームレンズユニットは最大3倍のズームに対応。SO905iCSと同様に屈曲光学式を採用して厚みを抑えています。イメージセンサは有効画素数1300万画素のパナソニック製Smart FSIを採用。開発に2年を要したASUSの力作でしたが、後継モデルのZenfone Zoom Sはデュアルレンズユニットによる疑似的光学ズームとなりました。余談ですが、Zenfone ZoomはIntel製CPUを積んだ最後のスマホでもあります。

3.そして、イマドキのズーム機能

ASUSがZenfone Zoom Sで機械的な光学ズーム機構をやめたように、今後はマルチセンサーでもってズーム機能を進化させていく方向になると思います。実際にHuawei Mate 9で採用されたカラーセンサーとモノクロセンサーによる「ハイブリッドズーム」でも結構キレイにズームできていてびっくりしました。ここにさらに望遠レンズを追加したワケですから、メカに頼らなくても薄く、軽く端末を作れるようになります。

そう、機械的な光学ズーム機構はどうしても、厚みが出たり重くなってしまうのです。

マルチセンサーならばそういった点を克服して、より高画質なズーム機能を提供できるようになります。それにレンズの開放値が明るくできるメリットもあります。Zenfone Zoomの広角側のF値は2.7で、同世代のZenfone 2 LaserのF値2.0と比べるとどうしても暗くなってしまいます。単焦点機の方が明るくできるというオイシイところを持っていけるのもマルチセンサーのメリットでもありますね。

さてさて、このようにして光学ズームのハードルが下がった(？)ところで、中華スマホメーカー各社もどのように追従していくのか、気になるところです。もしかしたら、アンダー3万で光学ズーム機能を搭載したUMIDIGI!!なんてものが出るカモ…。