数字变焦和光学变焦有什么区别?

数字变焦和光学变焦有什么区别?
哈利·吉尼斯

缩放,像很多相机规格,是有点复杂比广告活动会相信。像三星这样的智能手机制造商现在拥有10倍、50倍甚至100倍的变焦。但这有可能吗?让我们看看光学变焦和数字变焦的区别。

缩放实际上意味着什么?

什么是缩放,什么是 5 倍或 10 倍?在光学物理方面, 不是很多, 因为没有变焦的东西。

镜头放大(镜头放大远方物体的倍数)是焦距和结果视场的函数。焦距较长的镜头(相对于图像传感器的大小)的视野较小。这使得遥远的物体看起来比通过一个焦距较短的镜头更接近。

有足够的因素在起作用,镜头不卖多少,根据他们放大对象;相反, 他们根据他们的焦距出售。

数字变焦和光学变焦有什么区别?
华为P40 Pro广角镜头的营销称,它有0.6倍的光学变焦。华为

Zoom,正如我们现在使用它,基本上是一个营销概念,由紧凑型相机普及。最初,它是镜头最短和最长焦距之间的比例。因此,10mm-100mm 镜头的变焦为 10 倍,而 25mm-100mm 镜头的变焦为 4 倍。这意味着 10 倍变焦的镜头不一定使外观变大 10 倍。

然而,智能手机制造商的缩放方式略有不同。1 倍变焦被广泛接受为主摄像机的视场。像iPhone 11 Pro这样的智能手机增加了一个更宽的镜头,并称之为0.5倍变焦,而不是重置1倍到新的最宽的角度。

与紧凑型相机不同,这意味着您可以期待与不同的 10 倍变焦智能手机相同的粗放大倍率。

数字变焦和光学变焦有什么区别?
华为 P40 Pro 还配有带 5 倍光学变焦的潜望镜镜头。华为

如果您想了解更多,您可以查看此部分如何计算缩放规格。不过,您真正需要知道的是,变焦取决于镜头的基本焦距和传感器的大小,而且它与现实有点脱节。

但是光学变焦和真变焦有什么区别(为了方便起见,我会一直使用这个词,但我真正的意思是”明显的放大倍率”或”较窄的相对视野”)?

光学变焦的工作原理

光学变焦是镜头的物理特性真正放大远距离物体时。例如,望远镜是所有光学变焦。如果你通过一个看月亮,它看起来更大。质量没有损失,对象看起来更近。

数字变焦和光学变焦有什么区别?
帕维尔 L 照片和视频/舒特斯托克

光学变焦来自具有长焦距的镜头,这些镜头至少相对于相机的传感器尺寸。DSLR 的长焦镜头,就像您看到体育摄影师在游戏时使用的长焦镜头一样,焦距在 500-1,000mm 之间。这就是为什么他们这么重。

在较小的摄像机上,焦距可以更短。紧凑型摄像机可通过 100mm 镜头获得出色的光学变焦。它们仍然相当大, 但比足球比赛中使用的望远镜类型要小得多。

在智能手机中,制造商已经开始使用潜望镜镜头来提供更好的光学变焦。他们已经能够把5倍变焦镜头(大致相当于100毫米镜头的放大率在DSLR,所以相当不错)在他们的旗舰手机,而不会使他们任何更厚。这是一个真正令人兴奋的发展。

然而,5倍与100x还有很长的路要走,那么,制造商如何获得他们的主张呢?

数字变焦的工作原理

正如我们前面提到的,缩放是一个朦胧的概念。数字变焦充分利用了这种模糊性。从本质上讲,数字变焦只是裁剪照片,使照片中的对象看起来更大,不会捕获其他图像信息。

以下面的 iPhone Xs 为例。这款手机具有 2 倍光学变焦,但具有 10 倍数字变焦。缩放的分辨率明显较低。

数字变焦和光学变焦有什么区别?

这就是数字变焦的问题。虽然光学变焦放大而不降低图像质量,但数字变焦会降低图像质量。放大的越小,图像质量越差。

提高!

然而,数字变焦有一点时间。光学变焦在生产成本和将其添加到智能手机所需的权衡方面都是昂贵的。内窥镜镜头是一个相对较新的发展 (至少在智能手机中), 所以仍然有一些搞清楚要做的事情。

因此,智能手机制造商正在使用以下技巧,使数字变焦更好,并最大限度地减少质量损失:

  • 使用令人难以置信的高分辨率传感器:三星的Galaxy S20有一个64MP长焦相机。这种高分辨率传感器意味着要裁剪更多的图像,因此,要进行更多的数字变焦。
  • 像素装箱:将多个像素组合到单个超级像素中,在数字放大图像上提供更好的质量,而不仅仅是裁剪后。
  • 人工智能和机器学习:这些都显示出了该地区摄影的很多希望。相机制造商已经能够使用它来自动提高数字放大图像的质量。

然而,如果没有光学变焦,不可能实现高水平的数字变焦。这些疯狂的 50 倍和 100 倍变焦之所以可能,是因为它们是光学和数字变焦的混合体。真正的光学镜头可以带来一些繁重的重任,而数字技术则提供更明显的变焦。

三星可能会提高其变焦数字,但有真正的增强镜头技术背后的一些炒作。

充分利用缩放

目前对智能手机相机变焦的关注很有趣。不过,在某些时候,它只会变得愚蠢。

5倍甚至10倍光学变焦镜头为人们提供了许多有趣的拍摄选项。这也使得专用相机更利基放纵。有了这种变焦,你可以拍摄你的孩子在运动,野生动物在你的后花园,和任何其他你不能身体接近。

虽然数字变焦不是自动的坏事(特别是当它没有得到过度使用时),但放大太多有一些缺点。当然,图像质量有损失,而且,照片只是越来越难拍。

在 20 倍或 30 倍变焦(这大致相当于 DSLR 上的 1,000mm)时,您必须保持手机令人难以置信的静止,以获得良好的镜头。轻微的抽搐将导致一个模糊的照片,以及无论你试图拍摄移动出框架。

这也假设你在良好的照明下拍摄。在低光下,您需要一个三脚架来获取任何类似于锐利照片的东西。


看起来智能手机制造商将继续与不断增加的变焦数字竞争。只要确保您始终检查底层光学变焦是什么,这才是真正重要的。

相关文章