زوم دیجیتال و اپتیکال چه تفاوتی با هم دارند؟

به گزارش مجله سایه، زوم، مانند بسیاری از دیگر ویژگی های دوربین، کمی پیچیده تر از آن چیزی است که در تبلیغات شرکت ها مطرح می گردد. بعضی کاربران ناآشنا به تکنولوژی فقط با عباراتی مانند زوم 10،50 یا حتی 100 برابری روبه رو می شوند بدون اینکه از جزئیات چنین مشخصه ای خبردار شوند. به همین خاطر در این مطلب قصد داریم به تشریح تفاوت های بین زوم دیجیتال و زوم اپتیکال بپردازیم.

زوم در واقع چه معنایی دارد؟

زوم چیست و داشتن زوم 5 یا 10 برابری به چه معناست؟ از نظر فیزیک اپتیکال در واقع چیزی به نام زوم وجود ندارد. عظیمنمایی لنز (چقدر یک لنز اشیاء دوردست را عظیم می نماید) تابعی از فاصله کانونی و میدان دید حاصل از آن است. لنزی با فاصله کانونی طولانی تر (نسبت به اندازه سنسور دوربین) میدان دید کوچک تری دارد.

اگر دقت نموده باشید، لنزها بر اساس میزان عظیم نمایی فروخته نمی شوند بلکه یکی از مهم ترین معیارهای مربوط به طبقه بندی آن ها فاصله کانونی است. زوم، به معنای امروزی آن، اساسا یک مفهوم بازاریابی است که با دوربین های کامپکت مشهور شده است. در ابتدا، میزان زوم نسبت بین کوتاه ترین و طولانی تری فواصل کانونی یک لنز بود. این یعنی یک لنز 10-100 میلی متر از زوم 10 برابری بهره می برد و لنز 25-100 میلی متری زوم 4 برابری را به ارمغان می آورد. به همین خاطر زوم 10 برابری لزوما به معنای نمایش اشیاء در اندازه 10 برابر عظیم تر نبود.

با این حال، تولیدنمایندگان گوشی های هوشمند برای بهره گیری از این مفهوم از روش دیگری استفاده می نمایند. زوم 1 برابری عموما به عنوان میدان دید دوربین اصلی پذیرفته شده است. بسیاری از گوشی ها از لنزهای واید بهره می برند که از آن ها به عنوان لنزهای مبتنی بر زوم مثلا 0.5 برابری هم یاد می گردد. به عبارت دیگر، برخلاف دوربین های کامپکت، میزان زوم دوربین گوشی های هوشمند عموما یکسان است و وقتی با زوم 10 برابری دو گوشی روبرو می شوید، میزان زوم آن ها تقریبا یکسان خواهد بود.

آیا افزایش تعداد دوربین گوشی به معنای ثبت عکس های بهتر است؟

چگونگی کارکرد زوم اپتیکال

زوم اپتیکال زمانی اتفاق می افتد که ویژگی های فیزیکی یک لنز، اشیاء موجود در دوردست را عظیمنمایی می نماید. به عنوان مثال، یک تلسکوپ به طور کامل مبتنی بر زوم اپتیکال است. اگر با یک تلسکوپ به ماه نگاه کنید، آن را در اندازه بسیار عظیم تری مشاهده خواهید کرد. در چنین حالتی با کاهش کیفیت روبرو نمی شوید و صرفا اشیاء نزدیک تر به شما به نظر می رسند.

زوم اپتیکال ارتباط مستقیمی با فاصله کانونی لنز دارد که البته این مقدار زوم هم بی ارتباط با اندازه سنسور دوربین نیست. اگر مثلا اهل تماشای مسابقات فوتبال هستید، احتمالا عکاسان ورزشی را دیده اید که دوربین های DSLR همراه با لنزهای بسیار عظیمی در دست دارند؛ چنین لنزهایی معمولا از فاصله کانونی بین 500 تا 1000 میلی متر بهره می برند. به همین خاطر اندازه آن ها بسیار عظیم است و وزن زیادی دارند.

در دوربین های کوچک تر، فاصله کانونی می تواند کوتاه تر باشد. دوربین های کامپکت با بهره گیری از لنزهای 100 میلی متری می توانند زوم اپتیکال بسیار خوبی را امکان پذیر نمایند. اگرچه این لنزها همچنان نسبتا عظیم هستند، اما اندازه آن ها قابل مقایسه با لنزهای تلسکوپی عکاسان ورزشی نیست.

در همین رابطه، باید بگوییم که به تازگی تولیدنمایندگان گوشی های هوشمند به بهره گیری از لنزهای پریسکوپی روی آورده اند. این لنزها با وجود اندازه بسیار کوچکی که دارند، می توانند تا زوم اپتیکال 10 برابری را امکان پذیر نمایند که رقم بسیار بالایی محسوب می گردد. با این حال زوم 5 برابری همچنان فاصله زیادی با زوم 100 برابری دارد. بنابراین تولیدنمایندگان چگونه مدعی ارائه چنین زومی هستند؟

دوربین پریسکوپی چیست و چه کاربردی در گوشی های هوشمند دارد؟

چگونگی کارکرد زوم دیجیتال

همان طور که در ابتدای مطلب گفتیم، زوم اساسا مفهوم مبهمی است. در این میان، زوم دیجیتال از این ابهام نهایت استفاده را می برد. روی هم رفته زوم دیجیتال مشابه کراپ کردن یک عکس است تا اشیاء عظیمتر به نظر برسند بدون اینکه اطلاعات بیشتری در تصویر ثبت گردد.

به عنوان مثال می توانید به تصویر زیر نگاهی بیندازید که مربوط به دوربین آیفون Xs است. دوربین این گوشی از زوم 2 برابری اپتیکال پشتیبانی می نماید ولی زوم 10 برابری دیجیتال هم ارائه می دهد. اما همان طور که می بینید، در زوم دیجیتال کیفیت تصویر بسیار ضعیف تر است.

همین موضوع مهم ترین ضعف زوم دیجیتال محسوب می گردد. زوم اپتیکال در حالی که می تواند بدون از دست دادن کیفیت تصویر عظیمنمایی کند، زوم دیجیتال کیفیت تصویر را کاهش می دهد. هرچقدر مقدار زوم دیجیتال بیشتر باشد، کیفیت تصویر موردنظر بدتر می گردد.

فناوری های نوآورانه برای زوم دیجیتال

با وجود این ضعف ها، زوم دیجیتال در دوران طلایی خود به سر می برد. شرکت ها به منظور بهره گیری از زوم اپتیکال باید مبلغ بسیاری را برای خرید لنز هزینه نمایند. همچنین باید به محدودیت فضای بدنه گوشی هم اشاره کنیم که البته لنزهای پریسکوپی تا حد زیادی بر این محدودیت غلبه نموده اند ولی در نهایت بهره گیری از این لنزها بسیار هزینه بر است.

بنابراین، تولیدنمایندگان گوشی های هوشمند برای بهبود زوم دیجیتال و به حداقل رساندن افت کیفیت از این روش ها و فناوری ها بهره می برند.

بهره گیری از سنسورهای با رزولوشن بالا: گلکسی اس 20 از دوربین تله فوتو 64 مگاپیکسلی بهره می برد. رزولوشن بالای این سنسور به سامسونگ اجازه می دهد که محدوده زوم دیجیتال را افزایش دهد و در عین حال کاربران با کیفیت بهتری روبرو می شوند.
: این فناوری به سنسورها اجازه می دهد که با ترکیب پیکسل های مجاور، پیکسل های عظیم تری را ایجاد نمایند و به لطف آن می توان کیفیت زوم دیجیتال را افزایش داد.
هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی: طی چند سال گذشته هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی تا حد زیادی عکاسی با گوشی های هوشمند را متحول نموده است. هوش مصنوعی نه تنها در بهبود کیفیت عکس ها نقش قابل توجهی دارد، بلکه توانسته کیفیت زوم دیجیتال را هم متحول کند.

با این حال، مقادیر بالای زوم دیجیتال بدون زوم اپتیکال امکان پذیر نیست. زوم های 50 و 100 برابری موجود در گوشی ها به لطف ترکیب زوم دیجیتال و اپتیکال امکان پذیر شده اند که از این روش تحت عنوان زوم هیبریدی یاد می گردد.

چرا اندازه سنسور دوربین اهمیت زیادی دارد؟

آیا همین مقدار زوم برای گوشی ها کافی است؟

زوم 5 یا حتی 10 برابری انعطاف پذیری افراد برای عکاسی را تا حد زیادی افزایش می دهد. با اینکه زوم دیجیتال ویژگی بدی محسوب نمی گردد (به خصوص زمانی که بیش از حد مورد استفاده قرار نمی گیرد)، اما هنگام زوم بیش از حد بعضی معایب آن بیشتر به چشم می آیند. به غیر از موضوع کاهش کیفیت، باید به مشکل تر شدن عکس برداری اشاره کنیم.

در زوم 20 یا 30 برابری گوشی (که تقریبا معادل فاصله کانونی 1000 میلی متری یک لنز مربوط به دوربین DSLR است)، برای ثبت عکس مناسب باید گوشی خود را تا حد زیادی ثابت نگه دارید که انجام چنین کاری اصلا راحت نیست. کوچک ترین حرکت دست شما منجر به تار شدن عکس می گردد و شاید سوژه هم از کادر خارج گردد.

ضمناً ما فرض می کنیم که عکس را در شرایط نوری مناسبی ثبت می کنید. در محیط های کم نور، برای اینکه بتوانید با زوم کردن بر سوژه عکس نسبتا مناسبی را ثبت کنید، چاره ای جز بهره گیری از سه پایه ندارید.

در حال حاضر به نظر می رسد تولیدنمایندگان گوشی های هوشمند قصد ندارند به این زودی ها رقابت بر سر افزایش محدوده زوم را متوقف نمایند. اما عموم کاربران خیلی کم از مقادیر بالای زوم بهره می برند و در نهایت باید بگوییم که هنگام خرید گوشی، به دیجیتال یا اپتیکال بودن زوم موردنظر توجه کنید.