زوم اپتیکال و زوم دیجیتال <br>Optical and Digital Zoom
زوم اپتیکال و زوم دیجیتال
Optical and Digital Zoom

زوم اپتیکال و زوم دیجیتال
Optical and Digital Zoom

 
در این مطلب به تفاوت زوم اپتیکال و دیجیتال و تاثیر آنها بر روی کیفیت تصویر پرداخته می شود.

واژه زوم (Zoom) در عکاسی به معنی تغییر فاصله ظاهری بین دوربین و سوژه است. وقتی که بزرگنمایی سوژه در کادر تصویر افزایش می یابد، مثل این است که انگار به سمت سوژه حرکت کرده ایم و به آن نزدیک شده ایم. در این حالت اصطلاحا گفته می شود که بر روی سوژه زوم کرده ایم (Zoom in) و هنگامی که بزرگنمایی سوژه در کادر تصویر کاهش می یابد، در این حالت اصطلاحا گفته می شود که سوژه از زوم خارج شده است (Zoom out).

زوم دیجیتال 1

زوم کردن (Zoom in) و از زوم خارج کردن (Zoom out) با تغییر فاصله کانونی در لنز 70mm ـ 24

امروزه در بسیاری از انواع دوربین های دیجیتال می توانید کلمه Zoom را بر روی لنز یا بدنه دوربین مشاهده کنید که نشانه این است که با چنین دوربینی امکان تغییر در بزرگنمایی و زاویه دید تصویر وجود دارد.  
البته لازم است به این موضوع توجه کنید که اصولا برای کوچک کردن یا بزرگ کردن سوژه در کادر تصویر، دو نوع زوم وجود دارد: زوم اپتیکال (Optical Zoom) و زوم دیجیتال (Digital Zoom).

زوم دیجیتال 2

زوم اپتیکال

وقتی که با تغییر فاصله کانونی لنز به صورت فیزیکی، بزرگنمایی سوژه در کادر تصویر تغییر می کند، به آن زوم اپتیکال (Optical Zoom) گفته می شود.
زوم اپتیکال فقط در صورتی قابل انجام است که لنز دوربین شما از نوع لنز زوم باشد و قابلیت تغییر فاصله کانونی را داشته باشد. 
به عبارتی در زوم اپتیکال، بزرگ شدن تصویر سوژه (یا کوچک شدن آن) با تغییر در فاصله کانونی لنز اتفاق می افتد و بزرگنمایی از طریق عناصر اپتیکی لنز و به صورت واقعی انجام می پذیرد.
با انجام زوم (Zoom in) یا از زوم خارج شدن لنز (Zoom out)، تصویر سوژه در اندازه بزرگتر یا کوچکتر بر روی سنسور تشکیل می گردد و در هر دو حالت تمام پیکسل های سطح سنسور را پوشش می دهد. بنابراین با تغییر زوم همچنان حداکثر کیفیت ممکن از لحاظ تفکیک پذیری (رزولوشن) بدست می آید.
برای مطالعه بیشتر در خصوص انواع لنزها می توانید به مقاله " انواع لنزها و طبقه بندی آنها" در همین وب سایت مراجعه نمایید.

زوم دیجیتال 3

در لنزهای زوم با تغییر فاصله کانونی لنز، عناصر اپتیکی درون آن جابجا شده و منجر به تغییر در اندازه بزرگنمایی سوژه می گردد. در این تصویر، ساختمان داخلی لنز Olympus ED 12-200mm نمایش داده شده است.

زوم دیجیتال

بعضی از دوربین ها، خصوصا انواع کامپکت (Compact) و بریج (Bridge) دارای تنظیماتی هستند که می توان گزینه زوم دیجیتال (Digital Zoom) را در آنها انتخاب نمود.
زوم دیجیتال به معنی بزرگ کردن تصویر با استفاده از نرم افزار است. به این معنی که تصویر از طریق تغییر در فاصله کانونی لنز، بزرگ نشده است، بلکه قسمتی از تصویری که بر روی سنسور تشکیل می شود، توسط نرم افزار دوربین برش خورده و پس از انجام پردازش، به صورت بزرگتر در مونیتور نمایش داده می شود و در نهایت می توان آن را به عنوان عکس در حافظه دوربین ذخیره نمود.
در عملیات زوم دیجیتال ، نرم افزار دوربین پس از تعیین قسمت مورد نظر از تصویری که بر روی سنسور تشکیل شده است، پیکسل های جدیدی را میان‌سازی می کند و به تصویر اضافه می نماید تا حجم و اندازه تصویر بازسازی شده جدید را به اندازه حجم و اندازه تصویر واقعی که بطور معمول بر روی سنسور تشکیل می گردد برساند. بدیهی است در این حالت کیفیت و وضوح تصویر کاهش خواهد یافت زیرا اندازه و جزئیات تصویر جدید از روی صحنه واقعی ثبت نشده است و قسمتی از آن حاصل بازسازی نرم افزار می باشد.

زوم دیجیتال 4

در زوم دیجیتال بخشی از تصویر تشکیل شده بر روی سنسور برش خورده و پس از پردازش در نمایشگر دوربین دیده می شود.

نحوه تعیین میزان زوم شدن

اندازه زوم شدن یک لنز را عموما با "نسبت زوم" (Zoom ratio) نشان می دهند. این نسبت که به آن عامل ایکس (X factor) نیز می گویند، از تقسیم بزرگترین فاصله کانونی یک لنز زوم به کوچکترین فاصله کانونی آن بدست می آید و عموما با حرف X نمایش داده می شود. به عنوان مثال در یک لنز زوم با فاصله کانونی 400mm ـ 100 تقسیم عدد 400 بر عدد 100 معادل 4 می شود، پس در این لنز نسبت زوم، 4X است.
بنابراین وقتی در خصوص یک لنز گفته می شود که مثلا به اندازه 5X بزرگنمایی دارد، نباید تصور کرد که مانند یک دوربین چشمی (یا شکاری) اندازه سوژه را پنج برابر بزرگ تر نمایش می دهد بلکه به این معنی است که آن لنز نسبت به حالتی که در وایدترین اندازه فاصله کانونی خود قرار دارد، می تواند تصویر سوژه را تا 5 برابر بیشتر بزرگنمایی کند.
به عنوان مثال در یک لنز زوم 5X ، وقتی که کمترین اندازه فاصله کانونی 28mm است پس می تواند تا 140mm یعنی تا پنج برابر، بزرگنمایی داشته باشد. ولی اگر کمترین فاصله کانونی لنز مورد نظر 24mm باشد، مقدار 5X بزرگنمایی به این معنی است که فاصله کانونی آن لنز تا 120mm قابل زوم شدن خواهد بود.

زوم دیجیتال 5

لنز دوربین سمت راست با فاصله کانونی 60mm ـ 5 و نسبت زوم 12X و لنز دوربین سمت چپ با فاصله کانونی 20mm ـ 4 و نسبت زوم 5X می باشد.

هر چه نسبت زوم (فاکتور X) در یک لنز بزرگتر باشد به این معنی است که بین فواصل کانونی حداقل و حداکثر آن، فاصله بیشتری وجود دارد. پس ممکن است دو لنز زوم علی رغم اینکه دارای نسبت زوم یکسان باشند ( مثلا نسبت زوم هر دو 3X باشد)، ولی یکی از آنها در دسته لنزهای تله فوتو و دیگری در دسته لنزهای واید انگل قرار گیرد.
بنابراین نسبت زوم بیشتر از آنکه نشان دهنده قابلیت بزرگنمایی یک لنز باشد، نشان دهنده قابلیت انعطاف پذیری آن در تغییر فاصله کانونی و در نتیجه در تغییر اندازه سوژه است.
در برخی دوربین ها ممکن است زوم اپتیکال 5X ، 3X یا مثلا 10X باشد، حتی در برخی از آنها میزان زوم در اندازه های بزرگتری نیز ارایه شده است مثل دوربین سوپرزوم Nikon Coolpix P1000 که میزان زوم اپتیکال آن معادل 125X می باشد.

زوم دیجیتال 6

دوربین سوپرزوم Nikon Coolpix P1000 با لنز 3000mm ـ 24 و نسبت زوم 125X

در برخی دوربین های دیجیتال میزان بزرگنمایی و زوم دیجیتال و اپتیکال بطور جداگانه ذکر شده است. مثلا دوربینی مثل Canon PowerShot A2300 دارای 5X زوم اپتیکال و 4X زوم دیجیتال می باشد. اگر در این دوربین بطور همزمان از حداکثر زوم اپتیکال به همراه حداکثر زوم دیجیتال استفاده شود، جمعا بزرگنمایی بدست آمده معادل 20X یعنی حاصل ضرب اندازه زوم اپتیکال در زوم دیجیتال خواهد بود. به این نوع زوم خصوصا در دوربین تلفن های هوشمند، زوم ترکیبی یا هیبرید (Hybrid Zoom) نیز گفته می شود.

زوم دیجیتال 7

دوربین Canon PowerShot A2300 با لنز 25mm ـ 5 و نسبت زوم 5X (زوم اپتیکال) و قابلیت 4X زوم دیجیتال

برخی افراد گاهی اصطلاح زوم و اندازه بزرگنمایی آن را با نوع خاصی از لنز (عموما لنز تله فوتو) اشتباه می گیرند و به جای اینکه فاصله کانونی لنز را ذکر کنند از درجه بزرگنمایی X استفاده می نمایند. این موضوع خصوصا در مورد تلفن های همراه بیشتر دیده می شود که برخی تولیدکنندگان لنزهای خود را مثلا 5X می نامند درحالیکه لنز مورد نظر فقط یک لنز تله فوتو است و یک لنز زوم نمی باشد.
توجه داشته باشید که یک لنز زوم، لنزی است که نه تنها از بزرگترین و کوچکترین فاصله کانونی آن استفاده می کنید، بلکه به شما اجازه می دهد که از اندازه های بین آنها نیز استفاده نمایید.
بنابراین اصطلاح زوم فقط برای لنزهای تله فوتو بکار نمی رود، بلکه ممکن است یک لنز زاویه باز (واید انگل) نیز از نوع لنز زوم بوده و قابلیت تغییر فاصله کانونی را داشته باشد.
بیشتر تلفن های هوشمند جدید که دارای زوم اپتیکال معرفی شده اند، عموما دارای چند لنز جداگانه تک کانونی (پرایم) با فواصل کانونی مختلف می باشند که به کاربر اجازه می دهد برای بدست آوردن حداکثر کیفیت اپتیکی فقط در همان فواصل کانونی به ثبت عکس بپردازد. بنابراین اگر بخواهید در اندازه های بین فواصل کانونی این لنزها تصویری را ثبت کنید، ناگزیر بایستی از طریق زوم دیجیتال این کار را انجام دهید.
برای مطالعه بیشتر در خصوص لنزهای پرایم و زوم می توانید به مقاله "مقایسه لنز تک کانونی (پرایم) با لنز زوم" در همین وب سایت مراجعه نمایید.

زوم دیجیتال 8

بیشتر تلفن های هوشمند که دارای زوم اپتیکال معرفی شده اند، عموما دارای چند لنز جداگانه تک کانونی (پرایم) با فواصل کانونی مختلف می باشند.

کیفیت تصویر پس از تغییر زوم دیجیتال و اپتیکال

وقتی زوم به شکل دیجیتال انجام می پذیرد و سوژه بزرگتر دیده می شود، درواقع عملیات زوم بطور واقعی انجام نشده است، زیرا در زوم دیجیتال بخشی از تصویر تشکیل شده بر روی سنسور که شامل تعداد پیکسل محدودتری می باشد مورد استفاده قرار گرفته و از طریق فرایند نرم افزاری به صورت بزرگتر ثبت و نمایش داده می شود.
در هنگام زوم کردن، بهترین کیفیت و رزولوشن تصویر با انجام زوم اپتیکال حاصل می شود زیرا همانطور که قبلا گفته شد، در این حالت از کل سطح سنسور استفاده می شود.

زوم دیجیتال 9

اصولا در زوم اپتیکال کیفیت و رزولوشن تصویر بهتر از زوم دیجیتال می باشد.

عموما عکاسان حرفه ای کمتر از زوم دیجیتال استفاده می کنند. با این وجود با توجه به فناوری های پیشرفته دیجیتالی در دوربین های عکاسی جدید، ممکن است در مواردی نیز از زوم دیجیتال به تنهایی و یا همراه با زوم اپتیکال استفاده نمایند.
کیفیت بزرگنمایی دیجیتال و الگوریتم های شارپ سازی تصویر در دوربین های جدیدتر بسیار بهتر از قبل شده است و عموما بکارگیری زوم دیجیتال برای ثبت تصاویری که برای نمایش در شبکه های اجتماعی و یا صفحات وب در نظر گرفته شده اند از کیفیت قابل قبولی برخوردار می باشند. حتی دوربین تلفن های هوشمند جدید از کیفیت بسیار بیشتری نسبت به انواع قدیمی تر برخوردارند و تصاویر بدست آمده از آنها را حتی می توان با کیفیت خوب در اندازه های نسبتا بزرگ چاپ نمود.
زوم دیجیتال برای دوربین تلفن های همراه که دارای لنز زوم نمی باشند، می تواند کاربردی تر باشد. خصوصا اینکه در بیشتر موارد تصاویر بدست آمده برای استفاده در شبکه های اجتماعی و یا بستر وب مورد استفاده قرار می گیرند.
به عنوان یک قاعده کلی، توصیه می شود که زوم اپتیکال نسبت به زوم دیجیتال در ارجحیت باشد.

زوم دیجیتال 10

در زوم اپتیکال بزرگنمایی سوژه با تغییر فاصله کانونی لنز انجام می پذیرد.

در دوربین هایی که امکان زوم دیجیتال فراهم می باشد، بهتر است تا جای ممکن از این گزینه استفاده نشود. توجه کنید که برش تصویر (Crop) در نرم افزارهای ویرایش عکس همچون فوتوشاپ به راحتی امکان پذیر است و میزان کنترل بر اندازه و کیفیت تصویر نیز در آنها بیشتر خواهد بود. پس در صورت تمایل می توان این کار را در محیط کامپیوتر و با دقت بیشتری انجام داد.

زوم دیجیتال 11 زوم دیجیتال 12مقایسه تفکیک پذیری و کیفیت تصویر در حالت زوم اپتیکال و زوم دیجیتال (با کراپ کردن بخشی از تصویر ثبت شده بر روی سنسور)

انتخاب لنز زوم
گاهی برای هنرجویانی که در حال گذراندن دوره های آموزش عکاسی می باشند، این سوال پیش می آید که چه نوع لنز زومی برای عکاسی مناسب تر است؟ برای پاسخ دادن به این سوال لازم است مشخص گردد که چه نوع عکاسی و چه سبکی مورد نظر آنها است.
برای دوربین هایی که قابلیت تعویض لنز دارند ( مثل دوربین های DSLR و بدون آینه) لنزهای زوم مختلف با فواصل کانونی گوناگونی ساخته شده است.
معمولا هنگام انتخاب لنز زوم از دو معیار استفاده می شود: فاصله کانونی لنز (Focal lenght) و نسبت زوم (Zoom ratio).
برخی عکاسان همچون عکاسان منظره ممکن است ترجیح دهند که لنز زوم آنها در دسته لنزهای زاویه باز یا واید (Wide angle) باشد و عده ای نیز همچون عکاسان حیات وحش ممکن است برای نوع عکاسی خود یک لنز زوم تله فوتو (Telephoto) را ترجیح دهند.
البته لازم به ذکر است که برخی از عکاسان حرفه ای نیز هستند که عموما از لنزهای تک کانونی (Prime) استفاده می کنند و علاقه ای به لنزهای زوم نداشته و آنها را به ندرت بکار می بندند.

زوم دیجیتال 13

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
گردآوری و تألیف: امیر دولتیاری
تاریخ نگارش/آخرین ویرایش: 1399/12/16
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مراجع:

1_ Tom Ang (2011). Digital Photography: Step by Step, 1th ed. Dorling Kindersley Limited, UK.

2_ Sean Captain (2017). Optical vs. Digital Zoom: Why Digital Is No Longer a Dirty Word. Retrieve from www.tomsguide.com on May 27.

3_ Edgar Cervantes (2020). Camera zoom explained: How optical, digital, and hybrid zoom work. Retrieve from www.androidauthority.com on Nov 30.

4_ Kav Dadfar (2021). Optical vs Digital Zoom (Which One Should You Use?). Retrieve from https://expertphotography.com on Feb 20.

5_ Master Class Editors (2020). What’s the Difference between Optical Zoom and Digital Zoom? Retrieve from www.masterclass.com on Nov 8.

6_ Michael Freeman (2008). Mastering Digital Photography, 1th ed. ILEX, UK.

7_ Elizabeth Gray (2019). What Are Optical and Digital Zoom in Photography? Retrieve from https://photographylife.com on Apr 29.

8_ Matthew Saville (2020). Optical Zoom VS Digital Zoom – What’s The Difference? Retrieve from www.slrlounge.com on Oct 1.

9_ Andrew Williams (2019). Optical zoom vs digital zoom: understand your camera phone's close-up potential. Retrieve from www.techradar.com on Jul 23.

مقالات مرتبط:
- انواع لنزها و طبقه بندی آنها
- مقایسه لنز تک کانونی (پرایم) با لنز زوم
- علائم اختصاری حک شده بر روی لنزها (Lens Abbreviations)
- نقطه مطلوب لنز (Lens Sweet Spot)
- بررسی کیفیت لنز ها با استفاده از نمودار MTF
- ساختار دوربین های عکاسی دیجیتال
- نحوه کارکرد حسگر ( سنسور ) در دوربین های عکاسی دیجیتال

نظرات کاربران

نام را وارد کنید
تعداد کاراکتر باقیمانده: 500
نظر خود را وارد کنید

.Copyright © 2017 taklens.ir. All Rights Reserved

صفحه اینستاگرام: taklens.ir@
کانال تلگرام: taklens_channel@