чем они отличаются?. Статьи компании «ИП «Лаборант»»

22 июня 2022

Что такое оптический зум?

Фотоаппарат с оптическим увеличением «приближает» изображение перед его захватом. Это происходит путем физического перемещения линз внутри объектива камеры относительно друг друга. У некоторых фотоаппаратов объектив при использовании функции в буквальном смысле выезжает вперед. Так вы условно «приближаетесь» к объекту, который хотите заснять. Линзы увеличивают изображение объекта и позволяют заснять его без потери качества.

Чтобы уяснить себе разницу между двумя типами приближения, надо запомнить две принципиальных пункта об оптическом типе:

·       оптический зум – это «хардверный» вариант увеличения;

·       приближение происходит до съемки.

Что такое цифровой зум?

Камера с цифровым типом приближения снимает изображение с того отдаления, на котором вы находитесь физически. А потом увеличивает определенную его часть, которую вы хотели бы снять поближе, при помощи программного обеспечения. Кусочек картинки в буквальном смысле вырезается и растягивается до максимального количества мегапикселей, которое имеет сенсор вашей камеры. Фотоаппараты с высоким разрешением могут увеличивать изображение с минимальной потерей качества, но большинство любительских уже при значениях 5х (пятикратный зум) превращают картинку в набор заметных пикселей.

Отличие программного зума от «оптики», таким образом, следующее:

·       цифровой зум — это «софтверный» вариант увеличения;

·       приближение происходит после съемки.

Какой зум лучше: цифровой или оптический?

Разберемся, какой вид приближения дает лучшее качество снимка. Если вам хоть раз приходилось программно увеличивать картинки, нам кажется, вы уже догадались. Но все-таки объясним. При цифровом приближении обрезается часть изображения, а затем увеличивается до разрешения, с которым снимает ваша фототехника (например, 4000 x 3000, если у ваc аппарат c датчиком на 13 Мп). Понятное дело, что из-за этого качество снимка снижается по сравнению с исходным — пиксели растягиваются, картинка размывается.

А вот между оптическим зумом и разрешением фотографии нет никакой связи. «Оптика» увеличивает объект съемки до определенного размера, как если бы вы навели на него лупу. А фотоаппарат снимает «изображение под лупой». Таким образом, у вас получается снимок увеличенного объекта с максимальным разрешением (тем же 4000 × 3000).

Так что «хардверный» вариант, разумеется, дает намного более качественные снимки по сравнению с программным. Современные смартфоны часто имеют оба типа зума — правда, при оптическом линзы остаются неподвижными, но используются разные типы объективов. Например, недавно представленный vivo X50 Pro (мы его уже тестировали) умеет 5-кратный оптический зум, а с добавлением оптического может «приближать» объекты в 60 раз!

Ссылка на полный текст статьи: https://ichip.ru/tekhnologii/opticheskiy-i-tsifrovoy-zum-chem-oni-otlichayutsya-594692

Другие статьи

Чем оптический зум камеры телефона отличается от цифрового и какой лучше

На нашем сайте немало материалов посвящено камере телефона, а все потому, что для многих покупателей ее качество является главной характеристикой устройства. Когда мы фотографируем или снимаем видео на Андроид, то часто прибегаем к помощи зума (увеличения), чтобы приблизить объект съемки. На каждом смартфоне он разный. Мало того, что варьируется кратность приближения, так еще существуют разные виды зума: цифровой, оптический и гибридный. Давайте разберемся, чем они отличаются и как это все работает.

Сегодня невозможно представить камеру без зума

Содержание

• 1 Как работает цифровой зум камеры
• 2 Чем лучше камера с оптическим зумом
• 3 Что такое гибридный зум
• 4 Максимальный зум камеры
• 5 Смартфоны с оптическим зумом

Как работает цифровой зум камеры

Цифровое увеличение — самый простой вид зума, который встречается на всех смартфонах без исключения. Суть его работы заключается в том, что устройство берет изображение с основной камеры и кропает его, то есть фактически вырезает определенный фрагмент.

Многие считают подобное приближение ложным, поскольку на каждом шаге ухудшается качество изображения

Цифровой зум может достигать 12-кратного увеличения. Чаще всего встречается 10-кратное приближение, но оно бывает и меньше в зависимости от разрешения камеры и режима съемки (фото или видео). Каждый шаг зума ухудшает качество картинки. Снимок с 10-кратным цифровым увеличением, сделанный на камеру 12 Мп, будет не лучше фотографии в разрешении 1 Мп.

⚡ Подпишись на AndroidInsider в Дзене, чтобы получать новости из мира Андроид первым

Чем лучше камера с оптическим зумом

Цифровой и оптический зум отличаются между собой подходом к увеличению картинки. Если в первом случае происходит банальное кадрирование, то во втором меняется фокусное расстояние камеры, о котором мы говорили в тексте об искажении лиц на фото. Теоретически это позволяет нивелировать разницу качества снимков, сделанных с увеличением и без.

Оптический зум позволяет приблизить объект без потери качества

В отличие от профессиональной техники, ввиду особенностей конструкции камера смартфона не может похвастать динамическим изменением фокусного расстояния. В противном случае ее объектив выпирал бы так сильно, что гаджет просто бы не поместился в вашем кармане. Поэтому производители смартфонов идут другим путем, устанавливая телеобъектив камеры.

Читайте также: Как правильно выбрать смартфон с хорошей камерой

Это дополнительный сенсор с увеличенным фокусным расстоянием. Если на основной камере оно составляет 24 мм, то для двукратного оптического зума на телевике расстояние от сенсора до линзы должно быть эквивалентно 48 мм. Допустим, ваш смартфон обладает именно таким набором объективов. Тогда во время увеличения будет происходить следующее:

• при зумировании в диапазоне 1-1.9x смартфон кропает изображение с основной камеры;
• после достижения отметки 2x девайс автоматически переключается на телевик, то есть на дополнительный сенсор с объективом.

Из-за упомянутых ранее особенностей конструкции смартфона телевик не может иметь слишком большое фокусное расстояние, а потому демонстрирует в лучшем случае 3. 5-кратное увеличение. Из этой ситуации производителям тоже удалось найти выход: они придумали перископическую камеру, которая располагается перпендикулярно корпусу. В таком случае удается достичь 10-кратного приближения, как на смартфоне Galaxy S23 Ultra, чья дополнительная камера имеет фокусное расстояние 230 мм.

Так в корпусе смартфона размещается камера-перископ

Но не стоит думать, что фото без приближения и снимок, сделанный на флагман Samsung с зумом 10x, не отличаются по качеству. Картинка с телевика (перископа) будет менее четкой, так как камера с оптическим увеличением всегда хуже основной. И опять во всем виноваты конструктивные особенности смартфона. Ведь фокусное расстояние, указанное в характеристиках, является эквивалентным; чем больше физический размер сенсора, тем длиннее при прочих равных отрезок от матрицы до линзы. Поэтому в качестве телевика и перископа устанавливается маленькая камера со скромной светосилой. Впрочем, это все равно лучше цифрового зума.

❗ Поделись своим мнением или задай вопрос в нашем телеграм-чате

Что такое гибридный зум

Помимо цифрового и оптического зума существует гибридный зум. Такой вид приближения реализован во многих смартфонах, включая Galaxy S20. Разберем принцип его работы на примере этого девайса. Итак, смартфон имеет следующий набор камер:

• 12 Мп (26 мм) — основная;
• 64 Мп (28 мм) — телевик.

Не путайте оптический и гибридный зум

Фактически у Galaxy S20 просто смешной 1,1-кратный оптический зум. Но за счет того, что телефото-камера имеет в 3 раза более высокое разрешение, почти без потери качества реализуется 3-кратное приближение, так как смартфон берет 64-мегапиксельный снимок с телевика и вырезает из него те самые 12 Мп. Результат намного лучше, чем у цифрового зума, но все равно уступает честному оптическому увеличению 3x.

🔥 Загляни в телеграм-канал Сундук Али-Бабы, где мы собрали лучшие товары с АлиЭкспресс

Максимальный зум камеры

Итоговое приближение зависит от набора камер смартфона. На сегодняшний день идеальный сетап выглядит следующим образом:

• основная камера;
• портретный объектив (2-3x оптический зум) или перископический модуль (5-10x оптический/гибридный зум).

В таком случае удается достичь 100-кратного увеличения, а порой даже приближения с коэффициентом 120x. Посмотрим, как это работает на примере смартфона Xiaomi Mi 11 Ultra:

• при увеличении 1-4.9x используется классический цифровой зум;
• достигая отметки 5x, смартфон переключается на телевик с 5-кратным оптическим приближением;
• на промежутке 5.1-10x работает гибридный зум;
• далее включается цифровой зум с телевика, который увеличивает гибридную картинку еще в 12 раз, достигая в итоге 120-кратного приближения.

Монструозная камера Xiaomi Mi 11 Ultra до сих пор остается в топе

Купить Xiaomi Mi 11 Ultra

Можно только представить, какой ужасной в итоге будет картинка с максимальным зумом. Но на помощь приходит улучшение фото через нейросеть, которое происходит в режиме реального времени, и снимок получается не таким уж плохим.

Смартфоны с оптическим зумом

Оптический зум камеры — дорогая штука. Как правило, такой тип увеличения, позволяющий минимизировать потерю качества и обеспечить максимальное приближение, доступен только флагманам. Вот несколько смартфонов с оптическим зумом, на которые стоит обратить внимание:

• Samsung Galaxy S23. Смартфон с 3-кратным оптическим и 30-кратным цифровым зумом. Цена — от 56 000 ₽.
• Xiaomi 13 Pro. Девайс с камерами Leica, предлагающий 3.2-кратный оптический и 70-кратный цифровой зум. Продается по цене от 80 000 ₽.
• HUAWEI Mate 50 Pro. Неплохой камерофон с 3.7-кратным оптическим, 10-кратным гибридным и 100-кратным цифровым приближением. Цена стартует с отметки 65 000 ₽.
• Xiaomi 12S Ultra. Рекордсмен со 120-кратным зумом, но честное оптическое приближение только 5x. Купить Xiaomi 12S Ultra можно за 72 000 ₽.
• Samsung Galaxy S23 Ultra. Смартфон с самым качественным зумом, предлагающий 10-кратное оптическое и 100-кратное цифровое увеличение. Стоимость составляет от 78 000 ₽ и выше.

Хочется верить, что в скором времени телевик станет доступен и смартфонам среднего класса. Перспективы для этого есть, ведь ранее стереодинамики, оптическая стабилизация камеры и AMOLED-экраны тоже были прерогативой флагманов.

Что означает оптический и цифровой зум в фотографии на смартфон?

Возможности масштабирования все больше привлекают внимание, когда речь идет о характеристиках камеры смартфона. С такими брендами, как Samsung, Sony и Huawei, которые разрушают рынок устройствами, обладающими сумасшедшими возможностями масштабирования, оптический и цифровой зум — это некоторые из слов, которые бросаются в глаза.

Но что именно они означают? Какая технология лежит в основе каждого из них? Как это влияет на качество изображений, которые может создавать камера вашего смартфона? И какие из них вы должны искать в смартфоне?

Что такое масштабирование в камерах смартфонов?

При съемке со смартфона масштабирование — это просто способ увеличить интересующий объект перед камерой или сделать его ближе. Конечно, в более общем определении масштабирование также охватывает способ уменьшить внешний вид объекта, чтобы он казался дальше, чем он есть на самом деле. Вот почему вы часто слышите такие термины, как «уменьшение масштаба».

Тем не менее, большинство людей не заботятся о том, насколько сильно может уменьшить масштаб камера их смартфона; они в основном заботятся о том, насколько он может увеличиваться. Итак, мы сосредоточимся на «увеличении» стороны вещей. Но как именно происходит масштабирование?

Будь то камера типа DSLR или камера вашего смартфона, масштабирование достигается путем изменения или регулировки фокусного расстояния вашей камеры. Фокусное расстояние — это расстояние между датчиком изображения камеры вашего смартфона и местом, где свет сходится и фокусирует изображение.

Чем больше фокусное расстояние, тем больше увеличение. И наоборот, более короткое фокусное расстояние дает больший угол обзора, но меньшее увеличение. Если вы хотите узнать больше о фокусном расстоянии, мы уже подробно рассказывали о фокусном расстоянии в фотографии.

В традиционной фотографии одним из способов увеличения является замена объектива на объектив с предпочтительным фокусным расстоянием. Кроме того, вы можете использовать зум-объектив. Зум-объектив позволяет механически регулировать или увеличивать фокусное расстояние для увеличения или, проще говоря, увеличения.

К сожалению, зум-объективы имеют тенденцию быть громоздкими. Чтобы разместить механические устройства компонентов и деталей, необходимых для создания настоящего зум-объектива, ваш телефон должен быть толстым и тяжелым, а его камера будет иметь неприглядный выступ. В эпоху, когда потребители тоскуют по гладким, тонким телефонам, массивные выпуклости камеры были бы неудачными.

Тем не менее, масштабирование должно быть достигнуто на смартфонах. Но как?

Оптический зум В фотосъемке со смартфона

Оптический зум — это правильная форма зума, при которой движущиеся части объектива камеры механически регулируются для увеличения фокусного расстояния для достижения увеличения. Оптический зум — это «зумирование таким, каким оно должно быть». К сожалению, зум-объективы, которые могут регулировать свое фокусное расстояние, еще не используются на смартфонах, поэтому оптический зум в смартфонах достигается за счет чередования камер с разными фокусными расстояниями.

В отличие от цифровых зеркальных камер, оптический зум в камерах смартфонов не достигается за счет фактического перемещения механических частей для регулировки фокусного расстояния. Вместо этого, когда вы хотите использовать 2-кратный зум, ваш смартфон переключится на другую камеру, которая соответствует фокусному расстоянию, необходимому для достижения этой мощности масштабирования. Если вам интересно, почему многие современные смартфоны оснащены более чем одной камерой, то это одна из причин.

Изображение предоставлено Apple

Итак, каждая камера имеет фиксированное фокусное расстояние, у кого-то меньше, у кого-то больше. Ваш смартфон просто переключается на объектив с большим фокусным расстоянием, чтобы обеспечить увеличение. Вот почему некоторые эксперты называют версию оптического зума на смартфонах многокамерным зумом. Тем не менее, оптический зум является «истинной формой масштабирования» и дает такие же результаты, как если бы вы приблизились к объекту.

Хотя метод замены объектива или камеры, используемый в смартфонах, работает, есть небольшая проблема. Поскольку в камерах не используется зум-объектив, который плавно регулирует фокусное расстояние, непрерывный зум возможен не на всех смартфонах.

Это означает, что если ваш смартфон поставляется с несколькими камерами с фиксированным фокусным расстоянием, которые могут обеспечивать 2-кратное, 4-кратное и 5-кратное оптическое увеличение, при масштабировании реальный уровень оптического увеличения просто увеличивается с 2-кратного до 4-кратного, а затем до 5-кратного в зависимости от камер. переключаются. Все промежуточные значения, такие как 3-кратное или 4,5-кратное увеличение, например, достигаются с помощью цифрового увеличения.

Но что такое цифровой зум?

Цифровой зум в фотосъемке со смартфона

Цифровой зум — это программная попытка воспроизвести результаты оптического зума. В цифровом зуме фокусное расстояние не меняется. Камера просто берет изображение перед собой, обрезает часть и расширяет обрезанную часть, чтобы заполнить доступную рамку дисплея. Цифровой зум — это не столько реальное масштабирование, сколько блестящая технология кадрирования.

Поскольку цифровой зум предполагает обрезку, получаемое изображение обычно имеет заметную потерю качества. Допустим, у вас есть смартфон с 20-мегапиксельной камерой, и вы хотите сделать 2-кратный цифровой зум. Что происходит, так это то, что камера вашего смартфона захватывает изображение с разрешением 20 МП, фиксирует 10-мегапиксельную часть изображения, содержащую объект, который вы хотите увеличить, а затем обрезает остальные 10 МП.

10-мегапиксельная часть, содержащая интересующий объект, растягивается на весь кадр, что часто приводит к пикселизации и общей потере качества.

Итак, если ваш телефон предлагает 2-кратное и 5-кратное увеличение, все промежуточные значения, скорее всего, обрабатываются в цифровом виде или с использованием гибридного подхода, называемого гибридным увеличением. Гибридный зум объединяет данные оптического и цифрового зума с использованием вычислительной фотографии для создания увеличенных изображений, выходящих за пределы реальных оптических возможностей объектива.

На какой тип масштабирования следует обращать внимание?

Часто производители смартфонов рекламируют свои продукты с помощью таких ярлыков, как 20-кратный или 60-кратный зум. Иногда добавляется броское имя. Samsung имеет 100-кратный космический зум. К сожалению, большинство этих ярлыков — просто маркетинговые уловки.

Прежде чем восторгаться мощностью зума, спросите себя: «Сколько из них составляет настоящий оптический зум?» Конечно, такие смартфоны, как серия Galaxy S от Samsung, обладают замечательным цифровым зумом. Это возможно благодаря большим датчикам и большому количеству мегапикселей, что дает им большее разрешение для работы.

Тем не менее, цифровой зум все равно кадрирует. Оптический зум — это то, что обеспечивает истинное увеличение, и это лучшая форма увеличения, которую вы должны искать в смартфоне. Некоторые смартфоны с впечатляющим оптическим зумом включают Sony Xperia 1 IV, Samsung Galaxy S22 Ultra, Vivo X80 Pro, Pixel 6 Pro и iPhone 14 Pro Max.

Масштабирование не так просто, как кажется

Хотя некоторые производители смартфонов много говорят о возможностях масштабирования своих смартфонов, возможности масштабирования не так просты, как кажется. Больше зум не обязательно лучше; это зависит от типа масштабирования и базовой технологии, которая его обеспечивает.

Никогда не покупайте один смартфон вместо другого, потому что на нем указана большая мощность зума. 5-кратный зум может быть лучше, чем 10-кратный. Истинная мощность зума не зависит от того, сколько раз зум имеет камера. Речь идет о том, насколько ваша камера может регулировать свое фокусное расстояние, и о мощности базового программного обеспечения, которое может помочь ей улучшить увеличение изображения за пределами своих оптических возможностей.

Цифровой зум v Оптический зум (что лучше для фотографов?)

Когда дело доходит до выбора зум-объектива, у вас будет только два варианта — цифровой зум или оптический зум.

Несмотря на то, что не существует камеры, позволяющей использовать оба типа на одном корпусе, учитывая рост популярности мобильной фотографии , стоит знать плюсы и минусы использования каждой из них, когда вы решаете, какую камеру/устройство использовать для вашей фотографии.

Что такое цифровой зум-объектив

Цифровой зум-объектив уменьшает точный угол обзора фотографии. Он делает это, обрезая изображение до области, которая соответствует соотношению сторон оригинала, а затем масштабирует изображение до размеров оригинала.

Несмотря на то, что в объективе стекло как обычно, ни одна оптика камеры не регулируется.

Цифровые зум-объективы чаще используются в компактных камерах и мобильных телефонах. Если у вас есть камера с кнопкой с надписью «W и T», скорее всего, она оснащена объективом с цифровым зумом. W означает широкий (уменьшение), а T — обрезка (увеличение).

Вы услышите, как вращается механика, когда объектив физически выдвигается при увеличении. В отличие от объектива с оптическим зумом, для работы с ним не нужно поворачивать объектив; все делается кнопками на камере. Из-за этого электронного управления при использовании объектива с цифровым зумом оптическое разрешение не увеличивается.

Объективы с цифровым зумом всегда встроены в камеру, их нельзя купить отдельно. Во всех мобильных телефонах и недорогих компактных камерах типа «наведи и снимай» используется цифровой зум.

Что такое оптический зум-объектив

Оптический зум работает за счет перемещения стеклянных элементов внутри объектива. Стеклянные элементы внутри движутся вперед и назад, создавая различные фокусные расстояния.

При увеличении фокусное расстояние увеличивается и наоборот при уменьшении. Оптический зум не приведет к ухудшению качества изображения, хотя зум-объективы могут быть менее резкими, чем эквивалентные фикс-объективы, из-за их внутренних компонентов.

Все цифровые зеркальные камеры и беззеркальные камеры используют объективы с оптическим зумом. Хотя у них есть электрические соединения, которые сообщают камере, на каком фокусном расстоянии она находится, фотографу необходимо вручную настроить объектив, чтобы выбрать фокусное расстояние для начала.

Простой поворот корпуса объектива увеличивает или уменьшает фокусное расстояние. Обычно на оправе объектива есть маркеры, которые показывают фокусное расстояние объектива.

Из-за повышенного качества изображения объектива с оптическим зумом по сравнению с его цифровым аналогом это означает, что оптические зумы больше по размеру и, следовательно, тяжелее по весу. Поскольку их можно приобрести отдельно от камеры, фотографы нередко имеют несколько зум-объективов с диапазоном фокусных расстояний.

Чем больше диапазон фокусных расстояний у объектива с оптическим зумом, тем больше и тяжелее он будет. Некоторые объективы покрывают стандартные 18–55 мм, 75–300 мм или даже 200–600 мм!

Когда использовать цифровое и оптическое увеличение

У вас может не быть выбора между цифровым или оптическим увеличением, если у вас только одна камера. Но если у вас есть, например, цифровая зеркальная фотокамера и камера мобильного телефона, полезно знать все за и против, чтобы выбрать правильную камеру для конкретной ситуации.

Плюсы и минусы цифровых зумов

Удобство и компактность цифровых зум-объективов являются главным преимуществом использования такого объектива. Они убираются в точку, чтобы устройство было удобно положить в карман.

Хотя качество изображения не сравнимо с оптическим зумом, иногда некоторым фотографам достаточно просто поймать момент. Если вы никогда не печатаете свои фотографии, то постоянное фотографирование на телефон не станет проблемой.

Например, на мобильных телефонах я бы рекомендовал избегать интенсивного использования масштабирования, если вы хотите сохранить разрешение и качество изображения. Думайте о цифровом зуме как о программном обеспечении для редактирования фотографий, встроенном в ваше устройство.

Увеличивая пиксели в центре фотографии и обрезая остальные, цифровой зум создает видимость увеличения объекта, но при этом снижает разрешение и качество изображения.

Подумайте, что при использовании цифрового зума каждый раз, когда вы увеличиваете масштаб, вы используете меньше пикселей для съемки фотографии того же размера.

То же самое относится и к редактированию. Когда вы обрезаете фотографию при редактировании, вы убираете пиксели, но сохраняете изображение того же размера (потенциально). Избегайте сильного кадрирования фотографии, которая уже была сильно увеличена с помощью объектива с цифровым зумом.

Изображение: Выше – фотография сделана на iPhone в полном разрешении, без увеличения. Ниже — То же изображение обрезано на 200%.

Плюсы и минусы оптического зума

Если вам нужно лучшее качество изображения, то оптический зум — правильный выбор для фотографа.

Оптические зумы перемещают элементы внутри объектива, чтобы изменить видимую близость объекта за счет увеличения фокусного расстояния. При увеличении объектив отдаляется от датчика изображения, и сцена кажется увеличенной.

Это означает, что все возможности сенсора по-прежнему используются, и при увеличении изображения пиксели не обрезаются. Оптическое увеличение сохраняет качество изображения, обеспечивая более близкое представление удаленного объекта.

Но недостатком является то, что объективы с оптическим зумом больше и тяжелее, что может быть неудобно для некоторых начинающих фотографов. Носить с собой объективы большего размера означает иметь подходящую (и большую) камеру по сравнению с ней.

Все это также может увеличить стоимость, но конечное качество изображения, безусловно, пойдет на пользу вашей фотографии по мере ее роста.

Изображение: Выше – фотография сделана камерой APS-C с оптическим зумом в полном разрешении, без зума. Ниже — То же изображение обрезано на 200%.

Что лучше? Цифровые или оптические зум-объективы

Лучший выбор — тот, который соответствует вашему типу и подходу к фотографии.