что такое zoom в камере
Фотоаппарат
сайт про фототехнику
Зум объективы
от Photo
Фотоаппараты с зум объективами
Зум в фотоаппарате является характеристикой объектива и зависит от значений фокусного расстояния (ФР). Выражается ФР в миллиметрах и обозначает расстояние от середины линзы до точки фокусировки, то есть до матрицы. На объективе ФР обозначается парой цифр, например, так: 5,8-24 mm. На коротком конце фокусное расстояние равно 5,8 мм, а на длинном – 24 мм. А значение зума получаем поделив эти два числа друг на друга.Понятие зум (zoom) используется для объективов с переменным фокусным расстоянием. В нашем примере объектив с фокусным расстоянием 5,8-24 мм и зум будет равен 4. Это значение получили, поделив расстояние длинного фокуса на короткий 24/5,8=4.
При продаже Вам скажут, что зум указывает, во сколько раз камера может увеличить объект. По теории для угла зрения человеческого глаза оптимальным является фокусное расстояние в 50 мм и это значение нужно использовать вместо значения ФР на коротком конце. Если, например, ФР равно 35-105 мм, то зум будет равен 105/35=3. А увеличение будет равняться 105/50=2,1. Поэтому значение зума фотокамеры еще не означает, что именно на столько можно увеличить объект. Ну, это все сложно, а покупателю важно знать, что показатель зума не является важной характеристикой объектива.
Оптический зум
Оптический зум является характеристикой оптической системы фотокамеры. Приближение или удаление объекта съемки происходит путем сдвига линз в объективе, при этом все остальные характеристик камеры остаются неизменными. Поэтому качество снимков будет высоким, и именно оптический зум рекомендуют использовать при съемке. И при вопросе как выбрать фотоаппарат нужно обращать внимание на величину оптического зума, а не цифрового.
Цифровой зум
А если еще указан цифровой зум (digital zoom) на фотоаппарате, то к нему у многих неоднозначное отношение. Ведь при цифровом зуме в процессоре с изображения вырезается нужный кусок и растягивается на весь размер матрицы, и нет никакого реального увеличения объекта. Так можно делать на компьютере при увеличении снимка. При таком увеличении будет уменшаться разрешение вырезаного участка.Для фотоаппарата большее значение имеет оптический зум. При съемках желательно отключать цифровой зум в настройках фотокамеры.
К использованию цифрового зума нужно подходить осторожно. Его применение оправдано когда матрица идет с большим запасом по разрешению, и когда просто нет другого выхода и необходимо сделать фотографию с приближенным объектом.
Суперзумы и ультразумы
Сегодня в магазинах предлагается большой выбор фотокамер с большим значением зума. Такие камеры называются суперзумы или ультразумы. Значение оптического зума в таких фотоаппаратах достигает 50х и даже 60х.
Дополнительная информация по зуму
Бывает еще, что на ценнике указывается значение зума полученное от перемножения цифрового и оптического значений зумов. Такой показатель совсем не нужно брать во внимание, а лучше уточните значение оптического зума или узнайте значение фокусного расстояния и значение светосилы объектива и по этим параметрам делайте выбор. Ведь во всех объективах рядом с ФР указывается и значение светосилы для этих расстояний. И чем больше разница в значениях ФР (чем больше зум) тем меньше светосила объектива (проходящее через него на матрицу количество света), ведь увеличивается количество линз в объективе. Поэтому в компактных фотоаппаратах значение зума больше 4 может значительно уменьшить значение светосилы и, соответственно, качество фотографии.
Но еще чем обманчив зум, так это одинаковым значением для различных фокусных расстояний. Например, два фотоаппарата с оптическим зумом равным 3 имеют разные фокусные расстояния. У одного ФР равно 70-210 мм, а у другого 18-55 мм. Один применяется для съемки портретов, а второй для съемки пейзажей. Но зум один и тот же. Поэтому, выбирая фотокамеру по зуму, вы можете упустить другие важные характеристики.
Не всегда большее значение зума означает лучшее качество фотографии, а скорее наоборот. Он пригодится только для съемок удаленных объектов. Нет одного ответа, что вам выбрать но, выбирая себе фотокамеру, вы должны понимать, что вы выбираете, и где ее будете использовать. И тогда вы сможете ответить себе, а нужен ли большой зум для вашей фотокамеры.
Объясняем принципы масштабирования: оптический, цифровой и гибридный зум
Чтобы не потеряться в информационном шуме и на фоне конкурентов, компаниям нужны громкие анонсы. А лучший повод для производителя смартфонов громко заявить о себе — выпуск новой модели и желательно той, которая обладает россыпью камер и претендует на звание лучшего камерофона. И плевать, что из этой «кучи» камер по факту работают одна-две. Неплохо было бы еще «приправить» все это внушительным количеством мегапикселей и рекордным зумом.
Сегодня производители взяли за моду прихвастнуть параметрами зума как признаком того, что перед вами «правильный» современный смартфон. Весь пафос новизны в камере смартфона сводится к тому, кто сможет «выкрутить» параметры зума до небес. Уж очень понравилось смартфоностроителям предлагать пользователям возможность в несколько нажатий приблизить кадр без потери качества. Правда, целый ряд компаний реализовали эту функцию кое-как, и также жонглируют в характеристиках устройств словами оптический, цифровой или гибридный зум, предпочитая не посвящать потенциальных покупателей в смысл всех этих понятий.
Оптический или цифровой? Что лучше, смартфон с 2-кратным оптическим зумом или 30-кратным цифровым? Ответы будут для вас просты, если вы будете понимать разницу и суть различных понятий.
Что такое зум в камере
Перед тем как погрузиться в тонкости работы каждой из технологий, стоит понимать, что же такое зум. С его помощью есть возможность приблизить или отдалить картинку. Увеличение позволяет ближе рассмотреть объект, а при уменьшении можно охватить больше пространства. Этого можно добиться двумя способами, используя оптику для масштабирования или программно, обрезая область изображения и увеличивая ее. А цифры в параметрах (2х, 3х, 5х) указывают на то, во сколько раз камера может увеличить снимаемый объект.
Оптический зум
В этом случае регулировка точки фокуса выполняется только при помощи оптики или линз. Их можно перемещать внутри объектива относительно друг друга для увеличения или уменьшения масштаба. Работу оптики в этом случае можно сравнить с работой бинокля или подзорной трубы. Линзы масштабируют изображение, камера «видит» картинку уже увеличенной и фиксирует ее. При этом не происходит ухудшение качества изображения и из всех приемов для масштабирования картинки этот обеспечивает наилучший результат.
Чтобы понять основной принцип работы оптического зума, вам нужно запомнить две вещи: это «хардверный» вариант увеличения и само приближение происходит еще до съемки. Для достижения нужного эффекта используются телеобъектив или как сейчас принято называть перископический модуль. Он предлагает один уровень увеличения, например, 2х, 3х или 5х.
Сегодня на рынке есть немало моделей, которые предлагают оптический зум. Дальше всех пошла Huawei. Так, Huawei P40 Pro+ стал первым флагманом, наделенным камерой с 10-кратным оптическим зумом, который позволяет масштабировать объекты с незначительными потерями в качестве. На его фоне тот же iPhone 11 Pro с его 2-кратным оптическим зумом смотрится весьма скромно.
Цифровое увеличение
Цифровой зум — это не зум в привычном его понимании, он лишь создает иллюзию масштабирования и является сомнительным выходом, когда речь заходит о качественном масштабировании. По факту это «софтверный» вариант увеличения и само приближение происходит уже после того, как кадр сделан. Работает это так. Берется большая фотография с главной тыльной камеры, обрезается (кадрируется) нужный кусок и растягивается на весь размер кадра. В этом случае используется лишь часть пиксельной матрицы и обеспечивается эффект аналогичный оптическому зуму, но без использования оптики. Все выполняется программно, отсюда и название цифровой зум.
Происходит срезание области вокруг выделенной сцены, чтобы приблизить объект, скадрировать так, как хочется. Получается «зум ножками» — подойти к объекту съемки близко. Поэтому при цифровом зуме происходит потеря качества, прежде всего, детализации и резкости. Фотографии, созданные с цифровым увеличением, часто выглядят размытыми и нечеткими. Чем больше кратность цифрового зума, тем меньше пикселей участвует в построении конечного изображения, тем хуже выходит готовая фоточка. Как ни крути, но цифровой зум портит изображение. Даже «умные» нейросети сейчас не могут вытянуть качество снимков до уровня тех, которые создаются посредством оптического зума. Но последний в смартфонах не особо жалуют из-за габаритов и дороговизны телеобъективов, а также из-за необходимости делать смартфоны толще иначе не избежать выступающего модуля и ассоциации, что к «спинке» гаджета что-то приставили.
Цифровой зум используют тогда, когда нужно скомпоновать изображение, нет возможности приблизиться к объекту. Но такое увеличение имеет ограниченное применение — оно имеет смысл только тогда, когда создается фотография с небольшим увеличением. При большой кратности такого зума снимок словно распадается на пиксели.
Бесспорно, многократное приближение не предложит такой же чёткой картинки, как на исходном изображении, но зато позволяет рассмотреть детали, которые выпали бы из виду не увеличь вы картинку. Иногда это действительно нужно, даже в ущерб качеству.
Гибридный зум
Понятно, что при «хардверном» варианте вы получите более качественные фотографии с приближением по сравнению с программным способом. Но сегодня не редкость, когда в смартфонах предлагают «микс» обоих типов зума: оптического и цифрового. Маркетологи уже и название придумали такому способу — гибридный зум, который обеспечивает масштабирование с незначительной потерей качества. Это когда кадр немного увеличивают посредством оптического зума, а потом добавляют много цифрового. Это лучше, чем цифровой зум, но качество картинки далеко от совершенства.
Хотя алгоритмы и методы, которые использует каждый производитель могут отличаться, общая концепция универсальная и соответствует той, что описана выше. С учетом того, как технология гибридного зума развивается, есть вероятность, что в скором времени она может составить достойную альтернативу камере-перископу или телеобъективу.
К такому способу масштабирования Huawei начала прибегать в своих смартфонах еще в 2013 году. Сейчас же его исповедуют многие производители и помогают гибридному зуму нейронные блоки (NPU), которые сейчас входят в состав чипов. Например, такой зум есть в Vivo X50 Pro, где при помощи оптического зума можно увеличить снимок в 5 раз, а с добавлением цифрового, получаем приближение в 60-крат.
Можно также вспомнить 100-кратный зум в Samsung Galaxy S20 Ultra или 120-кратный в недавно анонсированном Xiaomi Mi 10 Ultra. Тут используется именно гибридный зум. Например, у флагмана Samsung оптический зум всего 4-кратный, а все остальное — дело «рук» софта.
Комбинированная система приближения используется в Oppo Reno4 Zoom. В систему камер входит объектив с фокусным расстоянием 130 мм, и он обеспечивает 2-кратный оптический зум, а большое значение 10х достигается за счет искусственной обработки изображения.
Учитывая то, что пользователи не всегда видят четкой границы между типами зума, производители нередко злоупотребляют этим, чтобы бравировать цифрами, умалчивая при этом о том способе увеличения, который используется. Так, в свое время рекламируя Oppo Reno 2 компания бравировала 20-кратным зумом, не уточняя какая технология тут была применена. А потом выяснилось, что это был цифровой 20-кратный зум. Но главная цель самой рекламы была достигнута. У неискушенного пользователя сложилось впечатление, что смартфон снимает с внушительным 20-кратным приближением.
Большинство экспертов сходятся во мнении, что на данный момент оптимальным является 2х, 3х кратный оптический зум и 10-кратный цифровой. Все остальное, когда подключается внушительный цифровой зум — баловство и гарантированный путь превратить снимок в мыльную кашу. Поэтому все эти 50х и тем более 100х лишь маркетинговый инструмент привлечь внимание, выделиться и показать «мы круче конкурентов».
Почему оптический зум в камере смартфона лучше цифрового
Для отдаления или приближения объектов на снимке в камерах смартфона используется цифровой или оптический зум. Простым языком, приближение объекта на фото. Последний встречается редко и только во флагманских моделях. Если в характеристиках смартфона упоминается оптический зум, это говорит о том, что перед нами топовый камерофон. Почему же оптический зум в камере смартфона лучше цифрового?
Как работает оптический зум в телефонах
Разберемся, как работает цифровой и оптический зум в современных смартфонах.
При использовании цифрового зума картинка обрабатывается программными средствами. Нужный участок снимка вырезается и увеличивается до его сохранения на устройстве. Увеличение в камере смартфона будет каким угодно — двукратным или четырехкратным, десятикратным. Бывает даже 16-кратным.
Проблема в том, что чем больше кратность увеличения снимка, тем больше будет цифровых шумов и ниже качество получившейся картинки.
А вот оптический зум работает иначе. Он отдаляет или приближает объект съемки, используя для этого систему линз в объективе. Называется такой – трансфокатором, или объективом переменного фокусного расстояния. В нем при увеличении линзы смещаются относительно друг-друга, что увеличивает или уменьшает фокусное расстояние.
Разрешение снимка при этом остается неизменным. Например, если в смартфоне используется 13-мегапиксельная камера, снимок в увеличенном виде будет иметь все то же разрешение. Таким образом при применении оптического зума фотография не теряет детализацию и остается качественной.
Каким бы ни был хорошим цифровой зум в смартфоне, он всегда будет уступать оптическому в качестве снимков.
В каких смартфонах есть оптический зум?
Почему оптическое масштабирование в смартфоне — большая редкость? Все дело в размерах устройства. Ведь в фотоаппаратах есть где развернуться, а в небольшом смартфоне камере отводится очень мало места. Для применения оптического зума нужно перемещать объектив на несколько миллиметров. Что, практически, невозможно в тонком корпусе.
Небольшие компании не могут себе позволить тратить средства на внедрение оптического зума в своих устройствах. Это под силу лишь крупным производителям. В начале 2019 года компания OPPO представила систему 10-кратного оптического зума с использованием перископообразного и двух дополнительных объективов. А в апреле 2019 года был представлен флагманский смартфон OPPO Reno 10x Zoom, камеры которого обеспечивают 10-кратный оптический зум.
Технология масштабирования, разработанная OPPO, заключается в том, что камеру разместили так, чтобы оптическая ось объектива проходила вдоль экрана. В результате, линзы могут перемещаться на некоторое расстояние. Таким образом, снимок получается качественным при отдалении или приближении объекта съемки.
Все смартфоны с поддержкой оптического зума, отсортированные по кратности увеличения:
Чем больше цифра кратности, тем больше оптическое увеличение картинки без потери качества. А еще в списке есть категория смартфонов без оптического увеличения. Часто это помогает решить споры, есть в смартфоне продвинутый зум, или нет.
Что такое Zoom в фотокамерах?
Зум в фотоаппаратах – неотъемлемая характеристика. Это даже не характеристика самого фотоаппарата, сколько параметр объектива. Он зависит от значения ФР (фокусного расстояния). Само же фокусное расстояние выражается в миллиметрах, оно определяет расстояние от точки фокусировки (матрицы) до середины линзы. Если взять любой объектив и внимательно рассмотреть, что на нем написано, то можно найти 2 значения, например: 5.8-24 mm. Этой парой цифр и обозначается фокусное расстояние. В данном случае фокусное расстояние на коротком конце будет равно 5.8 мм, на длинном – 24 мм. Если эти два значения поделить друг на друга, то мы и получим значение зума. Здесь 24 поделить на 5.8 равно 4.
Zoom (он же зум) применяется для объективов с переменным фокусным расстоянием, поэтому эти 2 понятия тесно связаны друг с другом. По сути, зум (zoom) определяет, во сколько раз камера может увеличить снимаемый объект. Именно так большинство продавцов-консультантов и говорят покупателю. Отчасти это так, но нужно понимать, что значение зума – это далеко не самый главный критерий выбора, и он никак не влияет на качество полученных снимков.
Оптический зум
Оптический зум чаще всего характерен зеркальным или беззеркальным камерам, где используются сменные объективы. Он является характеристикой непосредственно оптики фотокамеры. Удаление или приближение объекта осуществляется «руками» благодаря сдвигу линз в объективе, при этом прочие параметры камеры не изменяются. Следовательно, оптический зум не влияет на качество полученных снимков, что позволяет даже получить фотографии с приближенными объектами хорошего качества (простите за тавтологию).
Цифровой зум
Digital zoom – именно так указывается в характеристиках к камере данный параметр. Отношение к такому «зуму» не всегда хорошее, и это вполне справедливо. Работает цифровой зум так: процессор фотоаппарата вырезает из фотографии нужный кусок и растягивает его на весь размер матрицы. В данном случае нет никакого реального увеличеня объекта. Вернее оно есть, но такое «увеличение» можно получить в программе paint, просто увеличив изображение на некоторый процент. Разрешение вырезанного куска от этого пострадает, пострадает и качество.
разница между цифровым и оптическим зумом
Поэтому, когда речь заходит о зуме, уместнее говорить именно об оптическом. Цифровой зум в настройках фотоаппарата чаще лучше отключать.
Впрочем, иногда нет другого выбора, поэтому приходится прибегать к использованию цифрового зума, увеличивая нужный объект.
Ультразумы
Сейчас появились цифровые фотоаппараты с так называемыми ультразумами или суперзумами, если угодно. Параметр оптического зума в них может достигать 50x и даже более того.
Nikon Coolpix P600
Самый простой пример – Nikon Coolpix P600. Здесь значение зума достигает 60x. Легко определить: фокусное расстояние: 4,3-258 мм (отсюда и получаем значение 60). Стоит такой девайс на данный момент около 400 долларов.
От себя: такой фотоаппарат был лично у меня давно. Пришлось его отнести обратно, т.к сильно мазал фотки. В неумелых руках им достаточно сложно получить качественные детализированные снимки, поэтому новичкам не рекомендую. Что касается зума, то здесь он действительно впечатляющий!
Zoom, светосила и кое-что еще
Фокусное расстояние и соответственно зум тесно связаны с таким фактором, как светосила. Значение светосилы определяет, сколько света пройдет через объектив и попадет на матрицу. Чем больше будет зум, тем больше в объективе используется линз и тем меньше света будет попадать на матрицу. Следовательно, качество потеряется.
Во всех объективах рядом с ФР указывается параметр светосилы для каждого из расстояний. Если параметр ФР для двух разных фотоаппаратов одинаков, то лучше выбирать модель, где параметр светосилы будет выше. Качество снимков на таком девайсе будет лучше. Если взять компактный фотоаппарат со значением зума более 4x, то здесь значение светосилы не будет высоким и качество фото вряд ли порадует.
Также часто можно встретить фотоаппараты с одинаковым значением зума, но с разными фокусными расстояниями. Например, оба девайса имеют зум 3x. При этом ФР в одном равно 70-210 мм, в другом – 18-55 мм. В данном случае один девайс используется для съемки пейзажей, другой – для портретной съемки. Хоть значение зума здесь одинаково, но назначение их совершенно разное. Поэтому не стоит при выборе фотоаппарата руководиться параметром зума как критерием выбора.
Зум в видеонаблюдении. Цифровой и оптический.
Слово зум перекочевало в Русский язык от английского zoom, что означает «Увеличение». С помощью него можно визуально приближать или отдалять видимые объекты. Увеличения картинки можно добиться двумя способами: аппаратным (с помощью оптики объектива) или программным (с помощью приложений).
Цифровой зум (Zoom).
Оптический зум (Zoom).
Увеличение происходит за счет изменения фокусного расстояния объектива. Камеры видеонаблюдения с таким объективом называют вариофокальные. Большое распространение получили вариофокальные камеры с объективом 2.8-12мм. Как вы уже поняли это диапазон фокусных расстояний, который можно изменять, и тем самым увеличивать или отдалять изображение.
Вариообъектив может оснащаться электропроводом, то есть изменять фокусные расстояния можно удаленно, с помощью настроек на видеорегистраторе, компьютере или с мобильного приложения. Объектив с такой конструкцией называется «моторизованный». Стоимость камер с таким объективом будет значительно выше. Также стоит отметить недостаток такой конструкции: в сильные морозы может нарушиться работа механических элементов автопривода, что может привести к неработоспособности трансфокатора в зимнее время или до наступления потеплений.
Zoom камеры видеонаблюдения (Зоом).
Это камеры выдеонаблюдения с «моторизованным» объективом, который ранее нами упоминался. Чаще всего это поворотные уличные камеры, с возможностью настройки зума, фокуса и диафрагмы. Большинство моделей оснащены возможностью использовать помимо оптического увеличения еще и цифровое.
Обратите внимание, чтобы такая камера имела автофокус, иначе после каждого наведения на новый объект придется фокус настраивать вручную, что не очень удобно.
Автор: Дмитрий Самохвалов, технический редактор компании Rucam-Video.