Цифровой зум

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Digital zoom" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (July 2020) (Learn how and when to remove this message)

Цифровой зум — это метод уменьшения точного угла обзора цифровой фотографии или видеоизображения . Он достигается путем кадрирования изображения до области с тем же соотношением сторон , что и у оригинала, и масштабирования изображения до размеров оригинала. Оптика камеры не регулируется. Это достигается электронным способом, поэтому оптическое разрешение не увеличивается. ^{[ необходима цитата ]} Цифровое зумирование может быть улучшено с помощью вычислительно дорогих алгоритмов, которые иногда включают искусственный интеллект. ^[1]

В камерах, которые выполняют сжатие с потерями , цифровое масштабирование предпочтительнее увеличения при постобработке, поскольку масштабирование может быть применено до того, как детали будут потеряны при сжатии. В камерах, которые сохраняют в формате без потерь, изменение размера при постобработке дает результаты, равные или превосходящие цифровое масштабирование. ^{[ необходима цитата ]}

Низкоуровневые телефоны с камерой используют только цифровой зум и не имеют оптического зума, в то время как многие высокоуровневые телефоны имеют дополнительные задние камеры , включая фиксированные телеобъективы, которые позволяют имитировать оптический зум. Полноразмерные камеры обычно имеют оптический зум-объектив, но некоторые автоматически применяют цифровой зум, как только достигается максимально возможное оптическое фокусное расстояние . Профессиональные камеры обычно не имеют цифрового зума. ^{[ необходима цитата ]}

Камера с оптическим зумом может быть увеличена до своего оптического предела, а дальнейшее увеличение иногда допускается с помощью цифрового зума. Цифровой зум использует центральную область оптического изображения для увеличения изображения. Уменьшая размер изображения, цифровой зум происходит без ухудшения выходного изображения, а некоторые камеры имеют режим «неухудшенного изображения» или индикатор ухудшения изображения. ^{[2] [3]}

В таблице ниже показан предельный размер масштабирования без ухудшения качества для некоторых размеров мегапиксельных (МП) изображений конкретной камеры с оптическим зумом 24x и цифровым зумом 4x для ее максимальных возможностей:

• 
  Ручной. Zoom 10×, Оптический zoom 10×, 2 МП из 16 МП максимум, ISO 800, 1/420, F/14.0, изображение четкое
• 
  Ручной. Увеличение 28×, оптическое увеличение 10× и цифровое увеличение 2,8×, 2 МП из 16 МП максимум, ISO 800, 1/420, F/14.0, начальная или ухудшенная цифровая зум-картинка, изображение по-прежнему четкое
• 
  Ручной. Zoom 40×, Optical zoom 10× и Digital zoom 4.0×, 2 МП из 16 МП максимум, ISO 800, 1/500, F/14.0, изображение по-прежнему четкое с некоторым шумом. Увеличение в зоне ухудшенного цифрового увеличения составляет 40× : 28 = 1.4×
• 
  Ручной. Zoom 72×, Optical zoom 10× и Digital zoom 7.2×, 2 МП из 16 МП максимум, ISO 800, 1/640, F/14.0, больше шума, но детали все еще четкие. Увеличение в зоне ухудшенного цифрового увеличения составляет 72× : 28 = 2.6×
• 
  Ручной. Увеличение 72×, Оптическое увеличение 10× и Цифровое увеличение 7,2×, снято в полном разрешении 16 МП, но уменьшено до 2 МП для загрузки, ISO 800, 1/680, F/14.0, больше шума, но детали более четкие. Увеличение в зоне ухудшенного цифрового увеличения составляет 72×: 10 = 7,2×, чем больше число, тем хуже изображение

Некоторые прошивки камер сохраняют изображения с цифровым масштабированием с потерями и соответственно уменьшенными размерами (ширина и высота), а не масштабируют их до исходного растрового разрешения. Преимуществами являются уменьшение размера файла и возможность расчета уровня масштабирования по размерам изображения, если он не включен в его метаданные . ^{[ необходима цитата ]}

Камеры могут иметь функцию интеллектуального зума, которая позволяет дополнительное увеличение 2,0× в дополнение к оптическому зуму. Многие камеры имеют 2 варианта: 1,4× и 2,0×. ^{[ необходима цитата ]} Интеллектуальный зум использует только центр датчика изображения и не интерполирует исходное разрешение, поэтому качество получаемого изображения хорошее при уменьшенном разрешении. ^[4]

Гибридный зум — это концепция, используемая в смартфонах, которая использует преимущества оптического зума, цифрового зума и программного обеспечения для получения улучшенных результатов при увеличении за пределы физических возможностей объектива. ^[5] Смартфоны с оптическим зумом имеют объективы с 3-кратным или 5-кратным увеличением. Попытка увеличить масштаб больше этого предела может привести к потере качества, поскольку камера переключается на цифровой зум, хотя гибридный зум может смягчить это. Многие камеры, включая камеры мобильных телефонов , также используют цифровой зум без потерь для записи видео, используя запасное разрешение датчика изображения для обрезки, используя преимущества используемых разрешений видеокадров, которые часто значительно ниже доступного разрешения датчиков изображения. ^[4]

Это означает, что, например, при правильной реализации аппаратного и программного обеспечения камеры датчик изображения 2160p обеспечит до 2-кратного цифрового увеличения без потерь для записи видео 1080p , 3-кратного для видео 720p и 4,5-кратного для видео 480p с использованием кадрирования датчика изображения.

Термины, используемые производителями камер и датчиков изображения, — «Smart Zoom» ( Sony ), «Safe Zoom» ( Canon ), «Sensor Crop» ( Cisco ) ^[4] и «Intelligent Zoom» ( Panasonic и другие). ^[6] Существуют также камеры с функциями цифрового зума до 7,2× и Smart Zoom с общим зумом приблизительно 30× (оптический зум 20× и цифровой зум 1,5×) для общего разрешения 7 МП от 16 МП, а также с общим зумом 144× (оптический зум 20× и цифровой зум 7,2×) для VGA 640x480. ^[7]

Фотографы могут намеренно использовать цифровой зум для получения характерного низкокачественного вида изображений, которые он создает. ^[8] Видимость плохого качества фотографий может быть намеренно использована для того, чтобы подчеркнуть небрежность со стороны фотографа и создать ощущение откровенности на фотографии.

• Масштабирование изображения
• Телеконвертер – вторичная линза, предназначенная для фиксированных объективов, которая увеличивает фокусное расстояние, используется в качестве фильтра.
• Зум-объектив