Цифровой зум — это метод уменьшения точного угла обзора цифровой фотографии или видеоизображения . Это достигается путем обрезки изображения до области с тем же соотношением сторон , что и оригинал, и масштабирования изображения до размеров оригинала. Оптика камеры не отрегулирована. Это осуществляется электронно, поэтому оптическое разрешение не достигается. [ нужна цитата ] Цифровое масштабирование может быть улучшено с помощью дорогостоящих алгоритмов, которые иногда включают в себя искусственный интеллект. [1]
В камерах, выполняющих сжатие с потерями , цифровой зум предпочтительнее увеличения при постобработке, поскольку масштабирование может применяться до того, как детали будут потеряны из-за сжатия. В камерах, которые сохраняют в формате без потерь, изменение размера при постобработке дает результаты, равные или превосходящие цифровой зум. [ нужна цитата ]
Телефоны с камерой более низкого уровня используют только цифровой зум и не имеют оптического зума, в то время как многие телефоны более высокого класса имеют дополнительные задние камеры , включая фиксированные телеобъективы, которые позволяют имитировать оптический зум. Полноразмерные камеры обычно имеют объектив с оптическим зумом, но некоторые применяют цифровой зум автоматически после достижения максимально возможного оптического фокусного расстояния . Профессиональные камеры обычно не имеют цифрового зума. [ нужна цитата ]
Камера с оптическим зумом может быть увеличена до оптического предела, а дальнейшее масштабирование иногда допускается с помощью цифрового зума. Цифровой зум использует центральную часть оптического изображения для увеличения изображения. За счет уменьшения размера изображения происходит цифровой зум без ухудшения качества выходного изображения, а некоторые камеры имеют режим «неухудшенного изображения» или индикатор ухудшения изображения. [2] [3]
В таблице ниже показан предел увеличения без ухудшения для некоторых размеров изображений в мегапикселях (МП) конкретной камеры с 24-кратным оптическим зумом и 4-кратным цифровым зумом для максимальной возможности:
Некоторые прошивки камер сохраняют изображения с цифровым увеличением с потерями и соответственно уменьшенными размерами (шириной и высотой), а не масштабируют их до исходного растрового разрешения. Преимущества — уменьшенный размер файла и возможность рассчитать уровень масштабирования на основе размеров изображения, если они не включены в его метаданные . [ нужна цитата ]
Камеры могут иметь функцию интеллектуального масштабирования, которая обеспечивает дополнительное увеличение в 2,0 раза помимо оптического увеличения. Многие камеры имеют два варианта: 1,4× и 2,0×. [ нужна цитация ] Интеллектуальный зум использует только центр датчика изображения и не интерполирует исходное разрешение, поэтому качество получаемого изображения хорошее в 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, превышающем физические возможности объектива. [5] Смартфоны с оптическим зумом оснащены объективами с 3-кратным или 5-кратным увеличением. Попытка увеличить масштаб, превышающий этот предел, может привести к потере качества при переключении камеры на цифровой зум, хотя гибридный зум может смягчить эту ситуацию. Многие камеры, в том числе камеры мобильных телефонов , также используют цифровой зум без потерь для записи видео, используя запасное разрешение датчика изображения для обрезки, используя преимущества используемого разрешения видеокадра, которое часто значительно ниже доступного разрешения датчиков изображения. [4]
Это означает, что, например, при правильной реализации аппаратным и программным обеспечением 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 помощью изображения обрезка датчика.
Среди производителей камер и датчиков изображения используются термины «Smart Zoom» ( Sony ), «Safe Zoom» ( Canon ), «Sensor Crop» ( Cisco ) [4] и «Интеллектуальный зум» ( Panasonic и другие). [6] Существуют также камеры с функциями цифрового зума до 7,2× и Smart Zoom с общим зумом примерно 30× (оптический зум 20× и цифровой зум 1,5×) для 7 МП при общем разрешении 16 МП, а также общий зум 144× ( оптический зум 20× и цифровой зум 7,2×) для VGA 640x480. [7]
Фотографы могут целенаправленно использовать цифровой зум для получения характерного низкого качества изображений, которые он создает. [8] Плохое качество фотографий может быть намеренно использовано для обозначения небрежности со стороны фотографа и ощущения искренности фотографии.