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光學變焦和數字變焦之間有什麼區別?

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像許多相機功能一樣,變焦性能的結構比技術巨頭提供的要復雜得多。三星,華為和小米等智能手機製造商現已添加了10倍,50倍甚至100倍縮放功能。這可以有所作為嗎?這是光學變焦和數碼變焦之間的區別。

什麼是變焦?5倍或10倍實際上意味著什麼?鏡頭放大倍率(鏡頭將遠處的物體放大多少倍)是焦距和所得視場的結果。

光學變焦和數字變焦之間有什麼區別?插图

焦距越長(隨圖像傳感器的尺寸而變化),鏡頭的視野就越小。這使得遠處的物體看起來比焦距較短的鏡頭更近。

鏡頭是根據其焦距添加到設備的,而不是根據對象放大的數量而定。我們目前使用的變焦功能基本上是緊湊型相機所普及的營銷概念。最初,這個概念隨著鏡頭的最短焦距和最長焦距之比而改變。

觀看時,10mm-100mm鏡頭具有10倍變焦,而25mm-100mm鏡頭具有4倍變焦。這意味著能夠進行10倍變焦的鏡頭並不能使所有物體看起來都大10倍。另一方面,智能手機製造商使用縮放功能的方式有所不同。

例如,通常將1倍變焦作為主相機的視場。像iPhone 11 Pro這樣的智能手機並沒有將1倍設置為最大角度,而是增加了一個更大的鏡頭,並將其稱為0.5倍變焦,從而使情況發生了變化。

這意味著與緊湊型相機相比,我們預期具有10倍變焦的智能手機的放大倍率基本相同。那麼光學變焦和數字變焦之間到底有什麼區別?

光學變焦是指鏡頭的物理屬性實際上放大遠處的物體時的情況。例如,望遠鏡純粹是光學變焦的產物。如果用這種性質的鏡頭看月亮,它看起來更大。畫質不會丟失,物體看起來更近。

光學變焦和數字變焦之間有什麼區別?插图1

光學變焦至少依賴於焦距大於相機傳感器尺寸的鏡頭。體育攝影師的那些巨大鏡頭就是最好的例子之一。用於數碼單反相機的長焦鏡頭的焦距在500-1,000mm之間。此外,對於較小的相機,焦距可能會更短。

這意味著借助100毫米鏡頭,它也可以在緊湊型相機上實現出色的光學變焦。

智能手機中的技術巨頭已經開始使用潛望鏡鏡頭以獲得更好的光學變焦。這項技術使鏡頭更薄,變焦高且無損,在旗艦手機中確實很成功。這些5倍變焦鏡頭仍遠非100倍,因此製造商能夠提出要求嗎?答案尚不清楚。

如前所述,縮放以不同的方式發生。基本上,數字縮放只是裁剪照片,使其中的對像看起來更大。這正是數字變焦的問題。雖然光學變焦在不斷增加而不會降低圖像質量的情況下,但數字變焦無法提供這種效果,並且您放大圖像的距離越遠,圖像質量就越差。

然而,由於光學變焦對於智能手機來說是非常昂貴的,因此數字變焦正在經歷重大改進。儘管光學變焦確實能帶來不錯的效果,但它尤其增加了智能手機的成本,超出了許多用戶的承受能力。

光學變焦和數字變焦之間有什麼區別?插图2

除了這些細節之外,智能手機中的潛望鏡鏡頭是一個相對較新的發展,因此仍有很多地方需要改進。因此,智能手機製造商正在努力使數字變焦更好,並最大程度地降低質量損失。

使用可提供令人難以置信的高分辨率的鏡頭傳感器。三星Galaxy S20具有64百萬像素長焦相機。這種高分辨率傳感器意味著必須裁剪更多圖像,因此需要更多的數字變焦。

像素被分組。將多個像素組合為一個超級像素可提供更好的數字縮放圖像質量,而不是稍後進行裁剪。

使用人工智能和機器學習的科技巨頭以這種方式提供了改進的照片。當然,在移動攝影方面這一有前途的發展為變焦技術提供了重要的途徑。

沒有光學變焦,高級數碼變焦是不可能的。

這些瘋狂的50倍和100倍變焦只有將光學變焦和數字變焦結合在一起才能實現。數字技術可提供更精確的變焦,而真正的光學鏡頭可提供更多不同的結果。

三星可能會增加變焦倍數,但是在這些高百萬像素下實際上有不同的細節。

畢竟,雖然數字變焦並不是一件壞事(尤其是在沒有過度使用的情況下),但放大太多也有一些弊端。當然,這會降低圖像質量,但是同時拍照變得困難,可能會出現晃動的圖片,並且可能會引起許多其他問題。

您放大了20倍或30倍。要獲得良好的拍攝效果,您需要使手機保持靜止不動,甚至可能需要三腳架(如果要獲得最佳效果)。另一個不應忘記的細節是,您可以在足夠的光源下以這種高倍率放大。換句話說,儘管至少會損失圖像,但是由於照片接收到足夠的光線,結果不會很差。

我們提供了有關光學變焦和數字變焦之間差異的信息。此外,變焦是什麼?我們已經回答了這個問題。數碼變焦和光學變焦之間的差異是顯而易見的,但是這種差異正試圖通過新技術的發展來彌補。目前尚不清楚這種差異是否會持續多年,但可以肯定會有重要的發展。



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