Цифровой зум и оптический зум — разница и сравнение — Технология

Видео: Оптический зум или цифровой

Содержание

• Сравнительная таблица
• Функция
• Преимущество
• Коэффициент масштабирования
• Видео с объяснением различий

Оптический зум используется во время фотосъемки с помощью камеры, чтобы сделать снимок объекта крупным планом, не приближаясь физически. Цифровое увеличение является частью цифровых фотоаппаратов и видеокамер, который помогает обрезать все изображение, а затем в цифровом виде увеличивать размер видоискателя той части, которая необходима для увеличения

Сравнительная таблица

Таблица сравнения цифрового увеличения и оптического увеличения

	Цифровое увеличение	Оптический зум
Около	Цифровой зум является частью цифровых фотоаппаратов и видеокамер, который помогает обрезать все изображение, а затем в цифровом виде увеличивать размер видоискателя той части, которая необходима для увеличения.	При съемке с помощью камеры, чтобы получить снимок объекта крупным планом, не приближаясь физически, фотографы используют оптический зум.
Функция	Цифровой зум обрезает изображение до центрированной области с тем же соотношением, что и оригинал, а также интерполирует результат обратно до размеров оригинала в пикселях. этот метод предполагает кадрирование, поэтому разрешение и качество снижаются.	Коэффициент оптического увеличения цифровой камеры измеряет, насколько объектив может реально увеличить масштаб, чтобы объекты стали ближе. Оптический зум увеличивает изображение, сохраняя при этом высокое разрешение и резкость.
Разрешение и качество изображения	Цифровой зум обрезает часть изображения, а затем увеличивает его до размера. И из-за этого качество изображения снижается по сравнению с исходным.	Между оптическим зумом и разрешением фотографии нет никакой связи, так как оптический зум увеличивает только все изображение или объект до определенного диапазона. Таким образом, качество изображения зависит только от мегапикселя (МП) камеры.
Использовать	Использование цифрового зума позволяет пользователю приблизиться к объекту, когда фотограф хочет быть осторожным при съемке, например, когда фотографирует человека на выпускной церемонии.	Оптический зум очень полезен при съемке пейзажа или для более детального просмотра объекта без снижения качества всего изображения, как при съемке радуги в небе.

Функция

Во время съемки фотографу может потребоваться сфокусироваться на одной области кадра. Например, когда фотограф делает портретный снимок, он может захотеть убедиться, что лицо объекта заполняет фоторамку; и когда он / она делает групповое фото, он / она может захотеть убедиться, что все в фоторамке. В такой ситуации фотограф может либо физически приблизиться к объектам, либо использовать функцию масштабирования камеры.

При использовании функции масштабирования камера увеличивает эту область до размеров всего кадра изображения. Есть два типа зума — оптический и цифровой.
Оптический зум работает путем физического перемещения линз камеры и изменения фокусного расстояния. Объективы с оптическим зумом физически расширяются для увеличения объекта. Двигатель управляет движением линзы в соответствии с командой пользователя. Когда пользователь поворачивает специальную кнопку или нажимает переключатель, объект либо увеличивается, либо уменьшается в размере.

Пользователь может сфотографировать объект с большего расстояния и при этом получить четкое изображение крупным планом с помощью камеры с более высоким рейтингом оптического зума. Концепция оптического увеличения такая же, как и у нецифровой камеры. Оптические зум-объективы имеют регулируемое фокусное расстояние, и каждый оптический зум-объектив имеет диапазон. Изменяя фокусное расстояние, фотограф может увеличивать объекты и помещать их в полную фоторамку. Когда его устраивает положение зума, он может сделать снимок, просто нажав кнопку спуска затвора.

С помощью техники цифрового увеличения можно уменьшить или сузить видимый угол обзора изображения.

Это достигается путем обрезки изображения до центрированной области с тем же соотношением сторон, что и у оригинала, и увеличения результата до размеров оригинала в пикселях. Это делается электронным способом, без какой-либо регулировки оптики камеры. Поскольку увеличение нарушает исходную компоновку пикселей изображения, которое фиксируется датчиком изображения камеры, оно снижает качество изображения. С цифровым зумом фотографы используют встроенное в камеру программное обеспечение, чтобы выделить часть фотографии.

После выбора части программа обрезает остальную часть фотографии и увеличивает выбранную область до размеров всей фоторамки. Программа вычисляет новые значения для пикселей, которые были обрезаны, чтобы получить полнокадровую фотографию. Основным недостатком этого цифрового процесса является то, что качество увеличенной фотографии ниже, чем качество исходной фотографии.

Например, предположим, что у фотографа есть 2-мегапиксельная (2-мегапиксельная) камера и он хочет увеличить изображение в 2 раза.

Он применяет цифровой зум. Для достижения этого увеличения камера обрезает половину фотографии и увеличивает другую половину для создания эффекта увеличения в 2 раза. При этом область 1MP отбрасывается. Другая область 1MP увеличивается в процессе, который копирует каждый пиксель один раз для создания фотографии 2MP. Хотя новая фотография, кажется, включает 2 МП, на самом деле она включает только 1 МП информации. В результате получается фотография с качеством, эквивалентным фотографии с разрешением 1 МП.

Преимущество

Профессиональные фотографы предпочитают использовать оптический зум. Причины в том, что

• Оптический зум не зависит от мегапикселей.
• Это не снижает качество и разрешение изображения.

Возможности оптического зума могут иметь большое значение для окончательной фотографии. Чем выше оптический зум, тем фотограф может сфотографировать объект с большего расстояния и при этом получить четкий качественный снимок. При цифровом зуме увеличение «увеличенной» области снижает разрешение и качество изображения. Так что использовать цифровой зум — не лучшая идея. Такое же увеличение, обрезку можно сделать позже с помощью программного обеспечения для редактирования фотографий, например Adobe Photoshop. Фактически, использование программного обеспечения для ПК всегда является предпочтительным методом по сравнению со встроенным цифровым зумом, поскольку оно позволяет фотографу пробовать разные размеры увеличения, разные области масштабирования и разные алгоритмы масштабирования, не теряя при этом исходную фотографию.

Коэффициент масштабирования

В то время как камеры могут иметь цифровой зум более 700x, камеры обычно ограничиваются увеличением до 25x. С точки зрения возможности простого масштабирования это может означать, что цифровое масштабирование приближает изображение или приближает его, но поскольку они теряют качество изображения, они не могут хорошо захватить изображение. Таким образом, 25-кратный оптический зум может дать лучшие результаты, чем 700-кратный цифровой зум. Когда рекламируются камеры, они имеют намного больший цифровой зум, чем оптический.

Видео с объяснением различий

Это хорошее видео, в котором объясняется, что такое цифровой и оптический зум и чем они отличаются:

Nikon Coolpix P1000: 125-кратный оптический зум | Статьи

Компания Nikon объявила о выпуске новой камеры класса «суперзум», Coolpix P1000. Новая модель отличается уникально большим оптическим зумом – 125х. В 35-мм эквиваленте диапазон фокусных расстояний составляет 24 – 3000 мм, и это тоже абсолютный рекорд. При использовании интеллектуального цифрового увеличения можно добиться еще 2х увеличения (до 6000 мм) с незначительной потерей качества изображения. Благодаря такому увеличению вы с легкостью сможете снять кратеры на Луне или небольшую птичку крупным планом. Nikon P1000 использует новый тип оптического стабилизатора (Dual Detect Optical Vibration Reduction) с эффективностью 5 ступеней экспозиции, который должен помочь при съемке со столь высоким увеличением (хотя для наилучших результатов мы рекомендовали бы штатив во всех ситуациях, за исключением ясного солнечного дня). Что касается матрицы, то здесь используется относительно небольшой 1/2.3″ КМОП сенсор с обратной подсветкой и разрешением 16 мегапикселей. Конечно, хотелось бы матрицу побольше, но здесь работает простое правило: чем больше матрица, тем больше оптика, а P1000 и так весит 1.4 кг, к тому же надо помнить и про себестоимость: большие линзы сложнее в производстве, и поэтому стоят намного дороже. Таким образом, формат 1/2.3″ является, наверное, оптимальным, если мы хотим получить 125х увеличение при более-менее доступной цене и вменяемых массо-габаритных характеристиках. Обратной стороной медали является, конечно, цифровой шум: хотя формально светочувствительность можно поднять до ISO 6400, мы бы рекомендовали держать ее на минимальных значениях. Вторым компромиссом является довольно невысокая светосила объектива в телеположении: если в широкоугольном положении диафрагма открывается до 2.8, то на длинном конце – только до 8. К счастью, в P1000 добавлен формат RAW (NRW), который позволит вытянуть из изображения максимум деталей, более тонко настроить шумоподавление (по сравнению с внутрикамерной обработкой) и так далее. В числе других характеристик для опытных фотографов стоит отметить съемку с длительной выдержкой (до 60 с) и интервальный таймер для цейтраферной съемки. Стоит отметить, что Nikon P1000 обладает неплохими характеристиками для записи видео: камера поддерживает UHD 4K (3840 х 2160) при скорости до 30 кадров/с, а также Full HD 60p. Для качественной звукозаписи есть стереовход для внешнего микрофона (3.5 мм). Что еще интереснее, камера поддерживает «чистый» HDMI вывод в 4К, позволяющий использовать внешние видеорекордеры для максимального качества видеопотока и дополнительных функций (таких как «фокус-пикинг» и «зебра»). Камера выполнена в псевдозеркальном стиле, это крупный фотоаппарат с удобным хватом, электронным видоискателем и поворотным экраном с диагональю 3.2 дюйма. На объективе располагается многофункциональное кольцо управления, которое можно использовать, к примеру, для ручной фокусировки. Есть башмак для вспышки или радиосинхронизатора. Камера может использоваться как в полностью автоматическом режиме, так и с ручной экспозицией или в режимах «приоритетов» диафрагмы или выдежржки. Как и другие камеры Nikon, P1000 использует мобильное приложение SnapBridge для синхронизации с телефонами и планшетами на базе iOS и Android. Приложение основную часть времени использует энергосберегающий Bluetooth LE, а при необходимости передавать большие файлы (например, видео) подключает Wi-Fi. Вместе с камерой анонсирован новый пульт управления ML-L7 (на основе Bluetooth). Новый пульт позволяет не только дистанционно спускать затвор или запускать видеозапись, но также управлять зумом и изменять функции камеры. Для кого эта камера? Объективно, Nikon P1000 имеет одно неоспоримое преимущество – огромная кратность увеличения. Соответственно, вопрос решается очень просто: если вам действительно нужно большое увеличение – аналогов просто нет. Камера может найти применение среди любителей фотоохоты, для съемки спортивных мероприятий с трибун, для съемки Луны и отдельных звезд или галактик (может потребоваться специальная монтировка). Для неопытных пользователей в камере даже предусмотрено 2 специальных сюжетных режима: «птицы» и «луна», которые вынесены прямо на основной диск для быстрого доступа. Тайм-лапс видео Луны в 4K Конечно, для камер со сменной оптикой существуют переходники для установки на телескопы и зрительные трубы, что позволяет получить примерно такое же или даже большее увеличение, причем довольно недорого, но это уже немного другая история, для энтузиастов, готовых носить с собой полноразмерный телескоп. Если же говорить о более простых и компактных решениях, то Nikon P1000 стоит по крайней мере рассматривать в качестве одного из основных вариантов. Старт продаж Nikon Coolpix P1000 ожидается в начале сентября 2018 года. Источник:

Что такое оптический и цифровой зум на смартфоне?

Если бы кто-то из первых дней мобильных телефонов перешел к сегодняшнему дню, он мог бы быть сбит с толку тем, что одной из функций, которые нас больше всего волнуют в наших телефонах, являются камеры.  

Первые камеры телефонов были просто ужасны, но возможность всегда иметь при себе камеру, куда бы вы ни пошли, быстро сделала их чрезвычайно популярными. Таким образом, производители вкладывают огромные средства в разработку камер, и теперь у нас есть телефоны с камерами, которые могут составить конкуренцию профессиональным камерам за свои деньги. По крайней мере, при соответствующих условиях. 

Однако одна вещь, которой в настоящее время обладают относительно немногие камеры смартфонов, — это оптический зум. Однако со временем вы начнете видеть его в новых телефонах. А^(Which) значит, самое время обсудить вопрос оптического и цифрового зума.

Что такое «зум»?

Вы, наверное, уже знаете, что такое зум камеры. По крайней мере, вы знаете, что он делает. «Масштабирование» — это функция, благодаря которой объект на фотографии, находящийся далеко, кажется близким. Эффект на фотографии состоит в том, чтобы по существу изменить ее кадр, заставив объект или человека заполнить большую часть пространства.

Существуют разные способы достижения этого эффекта, но в большинстве камер смартфонов используется метод, называемый цифровым зумом. Чтобы понять, чем оптический зум отличается от метода цифрового зума, который мы используем в настоящее время, нам сначала нужно объяснить цифровой зум, который в настоящее время используется в подавляющем большинстве телефонов.

Все делают это: цифровой зум

Цифровой^(Digital) зум во многом аналогичен обрезке и изменению размера фотографии в таком приложении, как PhotoShop . Основное отличие состоит в том, что вы делаете это вживую, одновременно фотографируя или снимая видео. Так в чем же дело? Все упирается в пиксели. Вот^(Which) откуда берется «цифровой» в цифровом зуме.

Когда вы увеличиваете цифровое изображение, оно становится более «пиксельным». Это потому, что у вас есть фиксированный запас пикселей. Единственный способ масштабирования — увеличить пиксели. Изображение становится более зернистым, дробным и в конечном итоге имеет низкое качество изображения.

Тогда это звучит как катастрофа для смартфонов, но производители смартфонов на протяжении многих лет разрабатывали различные приемы, чтобы сделать эффекты пикселизации на изображениях с цифровым увеличением менее проблематичным. Поскольку камеры на современных телефонах имеют датчики, способные захватывать гораздо больше пикселей, чем обычно требуется большинству людей. Таким образом, вы можете обрезать^(crop) часть изображения с полным разрешением сенсора без потери качества. 

Это совершенно нормально, если вы хотите сделать снимок, подходящий для социальных сетей^{(social media)} , но если вы хотите сделать снимок с полным разрешением вашей камеры, вы не сможете увеличить какую-либо его часть без потери деталей. 

Большинству людей, вероятно, не нужны огромные изображения с полным разрешением, которые в любом случае нельзя загрузить в FaceBook или InstaGram в их истинном качестве. Однако все больше и больше людей очень серьезно относятся к фотографии на смартфон. Это^(Which) означает, что существует рынок для более премиальных решений. Именно^(Which) здесь на сцену выходит оптический зум. 

Каламбур полностью задуман.

Изгиб света: оптический зум

Оптический зум — это просто метод увеличения, при котором для увеличения изображения используется свет. Он работает так же, как увеличительное стекло, преломляя свет через оптическую среду (линзу) для создания большего изображения.

В специальной камере, такой как DSLR (цифровая зеркальная камера с одним объективом), у вас есть большие узлы объектива, которые могут увеличивать масштаб, физически перемещая объектив вперед и назад. Это изменяет фокусное расстояние между объективом и датчиком камеры. Проецирование увеличенного изображения на весь сенсор.

Как вы, вероятно, можете сказать по тому, как это работает, это означает, что увеличенное изображение, проецируемое через объектив, покрывает весь датчик с полным разрешением в свете. Это означает, что увеличенное изображение содержит столько же деталей, сколько полное изображение на камере только с цифровым зумом. Это действительно увеличение изображения без потерь.

Оптический

зум — это сложно^{(Zoom Is Hard)} в смартфоне

Добиться оптического зума в смартфоне — дело нетривиальное. У вас не может быть огромного моторизованного объектива на задней панели телефона. Хотя на самом деле такая попытка была. Например, Samsung Galaxy S4 Zoom по сути был смартфоном с приклеенной сзади компактной цифровой камерой. Посмотри на это:

Ясно, что это не то, что вы можете просто положить в карман, поэтому этот подход так и не прижился. Вместо этого современные смартфоны просто прикрепляют кучу камер к задней панели наших телефонов. Каждая камера имеет разный диапазон фокусных расстояний, поэтому, сложив все камеры вместе, вы получите диапазон оптического увеличения.

Это не то же самое, что иметь, например, большой телеобъектив на зеркальной фотокамере^(DSLR) . Это связано с тем, что вы можете перемещать фокусное расстояние телеобъектива, чтобы сфокусировать изображение на одном и том же датчике при разных уровнях увеличения. Проблема в том, что большинство многокамерных смартфонов имеют разные датчики для каждого объектива. Основная камера обычно имеет самый большой сенсор с наибольшим количеством пикселей. Широкоугольные и телеобъективы оснащены меньшими и более дешевыми датчиками.

Не отменяет ли это всей сути? Что ж^(Well) , в некотором смысле это так, но установка с несколькими камерами по-прежнему предлагает лучший диапазон высококачественного увеличения на телефоне. Инженеры придумали способы комбинирования этих различных подходов, чтобы приблизить нечто большее, чем сумма его частей.

Лучшее из обоих миров: гибридный зум

Так называемые «гибридные» зум-системы используют оптические возможности бортовых камер наряду с цифровым зумом и так называемой «вычислительной фотографией».

Вычислительная^{(Computational)} фотография относится к набору программных методов, использующих искусственный интеллект и другие причудливые математические методы для изменения и улучшения изображений, которые может снимать камера. Например, искусственный интеллект^{(artificial intelligence)} может увеличивать разрешение изображения, «представляя», как оно будет выглядеть при более высоком разрешении. 

Это может звучать как волшебство, но на самом деле в большинстве случаев это работает очень хорошо. Подобные программные^(Software) методы также могут помочь объединить различные изображения с бортовых камер, чтобы улучшить детализацию фотографии в верхней части диапазона оптического увеличения. Даже когда в дело вступает цифровой зум, все эти источники данных изображения и интеллектуальные программные алгоритмы могут создавать потрясающие изображения.

Должны ли вы заботиться об

оптическом зуме^{(Optical Zoom)} в смартфоне^{(A Smartphone)} ?

Смартфоны высокого класса, такие как iPhone 12 , имеют хороший диапазон оптического увеличения. На самом деле это не «телефото», но, как правило, вы можете ожидать увеличения размера изображения от 2 до 2,5 раз без пикселизации. Это идеально подходит для типичных случаев использования, таких как фотографирование чего-то достаточно близкого, к чему вы не можете приблизиться физически.

Это, безусловно, приятная функция, но подавляющее большинство пользователей будут вполне довольны цифровым зумом. Особенно, когда он дополнен хорошей порцией искусственного интеллекта. Если телефоны начнут предлагать диапазоны оптического увеличения выше 2,5x при том же разрешении, что и основной датчик, пришло время сесть и обратить на это внимание. Однако на момент написания этой статьи эта функция не должна влиять на ваше решение о покупке.

Related posts

• Что такое Digital Wellbeing для Android and How для его использования

• Заряжает Ваш телефон Ночь Bad Idea?

• 5 Best Flashlight Apps для Android, которые безопасны

• Почему мой телефон Charging So Slow? 5 возможных причин

• 7 Best News Apps для Android and iPhone

• 7 Best Pedometer Apps для Android and iPhone

• Как просмотреть ваш App Download History на iOS and Android

• Как исправить Google Chrome Pop UP Virus на Android

• Как Block WhatsApp Spam Messages

• 7 Best Camera Apps для Android

• Как стереть Your Android Phone удаленно

• 6 Best Guitar Apps для Android

• Как отключить Samsung Pay на Android

• Как сделать Time-Lapse Video на Android

• Instagram Keeps Crashing на iPhone or Android? 8 исправлений, чтобы попробовать

• 6 лучших целей отслеживания Apps для iPhone and Android

• Приложение не будет Open на Android? 10 Ways, чтобы исправить

• 5 лучших случаев для iPhone XR, XS, XS Max

• 8 Best Android Video Player Apps

• Как использовать изображение Android в Picture Mode

Как использовать камеру с 2-кратным оптическим зумом на iPhone Plus и iPhone Pro

Хотите знать, как использовать телеобъектив с 2-кратным увеличением на камере iPhone? Многие новые модели iPhone оснащены системами объектива с двумя или тремя камерами, причем дополнительный объектив обеспечивает 2-кратный оптический зум с 10-кратным модификатором цифрового зума.

Использование функции 2-кратного оптического масштабирования на iPhone Plus превосходно и просто, но оно работает немного иначе, чем масштабирование на обычной камере iPhone, которое достигается с помощью жеста сжатия. Эта статья покажет вам, как использовать и получить доступ к функции 2-кратного телеобъектива с зумом, если ваш iPhone поддерживает ее.

Помните, что у вас должен быть iPhone с двойной камерой, чтобы иметь доступ к объективу с 2-кратным оптическим зумом.

1. Откройте камеру iPhone как обычно, либо с экрана блокировки, либо из приложения «Камера».
2. Перейдите в режим «Фото», при необходимости проведя пальцем по экрану.
3. Нажмите (1x) кружок с текстом рядом с кнопкой спуска затвора камеры.
Программы для Windows, мобильные приложения, игры — ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале — Подписывайтесь:)
4. Вы сразу увидите, что увеличение камеры в два раза больше, на что указывает текст (2x) рядом с кнопкой камеры.
5. Делайте увеличенные фотографии как обычно, используя камеру с оптическим зумом

Вы можете нажать кнопку 2x еще раз, чтобы вернуться в обычный режим камеры 1x.

HDR, Live Photo, вспышка камеры, автоспуск камеры, фильтры и запись видео также работают с объективом с 2-кратным оптическим зумом, но стоит отметить, что даже если вы настроите камеру на сохранение настроек, приложение камеры по умолчанию будет открываться в камера 1x при каждом запуске, то есть вам нужно будет переключаться между камерой 1x и 2x по мере необходимости.

Что такое оптический зум? Что такое цифровой зум?

Не вдаваясь в подробности того, как использовать оптический зум на новых сериях iPhone Plus и Pro, давайте кратко рассмотрим различия между оптическим зумом и цифровым зумом.

Оптический зум использует фактическую оптику объектива камеры iPhone, чтобы приблизить объект съемки. В этом случае объектив представляет собой дополнительную камеру с двукратным увеличением, доступную только на последних моделях iPhone Plus.

Цифровой зум использует программную обработку для приближения объекта, подобно тому, как вы можете увеличить изображение на своем компьютере или iPhone после того, как оно было снято. Все камеры iPhone могут использовать цифровой зум.

Поскольку оптический зум зависит от самого аппаратного объектива и, следовательно, получает больше данных (пикселей) для компоновки изображения, качество изображения от изображений с оптическим зумом намного превосходит те, где используется цифровой зум, что уменьшает количество данных (пикселей) используется для составления картинки.

Использование 10-кратного цифрового увеличения на камере iPhone Plus с двумя объективами

Камера iPhone Plus с двумя объективами также позволяет использовать цифровой зум от 2-кратной оптической камеры, которая обеспечивает до 10-кратного цифрового увеличения. Как обычно с цифровым зумом, качество изображения будет ухудшаться по мере увеличения изображения, что имеет тенденцию ограничивать эффективность и полезность цифрового зума. Тем не менее, многие пользователи могут захотеть получить доступ к функции цифрового увеличения в любом случае.

1. На камере iPhone нажмите 2x, чтобы войти в оптический зум, как описано ранее.
2. Теперь нажмите и удерживайте «(2x)» и проведите пальцем влево, чтобы увеличить масштаб по скользящей шкале.

Вы можете использовать цифровой зум от 2,1 до 10x, но, опять же, цифровой зум использует программное обеспечение для получения более близких изображений и, таким образом, всегда обеспечивает пониженное качество изображения. Однако, поскольку отправной точкой для цифрового зума является камера с оптическим 2-кратным зумом, качество изображения будет немного лучше, чем стандартное увеличенное изображение на iPhone, оборудованном недвойственной камерой.

И да, вы также можете использовать метод масштабирования щипком, как и на других камерах iPhone без возможности оптического масштабирования, если у вас появилась такая привычка.

Весьма вероятно, что дополнительные будущие модели iPhone будут включать в себя возможности двойного объектива, которые в настоящее время ограничиваются моделями Plus и Pro, но пока у вас будет доступ к этой замечательной возможности только с iPhone 7 Plus, iPhone 8 Plus, iPhone X, iPhone XS, iPhone XS Max, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max.

Другой вариант для пользователей iPhone других моделей — купите сторонний комплект линз, например Olloclip, которые предлагают аналогичные функции с помощью аппаратных приспособлений и в целом тоже работают достаточно хорошо.

Программы для Windows, мобильные приложения, игры — ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале — Подписывайтесь:)

как включить оптический зум и увеличить изображение — Doitdroid.com

Смартфоны, оснащенные оптическим зумом, сегодня очень популярны, равно как и заоблачные цифры, которые производители печатают в своих рекламных кампаниях для максимального вовлечения. Что означает зум «100x» даже в таких условиях?

Мы рассмотрим вопрос о фокусных расстояниях, уровнях масштабирования и оптическом увеличении в смартфонах.

Содержание

1. Основы: угол зрения, фокусное расстояние и эквивалентное фокусное расстояние
2. Различные размеры сенсоров для смартфонов
3. Фокусные расстояния и их углы обзора
4. Что означает оптический зум для смартфонов?
5. Что означает 30-кратный оптический зум?
6. Цифровой зум против оптического: лучше, чем предполагает его репутация

Основы: угол зрения, фокусное расстояние и эквивалентное фокусное расстояние

Чтобы определить уровень оптического зума, который на самом деле предлагает смартфон, нам сначала нужно взглянуть на фокусные расстояния. Фокусное расстояние объектива указывает расстояние между объективом и его фокусной точкой. Поэтому оптическая система с очень большим фокусным расстоянием фокусирует свет, чтобы он перемещался очень далеко за объективом. Таким образом, большое фокусное расстояние означает небольшой угол зрения, или, в просторечии, известный как «большой зум».

К сожалению, фокусное расстояние связано не только с одним углом зрения. Размер сенсора изображения, который расположен за объективом, также играет очень важную роль. Меньший сенсор изображения с тем же объективом будет занимать соответственно меньший участок изображения – и, таким образом, достигнет «большего зума»

Различные размеры сенсоров для смартфонов

Чтобы рассчитать сенсор изображения в уравнении и сравнить разные камеры друг с другом, существует так называемый формат или коэффициент обрезки, известный также как «кроп». Коэффициент форматирования определяется как «один» для полнокадрового и / или 35-мм сенсора. Коэффициент обрезки просто описывает отношение измерения диагонали в полном формате к измерению диагонали соответствующего сенсора изображения.

Если вы умножите фактическое фокусное расстояние оптической системы на коэффициент обрезки сенсора изображения, вы получите фокусное расстояние оптической системы в его 35-миллиметровом эквиваленте. Это также является наиболее часто встречающейся спецификацией в технической документации оборудования производителей смартфонов. Это имеет смысл, поскольку эквивалентное фокусное расстояние прямо пропорционально углу зрения и, таким образом, обеспечивает сопоставимое значение для всех смартфонов и камер.

Фокусные расстояния и их углы обзора

35-MM ЭКВИВАЛЕНТ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ	УГОЛ ОБЗОРА В ДИАГОНАЛЬНОМ ИЗМЕРЕНИИ
12 миллиметров	122.0 градуса
24 миллиметра	84.1 градуса
50 миллиметров	46.8 градусов
85 миллиметров	28.6 градуса
105 миллиметров	23.3 градуса

Полезный совет:
Почти каждая камера хранит все виды информации о настройках, используемых в данных EXIF ​​фотографий формата JPEG. Здесь вы всегда найдете фактическое фокусное расстояние, а не его 35-мм эквивалент. Это интересно для тех, кто любит все сложные детали, описанные в технических характеристиках оборудования. Если вы знаете эквивалентное фокусное расстояние, отношение к фактическому фокусному расстоянию позволяет сделать достаточно точный вывод о размере сенсора. Хотя это часто не
раскрывается в технических характеристиках оборудования, производители теперь создают очень миниатюрные сенсоры, спрятанные в смартфонные камеры.

Что означает оптический зум для смартфонов?

Сегодня эквивалентное фокусное расстояние 35 мм точно определяет, насколько большой объект отображается на сенсоре на определенном расстоянии от камеры. Оптический зум означает, что камера может реализовывать различные углы изображения или размеры изображения, изменяя фокусное расстояние.

Цифровой зум, с другой стороны, представляет собой не что иное, как обрезку фотографии с помощью программного обеспечения, которое уменьшает угол обзора или увеличивает фокусное расстояние. По сравнению с необрезанной фотографией это, естественно, означает потерю разрешения. Не имеет значения, обрезаете ли вы с помощью Photoshop (в центре) или с «гибридным зумом» (справа).

Чтобы проиллюстрировать диапазон фокусных расстояний или гибкость объектива, соотношение наименьшего и наибольшего фокусного расстояния стало обычным в фотографии. Оптическая система с 25 до 100 миллиметров имеет 4-кратный оптический зум – или имела, в нынешнем веке. Это связано с тем, что отделы маркетинга производителей смартфонов выбросили на помойку все предыдущие священные соглашения, установленные в традиционной фотографии. Вместо этого они рисуют
какую-то ерунду на листе спецификаций. Главное, чтобы он показывал более высокую цифру, чем конкуренты, и непритязательный покупатель влюбляется в него и покупает его. Правильно?

Что означает 30-кратный оптический зум?

Первые смартфоны с двумя камерами обычно имели двойной оптический зум – фокусное расстояние двух объективов составляло около 25 и 50 миллиметров. В этой области достигнут прогресс в виде все более мощных телеобъективов, и двойной зум в конечном итоге стал «5-кратным» в приложении камеры. Когда сверхширокоугольный объектив нашел свой путь от смартфонов LG в повседневное множество смартфонов, гигантский угол обзора был описан практически всеми как «0.5x» или «0.6x». Другими
словами, он работает как псевдо-0,5-кратный зум-шутер, по сравнению с основной камерой.

Смартфон Samsung Galaxy S20 Ultra является хорошим примером, камера которого воспроизводит эквивалентные фокусные расстояния от 13 миллиметров до 103 миллиметров – и, таким образом, имеет приблизительный 8-кратный оптический зум. Интересно, что эту цифру нигде не найти, и, в зависимости от вашей репутации, она может
рассматриваться как ляп со стороны отдела маркетинга – или как преднамеренное, систематическое изложение фактов, чтобы побудить потенциальных покупателей к покупке функций, которые просто не в состоянии обеспечить обещанные на бумаге цифры.

Извините, но это просто глупо.

100-кратный гибридный зум и другие сказочные заявления Так откуда же взята цифра «100x»? Например, Samsung Galaxy S20 Ultra так гордится таким гигантским зумом, основанным явно на маркетинговых материалах. Чтобы добиться 100-кратного оптического увеличения, смартфон теперь должен был бы охватить диапазон фокусных расстояний от 13 до 103 миллиметров в его 35-миллиметровом эквиваленте, – и если бы это действительно произошло, он, вероятно, был бы чрезвычайно большим по
размеру и дорогим.

Ответ на вопрос «откуда» возникло число «100x» достаточно прост: от воображения менеджеров по продуктам Samsung. В отличие от оптических зумов «настоящих» камер, этот якобы «100x» зум не имеет абсолютно никакого отношения к оптическим возможностям системы камер. Скорее, Samsung решила заострить внимание на некоторой фантастической цифре в качестве верхнего предела для своей камеры.

После нескольких лет образовательной работы журналистов-технологов, которые фактически внедрили термины «цифровой зум», «гибридный зум» или «космический зум» в наше коллективное сознание, следующая броская фраза, которая сегодня распространена, будет «оптический зум». Независимо от названия, это ничего не значит, кроме простого цифрового зума, который достиг максимального оптического фокусного расстояния.

Качество изображения при 100х достаточно, чтобы заставить вас поеживаться? Не берите в голову, пока вы можете выгравировать такое число на корпусе смартфона. Изображение при 100-кратном зуме выглядит очень неясным уже в формате размера почтовой марки в этом коллаже. Поверьте мне, вы вряд ли захотите видеть такую большую картину.

Существует ли 60-кратный, 100-кратный или будущий 200-кратный гибридный зум в спецификации, это ничего не говорит о качестве изображения. В лучшем случае это подчеркивает серьезность различных производителей смартфонов. Если вы действительно хотите узнать, насколько близко смартфон может увеличивать изображение при сохранении приемлемого качества изображения, важно указать следующие три значения:

1. Фокусное расстояние телеобъектива в 35-мм эквиваленте.
2. Использованный сенсор изображения для этого же телеобъектива.
3. Скорость телеобъектива.

Фокусное расстояние телеобъектива в эквиваленте 35 мм говорит о том, насколько хорошо смартфон может увеличивать удаленные объекты с помощью оптического увеличения. Если соотношение между сказочным зумом и оптическим слишком сильно разнится, телефон должен будет использовать цифровой зум – качество изображения при этом определенно пострадает.

Вот тут-то и появляется сенсор изображения, используемый в телеобъективе: чем больше сенсор изображения, тем больше света он может захватывать, что будет означать лучшее качество изображения. Очень большой сенсор изображения не только обеспечивает лучшие фотографии при оптическом увеличении через объектив – он также предлагает больше места для цифрового зума.

Наконец, не менее важен тот факт, что интенсивность света или апертура телеобъектива также играет роль. Апертура описывает, сколько света сенсор может захватить для фотографии. Как правило, чем больше света, тем меньше шума и тем меньше риск сотрясения камеры. Это особенно относится к телеобъективам на смартфонах, которые обычно страдают от заведомо слабых объективов.

Перископические объективы – относительно новое явление: у Honor 30 Pro + также объектив с очень большим фокусным расстоянием. Тем не менее, «50-кратный зум» на корпусе не оправдывает такое утверждение.

Эти три аспекта можно увидеть в спецификации. Вместе с общеизвестно трудным количественным определением качества алгоритмов камеры, они во многом отвечают за качество изображения.

Цифровой зум против оптического: лучше, чем предполагает его репутация

Однако из трех вышеприведенных пунктов есть также случаи, когда цифровой зум может превосходить свой оптический аналог. Например, Samsung Galaxy S20 вызвал бурную реакцию в сфере технологий, когда камера прошла через все шаги. Samsung рекламирует смартфон с «3-кратным гибридным оптическим зумом». 64-мегапиксельный «телеобъектив» на самом деле имеет только 1,06-кратный оптический зум, по сравнению с основной камерой, а оставшиеся 2,94 раза – гибридный зум, основанный на
цифровом увеличении. Хотя это может считаться смелым маркетинговым ходом, оно также довольно наивно – и оно имеет обратный эффект.

Хотя потенциальная шумиха была предсказуема, цифровой зум в Samsung Galaxy S20, вероятно, лучше, чем многие другие варианты оптического зума. Это связано с тем, что 64-мегапиксельный сенсор действительно – 1 / 1,72 дюйма и имеет площадь поверхности около 40 мм2. Если бы нам пришлось разделить сенсор на девять прямоугольников одинакового размера и рассмотреть среднюю область в качестве независимого сенсора, мы получили бы 1 / 4,4-дюймовый сенсор, который Huawei использует в своем нынешнем флагмане P20 Pro с точки зрения размера сенсора. Это стоит того, чтобы присмотреться.

Это похоже на кошачий корм для гурманов: только два процента тройного «гибридного оптического увеличения» в S20 + являются оптическими, остальное – цифровыми.

Совет по покупке: лучший смартфон с оптическим зумом Какой смартфон имеет лучший оптический зум? Наши предыдущие тесты фактически указывают на Samsung Galaxy S20 Ultra, фотография с которого была панорамирована выше.

Однако, это не имеет ничего общего с заявкой на 100-кратный зум в спецификациях. На самом деле, смартфон от Samsung имеет встроенный сенсор изображения, который достаточно большой, что позволяет ему захватывать достаточно света, несмотря на узкую апертуру. Кстати, вам не нужно ожидать пригодных для использования фотографий при увеличении в 100 раз – примерно с 10-кратного зума все хорошее будет сходить на нет, а в остальном – смехотворное усилие, в лучшем случае.

Написано статей

В чем разница между оптическим зумом и цифровым зумом?

Если вы обращали внимание на последние несколько месяцев, а мы можем даже сказать несколько лет, вы заметили, как многие крупные производители смартфонов по всему миру увеличивают масштаб своих устройств. И если это никого особо не удивляет, то мало-помалу мы видим, как возникают два тока: оптический зум и что из цифровое увеличение . Однако этого недостаточно, чтобы выбрать один. Вот почему мы хотим подробнее поговорить о разнице между оптическим зумом и цифровым зумом.

Первое, что нужно помнить о масштабировании, это то, что, как и многие другие спецификации, связанные с камерами и фотографией, понять, как оно работает, немного сложнее, чем то, что показывают рекламные кампании. Большинство из них основаны на данных, таких как теперь у нас есть 10-кратный, 50-кратный и даже 100-кратный зум, в определенных случаях, например, от Samsung или Xiaomi высокого класса.

Что на самом деле означает Zoom?

Если мы начнем с основ, мы можем сказать, что с точки зрения оптической физики зума на самом деле не существует. Это означает, что увеличение объектива, когда он увеличивает размер объектов, находящихся на определенном расстоянии, является функцией его фокусного расстояния и результирующего поля зрения. Следовательно, объектив с большим фокусным расстоянием имеет меньшее поле зрения. Он сближает предметы.

Другими словами, это означает, что такие компании, как эта или сама Huawei с ее Р40 Про + — один из двигателей такого рода войны между брендами — используйте концепцию масштабирования больше как коммерческую стратегическую проблему, чем что-либо еще. Однако все это основано на том факте, что раньше у нас был объектив от 10 мм до 100 мм, который давал нам 10-кратный зум и т. Д. Таким образом, 10-кратный зум не обязательно означает, что объект будет выглядеть в 10 раз больше, чем раньше.

Но если мы обратимся конкретно к миру мобильных телефонов, мы увидим, что использование масштабирования имеет множество других причин. Можно сказать, что увеличение 1x было обычным для основной камеры, хотя есть много мобильных телефонов, которые добавляют более широкие линзы и используют 0,5x.

И чем оптический зум отличается от цифрового зума?

Нет более простого способа объяснить, чем они отличаются друг от друга, чем проанализировать, как работает каждый из них.

Операция оптического увеличения

Оптический зум — это то, что используется, когда физические свойства линзы увеличивают удаленные объекты. Лучшим примером этого является телескоп, состоящий только из оптического зума, который, помимо прочего, увеличивает размер Луны. Это без потери качества детализации изображения.

В профессиональных кругах, где вы можете найти длинный телеобъектив для зеркалки, такой как тот, который используют люди, освещающие спортивные мероприятия, мы говорим об объективах, которые имеют невероятный вес и размер. Очевидно, есть и варианты меньшего размера, с меньшим фокусным расстоянием, линзами до 100 мм.

В случае смартфонов некоторые производители используют 5-кратное увеличение, что-то вроде увеличения 100-миллиметрового объектива на цифровой зеркальной фотокамере. Опыт очень хороший, и они не занимают так много места.

Как работает цифровой зум

Если мы уже упоминали, что к концепции масштабирования нельзя относиться легкомысленно и что она заслуживает более глубокого анализа, хорошим примером является то, что телефонные операторы используют ее в соответствии со своими потребностями.

А с цифровым зумом это довольно просто, учитывая, что вам нужно только обрезать фотографию, чтобы отображаемые на ней объекты казались больше. Проблема, если можно так выразиться, заключается в том, что больше информации не получается, поэтому чем крупнее объекты, тем ниже качество деталей.

Если наш телефон имеет 5-кратный или 10-кратный оптический зум, мы заметим, что эти зум-объективы имеют гораздо более высокое разрешение, чем 100-кратный цифровой зум, который они предлагают. В этих случаях мы также говорим о гибридных системах увеличения.

Выводы по зуму в смартфонах

Мы уже видели основное различие между оптическим зумом и цифровым зумом, которое состоит в том, что один увеличивает изображения без потери информации, а другой увеличивает их за счет потери информации, мы можем сделать некоторые полезные выводы, когда вы выбираете свой следующий смартфон. начать масштабирование.

Бывают случаи, когда зум на смартфонах — это все в моде, и в этом нет никаких сомнений. А поскольку оптический зум очень дорогой и занимает много места, он имеет определенные ограничения в мире смартфонов. Поэтому до тех пор, пока не будет разработана технология, которая заменит их и не станет более доступной, они будут продолжать полагаться на цифровой зум.

Фактически, производители используют несколько советов, которым мы собираемся научить вас, чтобы улучшить свои результаты:

• Они увеличивают количество MP: чем больше пикселей имеет каждое изображение и, следовательно, чем больше информации об исходной фотографии, тем больше информации она будет иметь после прохождения оптического увеличения.
• Кластеризация пикселей: объединение нескольких пикселей в один суперпиксель обеспечивает лучшее качество увеличенных в цифровом виде изображений, избегая последующей кластеризации с худшими результатами.
• Искусственный интеллект и машинное обучение: хотя это методологии, которые только делают первые шаги, искусственный разум и машинное обучение многообещающе

А вы обращаете внимание на зум телефона, когда идете его покупать? Вероятно, скоро вы это сделаете.

report this ad

Оптический и цифровой зум: почему цифровое больше не ругательство

Перейти к основному содержанию

Путеводитель Тома поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Вы не всегда можете точно передать то, что фотографируете — будь то группа на сцене, ребенок на футбольном поле или животные на природе. Вот почему у камер есть возможности оптического и цифрового зума — но это две совершенно разные технологии, поэтому важно знать, как они работают и когда их следует использовать.

Оптический зум использует линзы для увеличения удаленного изображения. Можно найти камеры по цене менее 150 долларов с объективами, увеличивающими изображение в 10 раз; и диапазоны увеличения 30X и даже 60X становятся обычным явлением.

Однако, если вы прочитаете описание этих камер, вы часто увидите второе, даже большее, число зума. Это цифровой зум: процессор камеры обрезает центр фотографии.

Оптический зум в конечном счете лучше, так как он увеличивает изображение, чтобы заполнить всю матрицу — скажем, 10 мегапикселей. Цифровой зум захватывает только центральную часть того, что объектив отбрасывает на датчик, захватывая меньше пикселей, скажем, 6MP. Процессор камеры масштабирует меньшее изображение, растягивая эти 6 мегапикселей и «интерполируя» (составляя материал, который можно поместить между ними), чтобы вернуть разрешение фотографии к 10 мегапикселям. Искусственные пиксели не будут отображать такие же точные детали, как настоящие.

БОЛЬШЕ: Зеркальные и беззеркальные камеры: что лучше для вас?

«Был день, когда [цифровой зум] был действительно отстой, — говорит Стив Хайнер, старший технический менеджер Nikon. «В этом не было много мыслей, кроме простой обрезки изображения».

Но с сегодняшним заоблачным количеством пикселей, мощными процессорами обработки изображений и гораздо более умными алгоритмами увеличение оптического зума с помощью цифрового зума до 2-кратного коэффициента дает результаты почти такие же хорошие, как и чистый оптический зум. Это особенно хорошо для мобильных телефонов, у которых почти никогда не бывает зум-объективов.

Цифровой зум: не тот, что был раньше

Сначала мы скептически отнеслись к тому, насколько хорошим стал цифровой зум. Но после тестирования одной Sony и двух компактных камер Nikon мы убедились. Цифровой зум iPhone 7 был не таким впечатляющим, но все же его можно было использовать для фотографий и очень хорошо для видео крупным планом. (Мы сняли все фотографии в формате JPEG, наиболее распространенном формате.)

Мы сфотографировали проводку на телефонном столбе (без увеличения). Нажмите, чтобы развернуть.

Слева: Использование A900 сочетает в себе оптический и цифровой зум для достижения фокусного расстояния 1174 мм (1,4-кратное цифровое увеличение). Справа: использование оптического зума B700 только для получения практически такого же качества изображения.

Мы начали с двух 20MP Nikon. Coolpix A900 за 400 долларов имеет 35-кратный зум-объектив, который расширяется до фокусного расстояния, эквивалентного 840 мм на полноразмерной зеркальной камере. Coolpix B700 за 450 долларов имеет 60-кратный оптический зум, эквивалентный 1440 мм. Это позволило нам сравнить фото и видео одних и тех же объектов, используя только оптический зум для B700 и оптический плюс цифровой зум для A9.00. Для объектов в пределах нескольких сотен футов, таких как сложная проводка на телефонном столбе, практически не было разницы между оптическим и цифровым зумом, даже когда я увеличил фотографии до 100 процентов на ЖК-дисплее Retina с разрешением 2560 x 1600 пикселей. MacBook Pro.

Миссия Базилика Долорес с расстояния без увеличения. Нажмите, чтобы развернуть.

Слева: A900 с комбинированным оптическим и цифровым зумом 1513 мм (1,8-кратное цифровое увеличение). Справа: тот же снимок с более качественным оптическим зумом, только у B700 (фокусное расстояние 1440 мм).

Чтобы по-настоящему подтолкнуть его, я встал на вершину холма Корона-Хайтс в центре Сан-Франциско и сфотографировал башню базилики Миссии Долорес, примерно в 3500 футах от меня. Фотография B700, сделанная с фокусным расстоянием 1440 мм, была достаточно резкой, чтобы показать вычурный орнамент в стиле барокко и отдельные цветные плитки, покрывающие колоколообразный купол башни. Усиление более короткого оптического зума A900 с цифровым увеличением 1,8 привело к слегка размытым деталям, но неплохо для такого экстремального случая.

Видео

В большинстве ситуаций с видео было достаточно цифрового увеличения. Я снял видео в формате HD 1080p о шелесте листьев на дереве примерно в 400 футах от меня; Помимо различий в том, как каждая камера захватывает цвет и звук, практически нет разницы в качестве комбинированного видео с оптическим и цифровым увеличением от A900 и видео с оптическим увеличением от B700.

Для видеотестов ниже мы увеличили масштаб этого дерева в дальнем конце собачьего парка.

Неудивительно. Обе камеры имеют 20-мегапиксельные сенсоры, но разрешение видео 1080p составляет всего около 2 МП (видео 4K/UHD — около 8 МП). Таким образом, даже используя только центральную часть сенсора, камера по-прежнему имеет гораздо больше пикселей, чем ей нужно — и, таким образом, устраняет большинство из них — для создания видео. Камеры также применяют меньшую резкость к видеокадрам, а движение приводит к некоторому размытию, говорит Хайнер, поэтому любую потерю качества из-за цифрового зума будет трудно разглядеть.

Альтернатива кадрированию

Есть еще один способ «цифрового» увеличения фотографии: сделайте снимок только с оптическим зумом, а затем самостоятельно кадрируйте в центр фотографии. Это может сделать любое программное обеспечение для редактирования фотографий, а также приложения для смартфонов и часто программное обеспечение, установленное в компактных камерах. Разница здесь тонкая, но важная. Оба процесса начинаются с обрезки в центре фотографии, но цифровой зум в камере делает дополнительный шаг, добавляя искусственные пиксели, чтобы сохранить то же количество мегапикселей, что и изображение с полным сенсором.

Кадрировать легко в приложениях для смартфонов, таких как приложение iOS Camera.

Возможно, это было важно дюжину лет назад, когда сенсоры камер имели разрешение всего 5 или 6 мегапикселей. Но сегодня с датчиками 12-20 МП (и выше) даже небольшой центральной части фотографии может быть достаточно. Учтите это: гигантский 4K-телевизор имеет разрешение всего около 8MP. Фотографии в Snapchat, Facebook или Instagram меньше. Даже агрессивно кадрируя фотографию, вы, вероятно, все равно будете иметь больше пикселей, чем вам нужно, и процессор обработки изображений камеры не потребует дополнительных заполнителей. Обрезка, безусловно, лучший способ при съемке высокодетализированных изображений RAW.

Слева: изображение с цифровым увеличением, сделанное камерой Nikon A900. Справа: обрезанное изображение с оптическим увеличением.

Но в случае с JPEG нас снова удивили компактные камеры. Мы сравнили фотографии, снятые с цифровым зумом, с фотографиями той же камеры, снятыми только с оптическим зумом, а затем обрезанными для соответствия.

Когда мы фотографировали телефонный столб на расстоянии около 50 футов, почти не было никакой разницы с фотографиями, сделанными с помощью Nikon A900 в конце его оптического зума (фокусное расстояние 840 мм), который был обрезан, чтобы соответствовать снимку, сделанному с использованием его оптический плюс цифровой зум для фокусного расстояния 1512 мм (1,8-кратное цифровое увеличение).

БОЛЬШЕ: Сколько мегапикселей вам действительно нужно?

Та же картина была и с 20PM Sony Cyber-shot RX100 III. Мы сняли натюрморт с расстояния около 4 футов, используя максимальный оптический зум Sony (фокусное расстояние 70 мм), и обрезали его, чтобы он соответствовал фотографии, сделанной с использованием оптического и цифрового зума 105 мм (1,5-кратное цифровое увеличение). Sony уклоняется от объяснения того, как работает ее технология ClearImage Zoom. Но, похоже, он использует внутреннюю базу данных общих объектов, чтобы разумно вернуть детали, потерянные в процессе цифрового масштабирования. И это действительно работает.

То же изображение, снятое с цифровым зумом Sony ClearImage 105 мм (слева), и кадрированное из фотографии, снятой только с оптическим зумом 70 мм (справа).

Ограничения смартфона

Результаты фото были менее впечатляющими для iPhone 7. Используя тот же метод съемки крупным планом без цифрового зума (фокусное расстояние 28 мм) и дальше с ним (48 мм), мы увидели большее размытие деталей при цифровом зуме. фото. Для этого может быть несколько причин.

Изображение без цифрового зума (слева) и снято с большего расстояния с цифровым зумом (справа).

У iPhone 7 меньше мегапикселей — 12 против 20 и более у более крупных камер. И, возможно, его алгоритмы масштабирования не такие сложные, по крайней мере, при использовании протестированного нами встроенного приложения Apple Photos. Ручная обрезка здесь является лучшей стратегией, и это просто вопрос перетаскивания рамки вокруг части фотографии пальцем. Обрезать видео было бы намного сложнее, но, к счастью, цифровой зум для видео работает с iPhone так же хорошо, как и с камерами Nikon.

Другой вариант — купить телефон вроде iPhone 7 Plus. Он имеет две камеры, одну с широкоугольным объективом, эквивалентным 28 мм, и одну с зум-объективом 56 мм. (Посмотрите, как iPhone сравнивался с Samsung Galaxy S7). Несколько других смартфонов, таких как Asus ZenFone 3 Zoom, также имеют двойные камеры.

Пуристы против реалистов

В абсолютном выражении оптический зум почти наверняка будет лучше цифрового зума. В идеальном мире вы бы использовали только первоклассные объективы с оптическим зумом — предпочтительно снимать в формате RAW на профессиональную цифровую зеркальную камеру или видеокамеру кинематографического уровня. В реальном мире, когда зум-объектив вашей камеры (если он вообще есть) просто не может растянуться достаточно далеко — и вы не хотите тратить дополнительное время на редактирование фотографий — цифровой зум теперь является удобным решением, которое работает в определенных условиях. ситуации.

Фото: Sean Captain/Tom’s Guide. Рекомендуемое изображение: Shutterstock

• Лучшие наборы объективов для фотографов на iPhone
• Рекомендации по работе с камерами для всех видов фотографов
• Водонепроницаемые и прочные камеры с самым высоким рейтингом

Шон Капитан — независимый писатель, редактор и фотограф, специализирующийся на технологиях и науке. В Tom’s Guide он делал обзоры камер, включая большинство беззеркальных камер Sony Alpha A6000, а также другой контент, связанный с фотографией. Он также писал для Fast Company, The New York Times, The Wall Street Journal и Wired.

Темы

Камеры

Смартфоны

Tom’s Guide является частью Future US Inc, международной медиагруппы и ведущего цифрового издателя. Посетите наш корпоративный сайт (откроется в новой вкладке).

© Future US, Inc. Полный 7-й этаж, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10036.

В чем разница [с примерами и советами] • Стиль жизни кинопроизводства

Оптический зум — это возможность увеличивать объекты без потери качества. Цифровой зум — это возможность увеличить изображение за счет снижения качества.

Оптический зум — это оптическая техника, в которой используется линза для улавливания большего количества света, а цифровой зум увеличивает изображение за счет увеличения его разрешения. Это можно сделать либо увеличив размер пикселей, либо увеличив количество пикселей вместе.

Оптический зум был впервые изобретен в 1937 году, когда было обнаружено, что если сделать снимок с помощью камеры и увеличить его, можно получить больше деталей, чем если бы вы просто сделали обычный снимок без увеличения.

 

Оптический зум и цифровой

Что такое оптический зум и цифровой

Оптический зум — это оптический эквивалент цифрового зума, который использует цифровой сигнал для увеличения изображения на датчике камеры. Результирующее изображение больше по размеру, но имеет более низкое качество и может выглядеть размытым, зашумленным или размытым.

Цифровой зум, с другой стороны, использует цифровой сигнал для увеличения изображения на сенсоре камеры. Полученное изображение меньше по размеру, но более качественное и четкое, чем при оптическом зуме.

Эти два термина часто путают друг с другом, потому что многие производители используют оба термина в своих маркетинговых материалах. Помимо этой путаницы, некоторые потребители могут не понимать, что означает каждый термин.

 

 

Проблема с этим методом заключается в том, что вашему глазу требуется время, чтобы увидеть различия в деталях между двумя изображениями, которые расположены близко друг к другу, но это было решено с помощью цифровых технологий, которые позволяют нам видеть их мгновенно.

Цифровой зум использует сложный алгоритм для увеличения количества пикселей в изображении, чтобы оно выглядело как увеличенное без потери качества (это называется интерполяцией). Однако есть некоторые недостатки по сравнению с оптическим зумом:

Что такое оптический зум?

 Оптический зум — это термин, используемый для обозначения возможностей масштабирования камер. Все цифровые камеры имеют функцию оптического зума, которую можно регулировать, перемещая сам объектив.

Когда вы настраиваете объектив, вы фактически изменяете фокусное расстояние сенсора вашей камеры и, таким образом, влияете на то, какая часть изображения будет захвачена в фокусе.

В оптических линзах обычно используется фиксированный элемент, такой как стеклянный или пластиковый фильтр, и их нельзя регулировать во время фотосессии. Некоторые камеры могут иметь функцию электронного зума, которая позволяет вам корректировать изображение после каждой экспозиции, но они, как правило, стоят дороже, чем их оптические аналоги.

Оптический и цифровой зум

Оптический зум относится к оптической системе (линзе), которая изменяет свое фокусное расстояние без изменения своего физического размера. Наиболее распространенным типом оптических зумов на цифровых зеркальных камерах являются зумы с переменной апертурой, которые позволяют увеличивать или уменьшать возможности сбора света в зависимости от настройки диафрагмы, выбранной фотографом.

Объектив с переменной апертурой будет отображаться только как «цифровой зум» в системе меню вашей камеры, потому что он не изменяет физический размер сенсора или плоскости пленки.

Характеристики оптического увеличения

 Оптическое увеличение — это функция камер, которая увеличивает изображение с датчика без использования дополнительной оптики. Оптический зум достигается перемещением объектива вперед или назад внутри камеры, что меняет ее поле зрения.

Объектив перемещается ближе или дальше от датчика изображения, изменяя свое увеличение и фокусное расстояние. Этот процесс похож на то, как работает оптический телескоп, но с гораздо меньшим увеличением по сравнению с оптическими телескопами.

Оптический зум удобен тем, что позволяет использовать относительно небольшую комбинацию камеры и объектива, сохраняя при этом высокое качество фотографий и видео. Оптический зум можно использовать в любой ситуации, когда вам нужно лучшее разрешение, чем можно получить на вашем телефоне или другом устройстве, не имеющем функции оптического зума.

Что такое цифровой зум?

 Цифровой зум — это оптическое увеличение цифрового изображения. Он работает с использованием метода, аналогичного тому, как работают зеркальные фотокамеры, за исключением того, что он использует два объектива вместо одного.

Традиционные зум-объективы бывают двух типов: фикс-объективы и зум-объективы. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием предназначены для самостоятельного использования и имеют фиксированное фокусное расстояние, поэтому они отлично подходят для съемки неподвижных объектов на разных расстояниях от камеры.

Зум-объективы имеют переменное фокусное расстояние и приближаются или удаляются от объекта съемки, когда вы приближаете или отдаляете оправу объектива от объекта.

Цифровой зум — это оптическое увеличение цифрового изображения. Он работает с использованием метода, аналогичного тому, как работают зеркальные фотокамеры, за исключением того, что он использует два объектива вместо одного.

Традиционные зум-объективы бывают двух типов: фикс-объективы и зум-объективы. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием предназначены для самостоятельного использования и имеют фиксированное фокусное расстояние, поэтому они отлично подходят для съемки неподвижных объектов на разных расстояниях от камеры.

Зум-объективы имеют переменное фокусное расстояние и приближаются или удаляются от снимаемого объекта при приближении или удалении оправы объектива

Как работает цифровой зум

 Цифровой зум работает за счет увеличения пикселей на сенсоре вашей камеры. Величина увеличения зависит от фокусного расстояния вашего объектива и от того, насколько вы увеличиваете или уменьшаете масштаб.

Когда вы делаете снимок с цифровым зумом, камера создает электронное изображение того, что, по ее мнению, находится в фокусе. Затем камера сравнивает это цифровое изображение с исходным и вносит коррективы для повышения резкости или четкости либо всего изображения, либо только определенных его частей.

Этот процесс требует меньше работы процессора вашей камеры, что означает, что он может делать снимки быстрее и с более высоким разрешением, чем традиционные камеры, не используя столько ресурсов в вашем цифровом зуме.

Цифровой зум работает лучше всего, когда расстояние между вами и объектом или объектом невелико — например, при съемке крупным планом чего-то небольшого, например лепестка цветка, или портрета чьих-то глаз крупным планом — но он также может эффективно использовать для более удаленных объектов, таких как пейзажи или архитектура.

Что такое оптический зум или зум? Цифровой зум

Оптический зум — это тип зума, при котором для увеличения изображения используется сам объектив. Он немного медленнее, чем цифровой зум, но он более универсален и не требует дополнительных батарей.

Что такое цифровой зум?

Цифровой зум — это быстрый способ увеличить изображения, но у него есть свои недостатки. Цифровой зум может внести шум в изображение или исказить объекты на фотографии. Изображение также может выглядеть пиксельным и неестественным, особенно если вы используете камеру с высоким разрешением и высокой степенью сжатия.

Как определить, есть ли у вас оптический или цифровой зум

Лучший способ узнать, есть ли у вас оптический или цифровой зум, — это посмотреть на диск режимов вашей камеры в верхней части корпуса камеры.

Если есть два режима, один с пометкой «оптический» и один с пометкой «цифровой», то у вас есть оптический зум, который не требует дополнительного оборудования, кроме оптического объектива и некоторого света, чтобы датчик вашей камеры мог их считывать.

Какой тип зума лучше — оптический зум или цифровой зум?

 Оптический зум

Оптический зум — это вид зума, позволяющий увеличивать изображение в камере. Изображение увеличивается с помощью объектива, чтобы сделать снимок, а затем проецировать его на цифровой датчик.

Этот процесс требует использования собственных объективов камеры, а это означает, что оптический зум ограничен качеством имеющегося у вас объектива и не может использоваться с любым другим объективом. Оптический зум также имеет ограничение по скорости, поэтому он не такой быстрый, как цифровой зум.

Цифровой зум

Цифровой зум, также известный как цифровой зум или цифровой телефото, использует программное обеспечение для обработки изображений вместо физических компонентов, таких как оптический зум. Цифровой зум может быть очень быстрым, потому что в нем нет движущихся частей; вместо этого программное обеспечение преобразует изображения в пиксели, а затем обрабатывает эти пиксели в другое изображение.

Этот процесс может быть выполнен очень быстро без какой-либо потери качества, поэтому цифровое масштабирование может приблизиться к тому, что может сделать оптическое масштабирование, но на самом деле не так хорошо.

Цифровой зум лучше оптического?

 Цифровой зум — это термин, используемый для описания цифрового эквивалента оптического зума камеры. Это способ, которым вы можете приблизиться к своему объекту, не приближаясь физически.

Термин «цифровой зум» означает возможность цифрового увеличения изображения без физического изменения его размера.

Оптический зум — это возможность физического изменения увеличения изображения путем приближения или удаления от объектива. Оптическое увеличение достигается за счет использования объектива с переменным фокусным расстоянием, в то время как цифровое увеличение подразумевает использование обработки изображения вместо физического движения.

Цифровой зум является лучшей альтернативой, поскольку он обеспечивает большую гибкость, чем оптический зум, и не требует от вас столько усилий. С цифровым зумом вы можете приблизиться и при желании сохранить исходный размер изображения, тогда как с оптическим зумом, если вы хотите получить дополнительный снимок крупным планом,

вам нужно будет отойти от того места, где вы снимали сначала, чтобы ваш новый объект полностью заполнил кадр (это может означать регулировку вашего положения или наклон камеры).

Оптический зум Против. Цифровой зум, когда сочетаются оба типа зума

Зум — одна из самых важных функций любой камеры, но это не означает, что вы должны выбирать между оптическим и цифровым зумом. На самом деле, вы можете использовать оба типа одновременно, чтобы создать для своих клиентов плавный зум.

Оптический зум — это традиционный тип увеличения объектива, при котором создается более крупное изображение, когда вы физически приближаете объектив к объекту. Полученное изображение будет иметь больше деталей, чем если бы вы попытались увеличить его с помощью цифрового зума, но оно не такое резкое и может быть не таким четким, как цифровой файл с более высоким разрешением.

Цифровой зум работает путем увеличения существующей фотографии путем обрезки частей фотографии и использования этих областей в качестве пикселей в увеличенной версии исходной фотографии. Это приводит к более низкому качеству изображения, чем с оптическим зумом, потому что новое изображение не создается с нуля; это просто увеличение существующего без добавления новых пикселей или деталей.

Оптическое увеличение Против. Цифровой зум — подведение итогов

 С быстрым распространением смартфонов функция цифрового зума становится все более популярной в камерах. Но с появлением современных камер с более высоким разрешением оптический зум становится все более популярным.

Так в чем между ними разница? И какой из них лучше?

Как вы знаете, оптический и цифровой зум имеют свои преимущества и недостатки. Оптические зумы обычно меньше и легче цифровых зумов, потому что в них не используется электроника. Цифровые зумы могут быть немного больше, потому что они используют электронику для увеличения изображения.

А как же цена? Камеры с цифровым зумом, как правило, дешевле оптических, но это зависит от вашего бюджета, а также от того, сколько вы готовы потратить на новую камеру.

Самое главное – выбрать камеру, соответствующую вашим потребностям. Лучший способ сделать это — попробовать разные модели в магазинах или интернет-магазинах, таких как Amazon или eBay, пока не найдете ту, которая лучше всего подходит для вас!

Введение в оптический зум и цифровой зум

Алан

19 июня 2021 г.

1107

Оптический зум основан на структуре оптического объектива для достижения зума, то есть объектив камеры перемещается для увеличения и уменьшения масштаба снимаемой сцены, а разрешение и качество изображения не изменятся. Чем больше коэффициент оптического увеличения, тем больше удаленных объектов можно захватить. Цифровой зум использует процессор цифровой камеры для увеличения площади каждого пикселя изображения для достижения цели увеличения.

Оптический зум против. Цифровой зум

Каталог

Ⅰ Оптический зум

Оптический зум создается путем изменения положения объектива, объекта и фокуса. Когда поверхность изображения перемещается в горизонтальном направлении, угол зрения и фокусное расстояние изменяются, и удаленная сцена становится более четкой.

Очевидно, должно быть два способа изменить угол обзора. Один из них заключается в изменении фокусного расстояния объектива. С точки зрения фотографии, это оптический зум. Фокусное расстояние объектива изменяется путем изменения относительного положения каждой линзы в трансфокаторе. Второй — цифровой зум. Цифровой зум на самом деле представляет собой электронное увеличение экрана, которое использует «интерполяцию» для увеличения части пикселей на исходном датчике изображения CCD. Через цифровой зум сцена съёмки увеличивается, но неизбежно теряется качество изображения. На самом деле цифровой зум не изменяет фокусное расстояние объектива, а только изменяет угол обзора за счет изменения угла изображения лица, что дает эффект, «эквивалентный» фокусному расстоянию объектива.

Таким образом, мы видим, что некоторые цифровые камеры с более длинными объективами имеют больше места для перемещения внутренних линз и фоторецепторов, поэтому коэффициент масштабирования также больше. Мы видим, что некоторые ультратонкие цифровые камеры на рынке вообще не имеют функции оптического зума, потому что перемещение светочувствительного устройства внутри корпуса не допускается, в то время как цифровые камеры с «длинным объективом», такие как Sony F828 и Fuji S7000 есть функция оптического зума.

Широкий, 5-кратный и 100-кратный зум

Коэффициент оптического увеличения современных цифровых камер в основном составляет от 2x до 5x, что позволяет приближать объекты с расстояния 10 метров до 5-3 метров. Есть также некоторые цифровые камеры, которые имеют эффект 10-кратного оптического увеличения. Оптический зум домашней видеокамеры составляет от 10 до 22 крат, что позволяет четко снимать объекты на расстоянии до 70 метров. Использование удлинителя может увеличить оптический зум видеокамеры. Если оптического зума недостаточно, мы можем добавить экстендер перед объективом. Метод расчета: 2-кратный телеконвертер подключается к цифровой камере с 4-кратным оптическим зумом. Затем кратность оптического увеличения этой цифровой камеры изменилась с 1x, 2x, 3x и 4x на 2x, 4x, 6x и 8x, что получается путем умножения увеличения телеконвертера и увеличения оптического увеличения.

Работа оптического зума

Принцип работы камеры заключается в том, что свет на объекте проходит через объектив и проецируется на задний светочувствительный элемент. Точка, в которой сходится свет, называется фокусом. Расстояние от точки фокуса до плоскости позади изображения называется фокусным расстоянием.

принцип оптического зума

Из приведенного выше рисунка видно, что за объективом находятся три плоскости и три фокусных расстояния соответственно «фокусное расстояние 1», «фокусное расстояние 2» и «фокусное расстояние 2». длина 3″. Как видно из рисунка, расстояние между двумя оранжевыми линиями и есть размер изображения. При «фокусном расстоянии 1», поскольку фокусное расстояние относительно невелико, свет, проходящий через линзу, проецируется на плоскость до того, как он «рассеивается», поэтому изображение будет меньше. «фокусное расстояние 2» немного длиннее, и изображение будет «крупнее». По аналогии, чем больше фокусное расстояние, тем «больше» изображение. Принцип оптического зума заключается в изменении размера изображения за счет изменения величины фокусного расстояния. Внутри объектива камеры с оптическим зумом есть линзы, которые могут двигаться. Светочувствительный элемент за камерой неподвижен, а объектив перемещается, что эквивалентно перемещению фокуса. При перемещении фокуса меняется и расстояние до заднего светочувствительного элемента, а также изменяется фокусное расстояние. После изменения фокусного расстояния меняется и размер изображения.

Итак, мы можем понять, что оптический зум изменяет только расстояние прохождения света, сам свет не меняется. Поскольку свет не изменился, представляемое изображение остается прежним после изменения фокусного расстояния. Итак, самая большая особенность оптического зума заключается в том, что пиксели изображения не изменятся после увеличения, то есть изображение не пострадает.

Фокусное расстояние оптического зума цифровой камеры, с которым мы обычно связываемся, на самом деле равно фокусному расстоянию на картинке выше. Например, объектив Canon A9 с 3-кратным оптическим зумом.5 имеет фокусное расстояние 7,8-23,4 мм, что относится к диапазону, в котором фокусное расстояние может быть изменено, что на самом деле является диапазоном, в котором объект может быть увеличен.

Ⅱ Цифровой зум

В отличие от оптического зума, цифровой зум представляет собой изменение вертикального направления светочувствительного устройства, которое дает людям эффект увеличения. Чем меньше площадь на светочувствительном устройстве, тем визуально пользователь сможет увидеть только часть сцены. Цифровой зум на самом деле является своего рода электронным увеличением изображения, которое увеличивает часть пикселей на исходном датчике изображения до всего изображения. Благодаря цифровому зуму сцена съёмки увеличивается, но снижается её резкость. У цифрового зума нет подвижной или выдвижной части. Он использует процессор цифровой камеры и увеличивает только то, что может наблюдать, что на самом деле является электронным увеличением изображения. То есть часть пикселей на исходном ПЗС-датчике изображения увеличивается посредством обработки «интерполяции» для достижения цели увеличения. Этот метод похож на использование программного обеспечения для обработки изображений для увеличения площади изображения, но программа выполняется в цифровой камере. Часть пикселей на исходном ПЗС-датчике изображения увеличивается с использованием методов обработки «интерполяции», а ПЗС-датчик изображения увеличивается. Он использует алгоритм интерполяции, чтобы увеличить изображение до полного. На самом деле цифровой зум не меняет фокусное расстояние объектива.

Разница в изображении между оптическим и цифровым зумом

Хотя снимаемая сцена становится больше, ее резкость в определенной степени снижается. Чем больше коэффициент масштабирования, тем ниже резкость. Цифровой зум обычно составляет около 3 раз, а цифровой зум камеры составляет 44 ~ 600 раз. При использовании цифрового зума степень пикселизации более серьезная, чем при использовании оптического зума. Это связано с тем, что камера использует методы обработки «интерполяции». При увеличении он может только оценить форму фотографии.

Ⅲ Гибридный зум

Гибридный зум — это довольно новая концепция, представленная на смартфонах. Он сочетает в себе оптический зум, цифровой зум и программные алгоритмы, упомянутые выше. Когда требования к зуму превышают физический предел объектива, он может переключаться с оптического зума на цифровой зум для достижения лучших результатов.

В настоящее время любой мобильный телефон с функцией оптического увеличения обычно поддерживает 3-кратное или 5-кратное оптическое увеличение. Но если требования вашей сцены съемки превышают фокусное расстояние оптического зума, это приведет к искажению эффекта изображения. Потому что теоретически для продолжения масштабирования после превышения диапазона оптического масштабирования необходимо использовать цифровое масштабирование. И эта комбинация оптического зума и цифрового зума и есть так называемый гибридный зум.

Хотя алгоритмы и технологии, используемые каждым производителем смартфонов, различаются, общие концепции и принципы схожи. Гибридный зум использует усовершенствования программного обеспечения и алгоритмы для синтеза снимков из нескольких фотографий для создания лучшего изображения. Принцип чем-то похож на ночной режим и эффекты HDR, но основное внимание уделяется фокусному расстоянию, а не экспозиции.

Производители смартфонов могут использовать различные датчики и фокусные расстояния мобильных телефонов, а также использовать детали, снятые несколькими камерами одновременно. Всю эту информацию можно использовать для улучшения увеличения фотографий с помощью интеллектуальных алгоритмов. Конечно, это не настоящий оптический зум, но он лучше обычного цифрового зума и может сохранять детали на определенном расстоянии, не пропуская слишком много деталей.

Поделиться публикацией

Часто задаваемые вопросы

• 1. В чем разница между оптическим и цифровым зумом?

   При использовании оптического зума вы сначала приближаете объект, прежде чем снимать его. При цифровом зуме ваша камера использует часть изображения, а затем доводит его до нужного размера. С цифровым зумом у вас больше шансов потерять качество. 

• 2.Что означает трехкратный оптический зум?

   «3-кратное увеличение» не означает, что объект на самом деле увеличивается в 3 раза. Это просто означает, что объектив может увеличить фокусное расстояние в три раза по сравнению с самым широким числом фокусных расстояний. Таким образом, 3-кратный зум, начинающийся с 28 мм, увеличится до 84 мм, а 3-кратный зум, начинающийся с 24 мм, увеличится только до 72 мм. 

• 3.Что такое оптический зум и как он работает?

   Оптический зум — это когда физические свойства объектива действительно увеличивают удаленные объекты. Например, телескоп с полностью оптическим увеличением. Если смотреть на луну через один из них, она кажется больше.  Потери в качестве нет — объекты просто кажутся ближе. 

• 4. Что лучше оптический или цифровой зум?

   Это цифровой зум: процессор камеры кадрирует в центр фотографии. Оптический зум в конечном счете лучше, так как он увеличивает изображение, чтобы заполнить всю матрицу — скажем, 10 мегапикселей. Цифровой зум захватывает только центральную часть того, что объектив отбрасывает на датчик, захватывая меньше пикселей, скажем, 6MP. 

• 5. Лучше ли цифровой зум, чем кадрирование?

   Обрезка лучше, чем увеличение. Обрезать фотографию на iPhone лучше, чем увеличивать ее перед съемкой. Это потому, что ваш iPhone, особенно если это одна из моделей до iPhone 7 Plus, использует цифровой зум. Это дает более низкое качество вывода по сравнению с оптическим зумом. 

Посмотреть больше

Разница между оптическим и цифровым зумом в камерах безопасности

Потратьте достаточно времени на просмотр камер слежения — и камер любого типа — и вы, вероятно, увидите, что термины «оптический зум» и «цифровой зум» часто упоминаются. Почти все камеры безопасности имеют цифровое увеличение в той или иной форме, в то время как самые лучшие модели будут иметь некоторую форму оптического увеличения; у многих даже есть и то, и другое. Но в чем разница между этими двумя типами зума? Один лучше другого, особенно в целях безопасности? Давайте взглянем на эти различные формы увеличения поближе и выясним, какой из них подходит для вашего Система видеонаблюдения .

Объяснение оптического зума

Оптический зум — это традиционная форма зума, используемая в большинстве камер, таких как цифровые зеркальные и пленочные камеры, и использует сам объектив камеры для увеличения изображения и увеличения объектов на расстоянии. Линза фактически будет перемещаться по изображению и выходить из него — точно так же, как телескоп или бинокль. Обычно это лучший вариант, так как он увеличивает изображение, чтобы заполнить весь датчик, что приводит к четкому и четкому изображению, если качество объектива сопоставимо с расстоянием увеличения. (Другими словами, недорогой объектив не сможет производить сверхдальний зум без потери качества изображения).

В то время как обычные фотокамеры и объективы обычно обозначаются фокусным расстоянием (75 мм, 150 мм, 300 мм и т. д.), камеры видеонаблюдения обычно указывают оптическое увеличение как 4-кратное, 8-кратное, 10-кратное и т. д.

изображения с -зумом начнут смягчаться и терять четкость, хотя эта потеря качества не будет такой заметной, как у объектива с цифровым зумом.

Цифровой зум Объяснение

В то время как оптический зум использует реальный физический объектив и фокусное расстояние для увеличения изображения, цифровой зум опирается на алгоритмы, применяемые камерой процессор для увеличения изображения. Он делает это, существенно обрезая изображение в центре и увеличивая тысячи пикселей, составляющих изображение, а также интерполируя пиксели для завершения изображения. (Интерполяция, по сути, создает новые пиксели, чтобы заполнить промежутки между существующими пикселями).

Цифровой зум — это не совсем точный термин, так как он просто увеличивает уже снятое изображение. Это создает впечатление, что объекты на изображении находятся ближе, имитируя эффект стандартного оптического увеличения без фактического увеличения объекта, как это может делать камера с оптическим увеличением.

Цифровой зум может быть довольно мощным, часто от 2x до 32x или больше. Однако со временем качество изображения начнет ухудшаться, поскольку пиксели могут быть только увеличены и воспроизведены до тех пор, пока они не станут искаженными и нечеткими.

По сути, цифровой зум обычно не обеспечивает уровень детализации, необходимый для того, чтобы сделать ваши кадры с камер наблюдения полезными.

Всегда ли оптический зум лучше цифрового?

При этом, несмотря на то, что оптический зум почти всегда будет более качественным и четким, чем цифровой зум, в последние годы возможности цифрового зума значительно улучшились. По мере увеличения разрешения камер процессоры становятся все более мощными, а алгоритмы — более сложными. Во многих ситуациях и при меньших уровнях увеличения качество изображения с цифровым зумом будет таким же, как у оптического зума, и камеры постоянно совершенствуются.

Кроме того, при очень высоком разрешении (например, с камерами безопасности 4k) интерполяция и обработка могут не так сильно требоваться, так как вы можете просто обрезать полноразмерное изображение и оставить достаточно пикселей для увеличения без заметна деградация качества.

Кроме того, цифровой зум не изменяет угол или глубину резкости захватываемого изображения, как это делает оптический зум. Когда объектив камеры (будь то для камер безопасности или обычных фотокамер) увеличивает изображение, увеличенное расстояние между стеклами приводит к очень узкой плоскости фокусировки, из-за чего объект в фокусе кажется дальше от фона, чем он есть на самом деле. является.

Сочетание оптического и цифрового зума

Для получения максимально возможного увеличения многие камеры и производители в настоящее время комбинируют оптическое и цифровое увеличение. Это может привести к увеличению от 100x до 200x, хотя при таком увеличении все равно будет большая потеря качества. В некоторых случаях это может означать разницу между захватом номерного знака подозрительного автомобиля или идентификацией лица грабителя, даже если качество не такое хорошее, как у чисто оптического зума аналогичной мощности.

Подводя итог, можно сказать, что оптический зум почти всегда лучше цифрового зума для сохранения качества изображения при экстремальных увеличениях, и это должно быть вашим первым соображением при выборе камер видеонаблюдения. Однако, если вам нужны экстремальные возможности увеличения, выходящие за рамки возможностей оптического увеличения, есть хорошие, улучшенные варианты цифрового увеличения, особенно те, которые объединяют цифровое и оптическое в одно четкое изображение.

Оптический и цифровой зум: что вам нужно знать

Некоторые функции камеры стоят того, чтобы заплатить за них, в то время как другие, кажется, существуют исключительно для того, чтобы печатать большие цифры на коробке, чтобы убедить наивных покупателей. Когда дело доходит до зума — будь то на смартфоне или камере — один тип зума действительно полезен, а другой только искусственно увеличивает список функций камеры.

Содержание

• Что такое оптический зум?
• Что такое цифровой зум?
• Что такое гибридный зум?
• Как масштабируется ваш телефон
• Взгляд в будущее

Оптический и цифровой зум — это два совершенно разных способа сделать снимок с близкого расстояния, не двигая ногами. Оптический зум — единственный действительно полезный зум — означает, что камера может увеличивать масштаб с помощью физических частей объектива, а цифровой зум означает, что камера использует программное обеспечение для «масштабирования».

Теперь, когда камера в вашем смартфоне может похвастаться любым типом камеры, понимание различий между оптическим и цифровым зумом может помочь вам решить, какое устройство купить, а также определить, как вы снимаете с помощью имеющегося у вас оборудования.

Что такое оптический зум?

Крупный план Луны, сделанный с 125-кратным оптическим зумом на Nikon P1000.

Оптический зум создается путем перемещения физического стекла внутри линзы. В зависимости от того, как расположены стеклянные элементы, объектив будет захватывать широкий угол или приближать удаленные объекты.

Поскольку сам объектив увеличивает изображение, оптический зум не влияет на разрешение фотографии — все пиксели матрицы все равно используются.

Номер в миллиметрах на объективе указывает на фокусное расстояние, и чем больше фокусное расстояние, тем более «приближен» объектив. Например, 24 мм — это широкоугольный объектив, а 300 мм — телеобъектив.

Рейтинг X на устройстве, например 3x, 10x или 83x, указывает множитель масштабирования, но не фактический диапазон фокусных расстояний. Объектив с 3-кратным зумом, например, может сделать снимок, который в 3 раза дальше, чем его самый широкий угол, но он не скажет вам, каков этот самый широкий угол.

Что такое цифровой зум?

Цифровой зум не использует физические элементы объектива для получения более близкого снимка. Вместо этого программное обеспечение «масштабирует» в электронном виде. Вопреки утверждениям CSI , вы не можете увеличить разрешение фотографии с помощью волшебной функции масштабирования и улучшения. По сути, цифровой зум ничем не отличается от того, если бы вы обрезали фотографию в посте.

Поскольку в обрезанном изображении выбрасываются пиксели, цифровой зум снижает разрешение и качество изображения. Изображения становятся менее детализированными, менее четкими, более пикселизированными и более шумными, как только вы начинаете использовать цифровой зум.

Цифровой зум на самом деле не является функцией, которую следует рассматривать как бонус для любой камеры или смартфона, потому что вы можете сделать то же самое, открыв фотографию в приложении для редактирования и обрезав ее ближе.

Что такое гибридный зум?

Некоторые производители указывают спецификацию гибридного зума — это просто совместное использование оптического зума и цифрового зума. Если вы используете 10-кратный оптический зум и смешиваете его с 2-кратным цифровым зумом или кадрированием, вы получаете 20-кратный гибридный зум. Хотя 20-кратный гибридный зум лучше, чем 20-кратный цифровой, качество изображения все равно ухудшается из-за цифровой части этого оптико-цифрового сочетания.

Как масштабируется ваш телефон

В смартфонах не так много места для объективов, оснащенных оптическим зумом, но некоторые производители нашли способы втиснуть оптический зум в смартфон или даже компенсировать это с помощью программного обеспечения.

Всего несколько лет назад в смартфонах был только цифровой зум. В сочетании с крошечным датчиком увеличение с помощью телефона быстро превратилось в пиксельный беспорядок. Некоторые устройства теперь включают в себя несколько объективов с разным фокусным расстоянием, а такие компании, как Google, использовали вычислительные алгоритмы, чтобы компенсировать физическое оборудование, которое не может поместиться внутри телефона.

Однако использование нескольких объективов не является истинным зумом. Вместо этого это похоже на замену разных основных объективов на DSLR. Чтобы имитировать внешний вид зум-объектива, телефоны используют цифровой зум для перехода от одного объектива к другому таким образом, который в основном невидим для пользователя. Это означает, что на этих промежуточных этапах теряется некоторое качество. Чтобы сохранить высочайшее качество, всегда выбирайте объектив вручную.

Компания Huawei нашла обходной путь для этих ограничений по размеру, включив в P30 Pro объектив с 5-кратным зумом. Как? Объектив на самом деле ориентирован неправильно, по длине смартфона, а не по ширине. В этой сложенной оптике используется зеркало, так что, несмотря на то, что объектив работает неправильно, вы все равно указываете на заднюю часть смартфона, чтобы сделать снимок.

И точно так же, как смартфоны использовали вычислительную мощность, чтобы компенсировать отсутствие размытия фона, вычислительная мощность устройства также может помочь компенсировать отсутствие масштабирования. Зум Super Res от Google технически является цифровым зумом, но он обеспечивает результат, который намного ближе к 2-кратному оптическому зуму, чем к 2-кратному цифровому зуму.

Как? Эта функция, представленная в моделях Google Pixel 3, делает несколько фотографий вместо одной и объединяет их вместе. Это увеличивает разрешение, поэтому потеря деталей, которую создает увеличение, гораздо менее заметна. Съемка нескольких фотографий не идеальна для движущихся объектов, но создает цифровой зум, который на самом деле не выглядит ужасно.

Взгляд в будущее

Когда дело доходит до специализированных камер, не верьте грандиозным заявлениям о цифровом зуме. Придерживайтесь оптического зума.

С телефонами другая история. Здесь цифровой зум часто неизбежен, учитывая ограничения по размеру устройства. Это вынуждает компании изобретать новые идеи, чтобы обойти обычные ограничения цифрового зума, технологии, которые будут только совершенствоваться в будущем.

Искусственный интеллект также используется для улучшения масштабирования изображения, что также может привести к лучшему цифровому зуму в будущем. Однако на данный момент есть только один настоящий тип зума, за который стоит платить, и это оптический.

Рекомендации редакции

• Лучшие предложения альтернативных экшн-камер GoPro на сентябрь 2022 года
• Apple отвечает на тревожную проблему с камерой iPhone 14 Pro
• Лучшие веб-камеры на 2022 год.
• Лучшие карты microSD на 2022 год: лучший выбор для вашей камеры, планшета или дрона
• DJI Osmo Action 3 совсем не похож на Action 2.

Разница между оптическим зумом и цифровым зумом [обновлено в 2022 г.]

Последнее обновление: 13 сентября 2022 г. / Автор Sandeep Bhandari / Факт проверен / 5 минут

Зум — это термин, который часто используется в фотографии и означает изменение видимого расстояния между камерой и объектом. Увеличение в фотографии обычно бывает двух основных типов: оптическое увеличение и цифровое увеличение. Оба метода используют разные технологии и дают разное качество результатов.

Оптический зум и цифровой зум

Основное различие между оптическим зумом и цифровым зумом заключается в том, что оптический зум включает в себя физическое движение объектива камеры, которое изменяет видимую близость изображения, изменяя его фокусное расстояние, тогда как при цифровом зуме пиксели увеличиваются в центре экрана, а сцена, по которой щелкают, увеличивается.

Оптическое увеличение вызвано физическим движением объектива камеры. Это помогает увеличить сцену, не влияя на качество фотографии. Оптический зум обеспечивает более четкие и увеличенные фотографии. Оптический зум работает, изменяя фокусное расстояние объектива, тем самым приближая изображение.

С другой стороны, цифровой зум — это тип встроенного в камеру программного обеспечения обработки, которое пользователь может использовать для увеличения после щелчка по изображению. Это делается путем увеличения пикселей в центре экрана, что приводит к снижению качества изображения и меньшему разрешению.

Таблица сравнения оптического и цифрового зума

Параметры сравнения	Оптический зум	Цифровой зум
Разрешение	Разрешение практически не изменилось после увеличения	Разрешение изображения уменьшилось
Качество изображения	Качество изображения хорошее даже после увеличения, так как оно связано с изменением фокусного расстояния	Качество изображения отличается, оно кажется немного размытым и искаженным
Используемый метод	Использует физическое изменение для настройки	Использует технологию увеличения для увеличения и настройки
Процесс	Наличие специальной кнопки или переключателя, который нужно нажать или повернуть, чтобы увеличить или уменьшить размер объекта	Наличие программного обеспечения, которое вычисляет новые значения пикселей изображения и обрезает изображение
Приложение	Только пленочные камеры имеют оптический зум	Пленочные камеры, а также цифровые камеры, такие как цифровые зеркальные камеры, видеокамеры, видеокамеры, беззеркальные камеры

Что такое оптический зум?

Оптический зум доступен только в пленочных камерах. Важность оптического зума заключается в том, чтобы делать снимки с помощью камеры и пытаться получить крупный план объекта. Характеристика оптического зума заключается в том, что он делает объект ближе, обеспечивая при этом высочайшее разрешение и резкость изображений. Функция оптического увеличения имеет коэффициент оптического увеличения, который определяет степень увеличения объектива.

Во время фотосъемки пользователь может рассмотреть объект поближе без каких-либо искажений или снижения качества изображения. Это помогает четко выделить детали изображений, которые могут быть на расстоянии. Оптический зум сводит фокус изображения в одну область.

Техника масштабирования с помощью оптического зума включает физическое перемещение объективов камеры. Изменение фокусного расстояния осуществляется физически или вручную. Техника масштабирования заключается в том, что линзы физически выдвигаются для увеличения объекта. Движение объектива при оптическом увеличении управляется и контролируется командой пользователя посредством управления двигателем.

Камеры с оптическим зумом обычно имеют специальную кнопку или переключатель, который нужно нажать или повернуть, чтобы увеличить или уменьшить размер объекта. Оптический зум позволяет пользователям щелкать изображения с большого расстояния, но при этом получать четкое и крупное изображение. Объектив с оптическим зумом имеет диапазон, который можно изменить, чтобы он поместился в кадре.

Что такое цифровой зум?

Цифровая камера имеется в большинстве цифровых камер и видеокамер. Цифровой зум может увеличить размер сцены в цифровом виде. Он может обрезать все изображение. Цифровой зум может обрезать изображение по центру. Коэффициент цифрового зума почти такой же, как у оригинала.

Характеристика цифрового зума заключается в том, что он интерполирует результат обратно до размера исходной сцены в пикселях, а поскольку этот метод включает кадрирование, разрешение и качество изображения низкие и ухудшаются. После обрезки изображения цифровой зум увеличивает изображение до его размера. Качество получаемого изображения зависит не только от мегапикселя камеры.

Цифровой зум позволяет изменить видимый угол обзора изображения. Соотношение сторон кадрирования изображения по центральной области такое же, как и у оригинала, и оно не приводит к размеру исходного изображения в пикселях. Регулировка оптики камеры осуществляется электронным способом с цифровым зумом.

Увеличение исходного расположения пикселей приводит к снижению качества изображения, так как изображение захватывается датчиком изображения камеры. Программное обеспечение, встроенное в цифровой зум, вычисляет новые значения пикселей изображения и кадрирует изображение в полнокадровую фотографию. Таким образом, фотография, полученная в результате, обычно имеет более низкое качество, чем исходная фотография.

Основные различия между оптическим и цифровым зумом

1. Фотография, созданная оптическим зумом, имеет высокое разрешение, а фотография, созданная цифровым зумом, имеет низкое разрешение.
2. Регулировка оптики камеры выполняется физически или вручную при оптическом увеличении, а регулировка оптики камеры выполняется электронным способом при цифровом увеличении.
3. Камеры с оптическим зумом не имеют встроенного программного обеспечения для масштабирования, в то время как камеры с цифровым зумом имеют встроенное программное обеспечение для масштабирования.
4. Оптический зум увеличивает увеличенную фотографию до исходных размеров, а цифровой зум обрезает остальную часть фотографии и увеличивает выбранную область.
5. Оптический зум присутствует только в некоторых пленочных камерах, тогда как цифровой зум присутствует в большинстве цифровых камер и видеокамер.

Заключение

В фотографии используются различные зум-объективы, которые играют ключевую роль в изменении фокусного расстояния и создании сфокусированных изображений. Объективы с переменным фокусным расстоянием снова щелкают изображениями в широком диапазоне расстояний от объектива до объекта.