Статьи и Лайфхаки
Наш материал для тех, кто хочет разобраться, что же такое на самом деле цифровой зум, который имеется в вашем смартфоне, согласно приведенным на сайте продавца характеристикам.
На самом деле в нем нет абсолютно ничего сложного: это всего лишь программное масштабирование полученной с сенсора камеры картинки перед тем, как сохранить в фотоснимок в файл.
Объектив фотокамеры имеет достаточные габариты, чтобы разработчики могли предусмотреть изменение фокусного расстояния. Именно этот параметр определяет, насколько «близко» или «далеко» по отношению к фотографу получится на снимке объект.
Диапазон фокусного расстояния в специализированных фотокамерах составляет от 10 до нескольких сотен миллиметров. Более того – для них разработчики предусматривают сменную оптику, как короткофокусную (широкоугольную), так и длиннофокусную (телескопическую).
Конструкция камеры смартфона не позволяет ничего подобного. Поэтому их создателям приходится выкручиваться, компенсируя слабость за счет использования программного обеспечения.
А потому, чтобы получить изображение большего масштаба при том же размере снимка, картинку приходится программно «растягивать». При этом ухудшается четкость деталей, и появляются цифровые шумы.
Смартфоны с хорошими двухмодульными камерами тоже нельзя назвать дешевыми. Однако их устройство позволяет получать более качественные фото за счет разницы в фокусном расстоянии каждого из модулей.
Один из них может быть широкоугольным, а второй – телевиком. Комбинируя полученную с двух сенсоров информацию, приложение камеры способно производить цифровое масштабирование гораздо более корректно.
Последний вариант, как ни странно, тоже встречается только в топовых, в крайнем случае – субфлагманских моделях.
В отличие от сохранения снимков в формате JPEG, который приводит к серьезным потерям качества при дальнейшем их редактировании, формат RAW сохраняет гораздо больше данных и позволяет получить куда более качественное изображение.
К сожалению, места такие файлы занимают в разы больше, чем JPEG.
Вывод из вышеописанного однозначный: дешевые телефоны не предназначены для качественной фотосъемки. Тем, кто не хочет приобретать отдельно фотокамеру, но желает получать впечатляющие фото, нужно выбрать модель из топового сегмента.
В ней даже цифровой зум будет гораздо более качественным, чем в бюджетном гаджете.
Пиксел - (от слов picture element- элемент изображения) представляет собой элементарную цветную точку, совокупность которых образует изображение.Матрица состоит из мегапикселов, или миллионов пискелов. Чем их больше, тем выше разрешение камеры. Современные камеры обладают матрицами с разрешением 4,6,8 и более Мпикс. Например, для печати фотографий в форматах 10х15 и 15х20 вполне достаточно разрешения 4 или 6 Мпикс.
Матрица состоит из множества светочувствительных ячеек – пикселов.
Каждая ячейка при попадании на нее света вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности светового потока. Поскольку используется информация только о яркости света, картинка получается черно-белой.
Чтобы она была цветной, ячейки покрывают цветными фильтрами. В большинстве матриц каждый пиксел покрыт красным, синим или зеленым фильтром, в соответствии с цветовой схемой RGB (red-green-blue). Используют только три цвета, так как эти цвета – основные, а все остальные получаются путем их смешения. Фильтр пропускает в ячейку лучи только своего цвета.
Полученная на матрице картинка состоит только из пикселов красного, синего и зеленого цвета – именно в таком виде записываются файлы формата RAW (необработанный формат). Для записи файлов JPEG и TIFF камера анализирует цветовые значения соседних ячеек и рассчитывает цвет пикселов.
Обычно фотоаппраты бывают 2, 4, 8, 16 мпкс. Соотношение сторон кадра компактных цифровых фотоаппаратов изготавливаются с соотношением сторон 4:3, редко 16:9. В зеркальных цифровых фотоаппаратах применяют матрицы с соотношением сторон 3:2. В меню фотоаппарата пользователь может выбрать соотношение сторон из имеющихся в фотокамере вариантов, например 16:9, 3:2, 4:3, 1:1, 4:5. При этом кадра будет обрезан по высоте или ширине.
Оптический зум – это то изображение, которое вам позволяет сделать камера при помощи оптических линз. Другими словами, это плавный переход от общего плана к крупному без потери качества(!). Оптический зум 3Х – 4Х означает, что камера, изменяя фокусное расстояние линз, может «приблизить» вас к снимаемому объекту в 4 раза.
Цифровой зум просто увеличивает фрагмент, как это бы сделал графический редактор. При этом новых пикселей не добавляется, а просто увеличивается размер имеющихся. Следовательно, теряется качество изображения. Картинка не выявит никаких новых деталей. Тот же результат можно получить, если увеличить этот снимок на компьютере при помощи графического редактора.
Пример фрагментов пейзажа, полученых с использованием оптического и цифрового зума.
Для неподвижных объектов оправдано применение длительных выдержек, особенно для ночной съемки, когда максимально открытой диафрагмы недостаточно для нормальной экспозиции.
Нужно учесть, что при длительных выдержках:
Например, для портретной съемки выбирают малое диафрагменное число, 3,5. Это позволяет делать фигуру человека резкой, а задний план размытым. Для пейзажной съемки нужно выбирать большее диафрагменное число - 4 или 5,6 или даже 8, чтобы все объекты в кадре были резкими.
Регулирование глубины резкости используется для того, чтобы акцентировать объект съёмки, находящийся в окружении других, второстепенных предметов. Традиционным примером является портрет, когда необходимо получить резкое лицо и размытый фон. Небольшая глубина резкости позволяет легко добиться этого эффекта. В качестве обратного примера можно привести пейзажную съёмку, где для резкой передачи деталей, как на переднем, так и на заднем плане, необходима максимальная глубина резкости.
Пример получения разной глубины резкости:
Надо отметить что:
Коpоткофокуcныe объeктивы обecпeчивaют большиe углы обзоpa. Объeктивы c большим фокуcным paccтояниeм пpeдcтaвляют cобой тeлeобъeктивы c мaлыми углaми обзоpa, но позволяют снимать удаленные предметы с большим, чем у обычных объективов увеличением.
В данном примере фотограф установил разные ISO при прочих равных условиях.
| ISO = 50 | ISO = 400 |
 |
 |
Существует два разных понятия о разрешении изображения.
1. Абсолютное разрешение фотографии - размер изображения в пикселах. Если фотоаппарат имеет матрицу 8 MegaPixel, которая формирует изображение размером в пикселах 3264*2448, то и в файл оно будет записано такого же размера 3264*2448. Важно понимать, что если после редактирования в какой-либо программе снимок остаётся такого-же размера, то и разрешение его не изменится.
2. DPI (аббревиатура от англ. dots per inch (точек на дюйм) - величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Это разрешение определяет, насколько детальным будет ваше изображение при печати. Т.о. реальное разрешение в DPI получается только при печати, исходя из формата бумаги и размеров фотографии в точках. Пока неизвестны параметры печати, и фотография находится у вас на компьютере, у такой фотографии нет понятия DPI. Оно обретет смысл только при выводе на печать.
Рассмотрим примеры.
Фотоаппарат с матрицей 6 MegaPixel даст вам фотографию 3000 на 2000 пикселов. Попробуем напечатать имеющуюся на компьютере фотографию размером 3000 на 2000 пикселов с разрешением в 300 DPI. Учтем, что 1 дюйм это 2,54 см. Таким образом, при 300 DPI в каждом дюйме будет 300 пикселей. Разделив длину 3000 на 300 получим кол-во дюймов = 10 . Переведя в см, получим длину 25,4 см. Тоже самое сделаем с шириной. (2000/300)*2.54 = 16.9 см. Наша фотография (3000 на 2000 пикселей) при печати с разрешением 300 DPI будет иметь размеры отпечатка 25.4 см на 16.9 см.
Возьмем обратную ситуацию. Требуется напечатать фотографию 4х6 дюйма (10х15 см).
Фотография размером 600x900 пикселей (0.5 Мпи), будет напечатана разрешением 150dpi
Фотография размером 1200x1800 пикселей (2 Мпи), будет напечатана разрешением 300dpi
Фотография размером 2400х3600 пикселей (8 Мпи), будет напечатана разрешением 600dpi
 |
 |
 |
Откуда же берется запись DPI в свойствах файла? В свойствах файла записывается рекомендуемое разрешение просмотра на мониторе. Вы можете поменять это значение на любой другое целое число. При этом никаких изменений в качестве фотографии, хранящейся у вас на компьютере, не произойдет. Если вас просят изображения именно в 300 DPI, смело меняйте это значение в файле! Сделать это можно в Photoshop, и других редакторах.
RAW
- внутренний формат цифровой камеры для записи изображения. Файлы этого формата содержат в себе необработанные (или обработанные в минимальной степени) данные, что позволяет избежать потерь информации.
TIFF
(Tagget Image File Format) - формат изображения, обеспечивающий сохранение изображения без потери качества. Данный формат позволяет сохранять данные без сжатия или может использовать сжатие LZW, обеспечивающее полную сохранность исходных данных.
Оценивая возможности фотокамеры, не в последнюю очередь знатоки обращают внимание на то, предусмотрен ли в ней зум и какова его кратность.
Несмотря на то, что фототехника сегодня есть у каждого, по крайней мере, в виде камеры в смартфоне, зумом пользуются далеко не все. Причина проста – непонимание или недостаток информации о том, что же такое зум и для чего он нужен.
Термин «зум» позаимствован из английского языка, где глагол «to zoom» используется в значении «повышаться, расти» . Существительное «zoom» сегодня в английском языке используется в значении «крупный план, масштаб».
В русском языке так называют разновидность объектива для фото-видеосъемки, в котором предусмотрена возможность изменения фокусного расстояния, что даёт возможность увеличения получаемого изображения. Фактически зум обеспечивает фотокамере возможности подзорной трубы, т.е. съемку отдалённых объектов с эффектом приближения.
Термин «зум» для обозначения объектива с переменным фокусом характерен для фототехники. В киноиндустрии для этого используется слово «трансфокатор», а на телевидении такие объективы называют «вариообъективами».
До появления цифровой техники зум-объективы изготавливались исключительно на базе оптических линз. С появлением цифровых камер возникла необходимость в цифровом зуме, или Digital zoom. Оказалось, что цифровой зум значительно более прост в реализации и может использоваться не только в фото-видеотехнике, специально предназначенной для съёмки, но и в камерах .
В характеристиках цифровых камер число, указанное напротив параметра «zoom», означает максимальную кратность увеличения картинки без значительной потери качества.
Кратность зума означает, во сколько раз может быть увеличено фокусное расстояние для съёмки отдалённого объекта. В обычном объективе имеется от трёх до семи оптических линз, которые располагаются неподвижно относительно друг друга и служат для фиксации светового потока в определённом месте.
Раньше, когда все фотоаппараты были плёночными, размер кадра на фотоплёнке был стандартным и составлял 35 х 24 мм. На этот стандарт ориентировались изготовители фотообъективов: восприятие, аналогичное изображению, видимому человеческим глазом, получалось при фокусном расстоянии в 50 мм.
Первые зум-объективы увеличивали фокусное расстояние не больше чем в два-три раза, так как расчёт оптики, необходимой для более масштабного увеличения, был очень сложной задачей. При этом для использования в бытовой технике следовало ориентироваться ещё и на резкость фотоизображения: она не должна была сбиваться при использовании зума. До сих пор оптимальный эффект приближения получается при использовании трёх-четырёхкратного зума, а более высокие показатели кратности ухудшают качество картинки.
Принцип приближения изображений с использованием оптики базируется на сокращении обзорного угла и механическом увеличении фокусного расстояния. Удлинение объектива может быть плавным либо ступенчатым и реализуется при помощи сложной системы стеклянных оптических линз внутри его корпуса. При изменении зума остальные параметры камеры остаются неизменными, это очень важный момент, позволяющий получать снимки отличного качества.
В оптических объективах существует возможность не только «приближения», но и «удаления» объекта съёмки за счёт уменьшения фокусного расстояния. Этот приём необходим для съёмки небольших объектов, так называемой макросъёмки. Он позволяет получать качественные изображения в увеличенном виде и нередко используется для съёмки насекомых, растений и других очень маленьких объектов с эффектом увеличения.
Следует понимать, что цифровой зум никакого отношения к оптике не имеет и реализуется, как правило, программным способом. Проще говоря, из базового изображения «вырезается» участок, который необходимо увеличить, после чего расстояния между пикселями этого участка растягиваются с заданной кратностью. При этом неизбежно теряется чёткость картинки, и края изображённых объектов нередко получаются размытыми, а само изображение – смазанным.
Конечное качество изображений, сделанных с использованием цифрового зума, напрямую зависит от размера базовой матрицы, т.е. от разрешающей способности цифровой камеры. Как правило, в смартфонах матрица невелика, поэтому говорить о качественном многократном зуме не приходится, зато в дорогих цифровых фотоаппаратах эта функция вполне сравнима с качеством изображений, сделанных с оптическим зум-объективом.
Оптический зум «приближает» объект при помощи оптических линз, которые находятся в корпусе объектива. При этом качество изображения практически не изменяется.
Цифровой зум увеличивает уже полученное изображение, растягивая картинку при помощи цифровой обработки, поэтому её качество зависит от размера электронной матрицы и кратности увеличения.
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.
Практическое применение зума
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 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.
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.
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.
Например, рассмотрим такую фотокамеру как Canon PowerShot SX60 HS. У нее значение оптического зума составляет 65х. При этом ФР: f = 3.8 – 247 мм (21 – 1365 мм в 35-мм эквиваленте), а диафрагма: f/3.4 – f/6.5. Конструкция: 15 элементов в 11 группах. Стоимость такой камеры примерно 750 $.
Или еще один представитель суперзумов: фотокамера Nikon Coolpix P600. Значение зума достигает 60х. ФР: 4.3 – 258 мм (24 – 1440 мм в формате 35 мм), светосила: f/3.3 - 6.5, конструкция: 16 элементов в 11 группах. Примерная цена Nikon Coolpix P600 составляет 430 $.
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.
Views: 471
Зум X (zoom англ.) — это кратность приближения. Термин широко используется в цифровых компакт-камерах, где производители техники выставляют на показ количество мегапикселей матрицы и кратность оптического или цифрового зума.
Сегодня широко используется два вида приближения:
Оптическое приближение используется объективом фотокамеры, точнее сказать, объект съемки приближается за счет объектива (линз) фотоаппарата. Как правило, такое зумирование не ведет к потери качества получаемого кадра. Кратность зума в 10х означает, объект съемки может быть приближен в 10 раз. Чем больше мы зумируем объект съемки, тем больше у нас есть вероятность шевеленки, дрожания камеры (если фотографируем с рук), так что наличие будет большим плюсом.
Цифровое приближение используется программным обеспечением фотокамеры. Здесь работает не оптика фотоаппарата, а программная составляющая. Т.е. если бы мы взяли нашу фотографию и увеличили ее на компьютере с помощью редактора. При цифровом зумировании значительно повышаются шумы на фотографии. Чем больше кратность цифрового зума в нашем кадре, тем меньше качество получаемой фотографии. Поэтому при выборе фотокамеры я бы не рекомендовал обращать внимание на кратность цифрового зума. Зачастую, это лишь маркетинговая уловка производителей фототехники.Современные мобильные телефоны, в основном, имеют цифровой зум , поэтому при фотографировании каких-либо объектов пренебрегать им не стоит. Картинка на экране мобильного телефона будет смотреться достаточно хорошо, а вот при переносе ее на ПК, мы увидим фото плохого качества. Соответственно, и при печати нашей фотографии, мы получаем множество артефактов. К тому же, при последующей обработке такого снимка, качество будет сильно ухудшаться.
Цифровые компакт-камеры (мыльницы) могут иметь кратность оптического зума до 30х. Здесь нужно быть осторожным, ведь при максимальном приближении, даже оптическом, мы можем значительно потерять в резкости снимка.
В современной цифровой фотографии, при использовании зеркальных фотокамер используются зум объективы, где кратность увеличения рассчитывается фокусным расстоянием объектива.
Наш глаз видит окружающий мир в эквиваленте ~50 мм. Все что больше, то идет на приближение. Все что меньше, то идет на отдаление. Поэтому, при использовании зеркальной камеры и сменной оптики, некорректно спрашивать у фотографа кратность зума объектива. В зеркальном сегменте такое понятие отсутствует.
При покупке длиннофокусного объектива стоит несколько раз подумать, ведь такие объективы используются в основном для съемки отдаленных объектов и использовать их каждый день вам не придется. Современные длиннофокусные , с хорошей светосилой стоят очень дорого, и покупка должна быть оправдана на 100%.
