Zoom cyfrowy - Digital zoom
Zoom cyfrowy jest metodą zmniejszenia dokładny kąt widzenia z fotografią cyfrową lub obrazu wideo . Odbywa się to poprzez przycięcie obrazu do obszaru o tych samych proporcjach co oryginał i skalowanie obrazu do wymiarów oryginału. Optyka aparatu nie jest wyregulowana. Jest to realizowane elektronicznie, więc nie uzyskuje się rozdzielczości optycznej . Cyfrowe powiększanie można usprawnić za pomocą kosztownych obliczeniowo algorytmów, które czasami wykorzystują sztuczną inteligencję.
W aparatach, które wykonują kompresję stratną , zoom cyfrowy jest preferowany niż powiększanie w przetwarzaniu końcowym, ponieważ powiększenie może zostać zastosowane przed utratą szczegółów w wyniku kompresji. W aparatach, które zapisują w bezstratnym formacie, zmiana rozmiaru w postprodukcji daje wyniki równe lub lepsze niż zoom cyfrowy.
Telefony z niższej półki używają tylko zoomu cyfrowego i nie mają zoomu optycznego, podczas gdy wiele telefonów z wyższej półki ma dodatkowe tylne aparaty , w tym teleobiektywy stałoogniskowe, które pozwalają na symulację zoomu optycznego. Pełnowymiarowe aparaty zazwyczaj mają obiektyw z zoomem optycznym, ale niektóre z nich stosują zoom cyfrowy automatycznie po osiągnięciu najdłuższej możliwej ogniskowej optycznej . Profesjonalne aparaty zazwyczaj nie są wyposażone w zoom cyfrowy.
Niepogorszony limit powiększenia
Zoom optyczny kamery może być powiększony do jego ograniczenia optycznego, a dalsze powiększanie się czasem dozwolony przez zoom cyfrowy. Zoom cyfrowy wykorzystuje środkowy obszar obrazu optycznego do powiększenia obrazu. Dzięki zmniejszeniu rozmiaru obrazu zoom cyfrowy występuje bez pogorszenia jakości obrazu wyjściowego, a niektóre aparaty mają tryb „nie pogorszonego obrazu” lub wskaźnik pogorszenia obrazu.
Poniższa tabela przedstawia limit niepogorszonego powiększenia dla niektórych rozmiarów obrazu w megapikselach (MP) określonego aparatu z 24-krotnym zoomem optycznym i 4-krotnym zoomem cyfrowym zapewniającym maksymalne możliwości:
Rozmiar obrazu | Maksymalny współczynnik powiększenia | Niepogorszony limit powiększenia | Powiększenie zoomu cyfrowego |
---|---|---|---|
16 MP | 96,0× | 24,0× | 1,0× |
10 MP | 121,2× | 30,2× | 1,3× |
5 MP | 172,8× | 43,2× | 1,8× |
3 MP | 215,5× | 54,0× | 2,25× |
VGA | 382,6× | 172,8× | 7,2× |
Podręczny. Zoom 72×, zoom optyczny 10× i zoom cyfrowy 7,2× wykonane w pełnej rozdzielczości 16 MP, ale zmiana rozmiaru do 2 MP do przesyłania, ISO 800, 1/680, F/14,0, więcej szumów, ale szczegóły są bardziej wyraźne. Powiększenie w pogorszonej strefie zoomu cyfrowego wynosi 72×: 10 = 7,2×, im większa liczba, tym gorszy obraz
Niektóre oprogramowanie sprzętowe aparatu przechowuje obrazy z cyfrowym zoomem w sposób stratny o odpowiednio zmniejszonych wymiarach (szerokość i wysokość), zamiast skalować je do oryginalnej rozdzielczości rastrowej . Zaletami są mniejsze rozmiary plików i możliwość obliczenia poziomu powiększenia na podstawie wymiarów obrazu, jeśli nie są uwzględnione w jego metadanych .
Kamery mogą mieć funkcję inteligentnego zoomu, która umożliwia dodatkowe powiększenie 2,0x oprócz zoomu optycznego. Wiele aparatów ma 2 opcje: 1,4× i 2,0×. Inteligentny zoom wykorzystuje tylko środek przetwornika obrazu i nie interpoluje oryginalnej rozdzielczości, dzięki czemu uzyskana jakość obrazu jest dobra w zmniejszonej rozdzielczości.
Zoom hybrydowy to koncepcja stosowana w smartfonach, która wykorzystuje zoom optyczny, zoom cyfrowy i oprogramowanie w celu uzyskania lepszych wyników przy powiększaniu większym niż fizyczne możliwości obiektywu. Smartfony z zoomem optycznym mają obiektywy o powiększeniu 3× lub 5×. Próba przybliżenia większego niż ten limit może spowodować utratę jakości, gdy aparat przełączy się na zoom cyfrowy, chociaż zoom hybrydowy może to złagodzić. Wiele aparatów, w tym aparaty do telefonów komórkowych , wykorzystuje również bezstratny zoom cyfrowy do nagrywania wideo, wykorzystując rezerwową rozdzielczość czujnika obrazu do przycinania, korzystając z rozdzielczości używanych klatek wideo, które często są znacznie niższe od dostępnej rozdzielczości czujników obrazu.
Oznacza to, że na przykład, jeśli zostanie prawidłowo zaimplementowany przez sprzęt i oprogramowanie aparatu, czujnik obrazu 2160p umożliwiłby nawet 2-krotny bezstratny zoom cyfrowy dla nagrywania wideo 1080p , 3x dla wideo 720p i 4,5x dla wideo 480p przy użyciu obrazu kadrowanie czujnika.
Terminy stosowane przez producentów aparatów i przetworników obrazu to „Smart Zoom” ( Sony ), „Safe Zoom” ( Canon ), „Sensor Crop” ( Cisco ) i „Intelligent Zoom” ( Panasonic i inni). Istnieją również aparaty z funkcjami zoomu cyfrowego aż do 7,2× i Smart Zoom z około 30× całkowitym zoomem (zoom optyczny 20× i zoom cyfrowy 1,5×) dla 7 MP z całkowitej rozdzielczości 16 MP, a także całkowity zoom 144× (zoom optyczny 20). × i zoom cyfrowy 7,2×) dla VGA 640x480.
Estetyka
Fotografowie mogą celowo używać zoomu cyfrowego, aby uzyskać charakterystyczny wygląd obrazów o niskiej wierności. Pozory słabej jakości na zdjęciach mogą być celowo wykorzystywane do sugerowania nieostrożności ze strony fotografa i poczucia szczerości na zdjęciu.
Zobacz też
- Skalowanie obrazu
- Konwerter Teleside - dodatkowy obiektyw przeznaczony do obiektywów stałoogniskowych zwiększający ogniskową, pełniący rolę filtra
- Szkła powiększające