數(shù)碼變焦 - 數(shù)碼相機(jī)的功能技術(shù)
數(shù)碼變焦,英文名稱(chēng)為DigitalZoom,是通過(guò)數(shù)碼相機(jī)內(nèi)的處理器,把圖片內(nèi)的每個(gè)像素面積增大,從而達(dá)到放大目的。這種手法如同用圖像處理軟件把圖片的面積改大,不過(guò)程序在數(shù)碼相機(jī)內(nèi)進(jìn)行,把原來(lái)CCD影像感應(yīng)器上的一部份像素使用"插值"處理手段做放大,將CCD影像感應(yīng)器上的像素用插值算法將畫(huà)面放大到整個(gè)畫(huà)面。實(shí)際上數(shù)碼變焦并沒(méi)有改變鏡頭的焦距。原理:利用軟件對(duì)已有像素周邊的色彩進(jìn)行判斷,并根據(jù)周邊的色彩情況插入經(jīng)特殊算法加入的像素。
簡(jiǎn)介
與光學(xué)變焦不同,數(shù)碼變焦是在感光器件垂直方向向上的變化,而給人以變焦效果的。在感光器件上的面積越小,那么視覺(jué)上就會(huì)讓用戶(hù)只看見(jiàn)景物的局部。但是由于焦距沒(méi)有變化,所以,圖像質(zhì)量是相對(duì)于正常情況下較差。
通過(guò)數(shù)碼變焦,拍攝的景物放大了,但它的清晰度會(huì)有一定程度的下降,所以數(shù)碼變焦并沒(méi)有太大的實(shí)際意義。不過(guò)索尼獨(dú)創(chuàng)“智能數(shù)碼變焦”,據(jù)說(shuō)該先進(jìn)技術(shù),可以使圖像在數(shù)碼變焦之后仍然保持一定的清晰度。
一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)的總變焦數(shù)計(jì)算如下:舉例索尼的F717光學(xué)變焦為5倍,而數(shù)碼變焦為2倍,所以最大變焦數(shù)為10倍。數(shù)碼相機(jī)內(nèi)的數(shù)碼變焦一般可以關(guān)掉。除此之外還有全新獨(dú)有的Sony智能變焦功能,可放大變焦拍攝,不會(huì)將微粒放大,令放大的影像也能保持原有的細(xì)致質(zhì)素。智能變焦因應(yīng)不同影像尺寸的選擇,提供不同程度的強(qiáng)化變焦功能。有別于數(shù)碼變焦,智能變焦能保持畫(huà)質(zhì)與原本影像相同。
目前數(shù)碼相機(jī)的數(shù)碼變焦一般在6倍左右,攝像機(jī)的數(shù)碼變焦在44倍-600倍左右,實(shí)際使用中有40倍就足夠了。因?yàn)樘蟮臄?shù)碼變焦會(huì)使圖像嚴(yán)重受損,有時(shí)候甚至因?yàn)榉糯蟊稊?shù)太高,而分不清所拍攝的畫(huà)面。如果變焦倍數(shù)不夠,可以在鏡頭前加一增倍鏡,其計(jì)算方法是這樣的,一個(gè)2倍的增距鏡,套在一個(gè)原來(lái)有4倍光學(xué)變焦的數(shù)碼相機(jī)上,那么這臺(tái)數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)變焦倍數(shù)由原來(lái)的1倍、2倍、3倍、4倍變?yōu)?倍、4倍、6倍和8倍,即以增距鏡的倍數(shù)和光學(xué)變焦倍數(shù)相乘所得。
作用
數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)照相機(jī)有個(gè)明顯不同點(diǎn),就是變焦鏡頭分為兩個(gè)變焦段:光學(xué)變焦和數(shù)碼變焦。光學(xué)變焦與傳統(tǒng)照相機(jī)上沒(méi)什么不同,在使用時(shí)可以調(diào)節(jié)被攝對(duì)象在畫(huà)面中的大小,也不會(huì)影響到成像質(zhì)量,所以能隨意使用。當(dāng)數(shù)碼相機(jī)的變焦幅度比較大,一般超過(guò)正常焦距3倍以后就進(jìn)入數(shù)碼變焦,即:當(dāng)屏幕上的變焦?fàn)顩r顯示條進(jìn)入中間分界線右側(cè)就進(jìn)入了數(shù)碼變焦。
數(shù)碼變焦利用CCD局部來(lái)成像,相當(dāng)于在原來(lái)拍攝的照片中挖出一塊放大,盡管數(shù)碼相機(jī)會(huì)利用插值等方式來(lái)改善成像質(zhì)量,不過(guò)最后對(duì)照片成像質(zhì)量仍會(huì)有一定影響。因此,數(shù)碼變焦是以犧牲分辨率和圖像質(zhì)量為代價(jià)的變焦,盡量不要使用該功能。
作為數(shù)碼相機(jī)的一個(gè)重要功能,這樣的設(shè)計(jì)不可能無(wú)實(shí)際意義。長(zhǎng)焦鏡頭在拍攝特寫(xiě)類(lèi)作品時(shí),虛化背景的作用相當(dāng)好,只要針對(duì)它的成像特點(diǎn)來(lái)使用,顯然是中短焦距鏡頭無(wú)可替代的藝術(shù)效果。
攝影者用數(shù)碼變焦檔時(shí),在屏幕上看到的成像很模糊,感覺(jué)很差(這主要是屏幕分辨率較低,局部放大后自然覺(jué)得質(zhì)量下降),而且手稍有抖動(dòng)畫(huà)面就會(huì)劇烈晃動(dòng),好像很難把握。其實(shí),只要拍攝時(shí)保持相機(jī)穩(wěn)定,確保焦點(diǎn)準(zhǔn)確性,拍攝的照片回放時(shí)或在電腦中觀看仍會(huì)有不錯(cuò)的效果,完全不像你在拍攝時(shí)從屏幕上看到的那樣粗糙。因此,數(shù)碼變焦該用時(shí)還得用。
優(yōu)缺點(diǎn)
數(shù)碼變焦相機(jī)已不僅僅是光學(xué)產(chǎn)品,它現(xiàn)在已包含數(shù)碼照片元件或像素的相關(guān)要素。CCD或CMOS芯片捕捉的圖像通過(guò)內(nèi)部程序?qū)D像中心部分放大或縮小時(shí),復(fù)雜的矩陣獲得相鄰像素,并用類(lèi)似細(xì)胞再生的方法將圖像放大(或插值),從而產(chǎn)生了數(shù)碼變焦。插值程度越大,數(shù)碼變焦越大。插值過(guò)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生顆粒和像素化情況–這種情況在數(shù)碼視頻相機(jī)的膠片中經(jīng)常發(fā)生,因而它需要很大程度的數(shù)碼變焦。在對(duì)傳統(tǒng)照片進(jìn)行放大時(shí),你可以發(fā)現(xiàn)一些原先看不出的元素慢慢變模糊起來(lái)――有時(shí)還是不要將照片放大為好。
這種情況也適用于數(shù)碼變焦的攝影,模糊在像素世界中是永恒存在的。在數(shù)碼變焦生成圖像時(shí),電腦在尋找像素,但電腦并沒(méi)有聰明到只找"好"像素而去除"壞"像素的程度,它只會(huì)使照片越來(lái)越模糊,結(jié)果是數(shù)碼變焦程度越高,照片越模糊。當(dāng)然你也可以用一些軟件對(duì)這種情況進(jìn)行處理,不過(guò)這得另當(dāng)別論。
技術(shù)對(duì)比
1、攝像機(jī)的光學(xué)變焦是依靠光學(xué)鏡頭結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦,就是通過(guò)攝像頭的鏡片移動(dòng)來(lái)使要拍攝的景物放大與縮小,光學(xué)變焦倍數(shù)越大,越能拍攝較遠(yuǎn)的景物?,F(xiàn)在的家用攝像機(jī)的光學(xué)變焦倍數(shù)在10倍-25倍,能比較清楚的拍到70米外的東西。
2、攝像機(jī)的數(shù)碼變焦實(shí)際上是一種畫(huà)面的電子放大,把原來(lái)CCD影象感應(yīng)器上的一部份像素放大到整個(gè)畫(huà)面。比如有四個(gè)小點(diǎn),沒(méi)有充滿(mǎn)整個(gè)畫(huà)面,通過(guò)電子放大,使這四個(gè)小點(diǎn)都分
別變大,充滿(mǎn)整個(gè)畫(huà)面。也就是說(shuō),通過(guò)數(shù)碼變焦,拍攝的景物放大了,但它的清晰度下降了,所以數(shù)碼變焦太大了并沒(méi)有實(shí)際的意義。現(xiàn)在的攝像機(jī)的數(shù)碼變焦在44倍-600倍,但在實(shí)際使用中,有40倍就足夠了。
3、變焦倍數(shù)如果不夠,可以在鏡頭的前面加一個(gè)增倍鏡,如2.0X的增倍鏡可以使原來(lái)的20倍光學(xué)變焦增大到40倍,3.0X的增倍鏡能夠增大到60倍。
4、拍攝的視角如果太小,比如希望把某個(gè)景物全部拍在同一個(gè)畫(huà)面,又無(wú)法后退來(lái)調(diào)整鏡頭拍攝范圍,這時(shí)在鏡頭的前面加一個(gè)廣角鏡,就可以實(shí)現(xiàn)。0.5X的廣角鏡可以使范圍增大到原來(lái)的2倍。
5、UV鏡是一片很透明的玻璃片,長(zhǎng)期安裝在鏡頭的前面起到保護(hù)鏡頭不受沖擊和灰塵進(jìn)不了鏡頭的作用,相關(guān)型號(hào)見(jiàn)UV保護(hù)鏡,廣角鏡,增倍鏡。
具體
雙攝變焦的基礎(chǔ)首先是雙攝,雖然LG在2011年就推出了全球首款后置雙攝手機(jī),然而它真正走進(jìn)大眾視野還是花了幾年的工夫。從功能上看,后置雙攝從誕生之日起至今大致經(jīng)過(guò)了這樣一個(gè)發(fā)展路徑:裸眼3D-先拍攝再對(duì)焦-彩色+黑白雙攝-雙攝變焦。
