در گوشی‌ها و دوربین‌های عکاسی و فیلم‌برداری، دو نوع زوم یا بزرگنمایی قابل استفاده است: زوم دیجیتال و زوم آپتیکال یا اپتیکال. طبعاً زوم آپتیکال خاص‌تر است و تجهیزات سخت‌افزاری نیاز دارد و در نتیجه هزینه‌ی استفاده از این زوم، بیشتر است در حالی که زوم دیجیتال یک قابلیت نرم‌افزاری است و هزینه‌ی خاصی ندارد.
در ادامه به این سوالات پاسخ می‌دهیم که زوم دیجیتال چیست و زوم اپتیکال چیست و چه تفاوتی بین این دو نوع بزرگنمایی وجود دارد. با اینتوتک همراه شوید.
یکی از مشخصاتی که حین انتخاب گوشی یا دوربین با آن روبرو می‌شویم، قابلیت زوم یا بزرگنمایی است که به دو صورت انجام می‌شود. زوم اپتیکال و زوم دیجیتال. دانستن تفاوت این دو نوع زوم بسیار مهم است چرا که روی قیمت تمام شده و توانمندی دوربین، اثر بسزایی دارد. برخی از سازندگان گوشی به زوم ۵۰ یا ۱۰۰ برابر اشاره می‌کنند که در نگاه اول، بسیار جالب و عجیب و شاید باورنکردنی به نظر برسد.
زوم دیجیتال چیست؟
زوم کردن یا به عبارت فارسی، بزرگنمایی، یک قابلیت مهم دوربین‌های امروزی است. زوم دیجیتال شبیه به کاری است که گاهی در نرم‌افزارهای نمایش عکس برای بزرگ‌تر دیدن جزئیات انجام می‌دهیم! منظورمان زوم کردن با چرخاندن چرخ موس و نگه داشتن کلید کنترل است. در اپ‌های موبایل هم معمولاً با روش زوم دوانگشتی، تصویر را بزرگ می‌کنیم.
در زوم دیجیتال عملاً بخشی از تصویر برش زده می‌شود تا عناصر بزرگ‌تر به نظر برسند. اما اگر عکس به خودی خود، کوچک باشد یا به بیان دیگر، رزولوشن آن پایین باشد چطور؟ در این صورت حاصل کار تصویری شطرنجی یا مربع مربعی است. بنابراین برای زوم دیجیتال، می‌بایست عکس اصلی بزرگ باشد و طبعاً اگر بیش از حد بزرگنمایی انجام دهیم، جزئیات بی‌کیفیت می‌شود.
با توضیحات فوق روشن است که زوم دیجیتال یک قابلیت نرم‌افزاری است و استفاده کردن از آن، موجب بهبود جزئیات تصویر نمی‌شود.
زوم اپتیکال چیست؟
زوم اپتیکال یا دقیق‌تر تلفظ کنیم، آپتیکال، یک روش دیگر بزرگنمایی است که توسط مجموعه‌ی آپتیک انجام می‌شود. منظور از مجموعه آپتیک، لنز است که نور با عبور از آن به حسگر دوربین می‌رسد و تصویر ثبت می‌شود.
بزرگنمایی با استفاده از لنز به این صورت انجام می‌شود که با کاهش میدان دید، بخش کوچک‌تری از محیط پیرامون روی حسگر ثبت می‌شود و در واقع حین عکاسی یا فیلم‌برداری، بخش کوچکی از محیط را بزرگ‌تر می‌بینیم. در این روش برخلاف زوم دیجیتال، تصویر برش نمی‌خورد چرا که از تمام سطح حسگر استفاده می‌شود.
برای کاهش میدان دید از لنزی استفاده می‌شود که فاصله‌ی کانونی آن بیشتر است. البته دوربین‌ها و گوشی‌های امروزی، لنزی با فاصله‌ی کانونی ثابت ندارند بلکه لنزها فاصله‌ی کانونی متغیر دارد که نتیجه‌ی آن بزرگنمایی کم و زیاد است.
نحوه محاسبه زوم اپتیکال و زوم واقعی لنز
ابتدا نحوه محاسبه زوم اپتیکال را بررسی می‌کنیم:
ضریب بزرگنمایی لنز به صورت نسبت بیشترین فاصله کانونی به کمترین فاصله‌ی کانونی بیان می‌شود. بنابراین اگر لنزی با فاصله‌ی کانونی ۲۵ الی ۱۵۰ میلی‌متر داشته باشیم، ضریب بزرگنمایی آپتیکال آن، ۶ خواهد بود. بنابراین اگر این لنز روی یک دوربین مدار بسته سوار شده باشد، سازنده‌ی دوربین مداربسته دوربین مداربسته زوم اپتیکال را ۶ بیان می‌کند.
همان‌طور که در مقدمه اشاره کردیم، زوم آپتیکال به سخت‌افزار نیاز دارد که منظورمان لنز است و در نتیجه هزینه‌ی تولید محصول بیشتر می‌شود.
اما بزرگنمایی واقعی، صرفاً با توجه به چند برابر شدن فاصله‌ی کانونی مشخص نمی‌شود!
نکته‌ی جالب این است که در نحوه محاسبه زوم آپتیکال، نسبت دو فاصله‌ی کانونی مورد استفاده قرار می‌گیرد و تفاوت دو سطح زوم بیان می‌شود و اشاره‌ای به بزرگنمایی واقعی نمی‌شود. ممکن است یک لنز تله فوتو با قابلیت زوم ۱۰ برابری، در حالت زوم نشده، تصویری بزرگ از بخش کوچکی از محیط پیرامون ارایه کند در حالی که یک لنز دیگر، حتی با بیشترین فاصله‌ی کانونی هم زوم بالایی نداشته باشد.
به عنوان مثال دو لنز را در نظر بگیرید که فاصله‌ی کانونی لنز اول ۱۰ الی ۱۰۰ است و دومی ۲۵ الی ۲۵۰. هر دو در فرمول نحوه محاسبه زوم اپتیکال، بزرگنمایی ۱۰ برابر دارند. اما در مقایسه فاصله کانونی حداکثری دو لنز متوجه می‌شویم که لنز دوم، ۲.۵ برابر لنز اول بزرگنمایی دارد و واقعاً لنز تله فوتو محسوب می‌شود.
بنابراین در بررسی مشخصات روی کاغذ، اگر به فکر خرید دوربین مدار بسته با زوم اپتیکال بالا هستید یا دوربین دیجیتال با زوم اپتیکال بالا لازم دارید تا از دور سوژه‌ها را شکار کنید، به جز مقدار بزرگنمایی، توجه کنید که فاصله کانونی حداکثر چقدر است.
با توجه به همین تفاوت، برخی از سازندگان گوشی، برای دقیق‌تر بیان کردن مقدار زوم، میزان بزرگنمایی دوربین اصلی را عددی کمتر از ۱ بیان می‌کنند! به عنوان مثال هوآوی یا اپل در ذکر مقدار زوم دوربین اصلی از 0.5x و 0.6x استفاده کرده‌اند که به زاویه باز بودن لنز دوربین اصلی اشاره می‌کند.
پیشرفت گوشی‌ها و ارزانترین گوشی با زوم اپتیکال
شاید می‌پرسید که زوم اپتیکال گوشی چیست؟ منظور از زوم آپتیکال در گوشی‌ها و تبلت‌های امروزی، گاهی استفاده از لنزهای مختلف روی چند دوربین است و حین عکاسی با توجه به تنظیمات کاربر، از یکی از دوربین‌ها استفاده می‌شود. اما گاهی منظور از زوم آپتیکال، دقیقاً چیزی شبیه دوربین‌های عکاسی و فیلم‌برداری است، به عبارت دیگر در برخی از گوشی‌های امروزی از لنزی با فاصله‌ی کانونی متغیر استفاده می‌شود.
در سال‌های اخیر مقوله‌ی زوم آپتیکال وارد دنیای گوشی‌ها شده و با وجود اینکه ضخامت بدنه‌ی گوشی‌ها بسیار کم است، روش‌هایی برای بزرگنمایی آپتیکال ابداع شده است. یکی از روش‌های معروف، مکانیزم پریسکوپ است که مجموعه لنز به صورت افقی در امتداد بدنه‌ی گوشی تعبیه می‌شود و نور با ۹۰ درجه چرخش، از لنز عبور کرده و به حسگر می‌رسد. با این روش پیاده‌سازی زوم اپتیکال ۵ برابری در گوشی P40 Pro هواوی امکان‌پذیر شده است.
شاید برایتان سوال شده که فاصله‌ی کانونی لنز دوربین‌های DSLR فول فریم به مراتب بیشتر از ۱۰ میلی‌متر است. چگونه لنزی با فاصله‌ی کانونی مشابه در گوشی‌های باریک جا می‌شود!؟
پاسخ این است که فاصله‌ی کانونی لنزها به صورت فاصله‌ی کانونی معادل بیان می‌شود و نه فاصله‌ی کانونی واقعی. منظور از معادل کردن، بیان فاصله‌ی کانونی نسبت به ابعاد حسگر است. اگر حسگر فول فریم و غول آسا باشد، طبعاً لنز بزرگ‌تری جلوی آن قرار می‌گیرد که فاصله‌ی کانونی آن نیز بیشتر است. اما در گوشی‌ها حسگر کوچک است و تاکنون حداکثر قطر حسگر، ۱ اینچ بوده است. بنابراین لنز هم کوچک‌تر است و فاصله‌ی کانونی کمتری دارد. اما اگر فاصله‌ی کانونی را بر قطر حسگر تقسیم کنید، شرایط مشابه لنز دوربین‌های فول فریم خواهد بود.
ترکیب زوم دیجیتال و اپتیکال
شاید در تبلیغ قدرت زوم دوربین برخی از گوشی‌ها با اعدادی مثل 50 یا 100 مواجه شده باشید که باور کردنی نیست! در واقع تفاوت 50 برابر بین کمترین و بیشترین فاصله‌ی کانونی، عجیب و غیرممکن به نظر می‌رسد. در واقع منظور از 50 یا 100، حاصل‌ضرب زوم آپتیکال در زوم دیجیتال است.
به عنوان مثال در یک گوشی با استفاده از روش پریسکوپی، لنزی با زوم ۵ برابر تعبیه شده است. اگر با زوم دیجیتال، یک بیستم عکسی که از حسگر دریافت شده را برش بزنیم، عملاً عناصر را ۱۰۰ برابر بزرگ‌تر مشاهده می‌کنیم و به همین علت گفته می‌شود که این گوشی دوربین قدرتمندی با زوم ۱۰۰ برابر دارد!
فراموش نکنید که زوم دیجیتال، بخشی از تصویر برش زده شده و لذا کیفیت آن مثل تصویر برش نخورده نیست. اما سازندگان گوشی و تبلت تلاش می‌کنند با استفاده از حسگرهای بزرگ‌تر، عکس اولیه را بزرگ‌تر کنند تا حاصل برش زدن و زوم دیجیتال، کیفیت بهتری داشته باشد. روش‌های بهینه‌سازی کیفیت با استفاده از پردازش تصویر و هوش مصنوعی نیز به بهبود زوم دیجیتال کمک می‌کند.
howtogeekاینتوتک