光学变焦和数码变焦 | 数码变焦与光学变焦

光学变焦和数码变焦 | 数码变焦与光学变焦

数码变焦与光学变焦

光学变焦就是镜头的变焦范围,是物理属性,通过改变镜头组件来达到变焦。

数码变焦其实是通过数码方法,把画面放大,来得到类似变焦的放大效果。这个没有意义,可以忽略。

等效焦距这个比较复杂,不是几句话就能说明白的,简单说就是由于传感器画幅小于35mm相机画幅,镜头的实际焦距也小,根据等效倍率,换算到35mm相机的焦距视角。


光学变焦跟数字变焦

光学变焦指的是通过改变镜头之间的相对位置,也就是移动镜片从而改变焦距。改变焦距的目的就是要能够拍摄到更远处清晰无损的画面。这种变焦方式最大的好处是无损的,它能够将远处的画面没有损失的拍到。在专业的相机上,这种技术被广泛应用。由于手机内部的空间非常狭窄,不能够像专业相机那样有足够的空间,因此在手机上应用这项技术的成本非常高。这也就决定了,应用光学变焦技术的手机往往售价高昂。随着近年来技术的进步和成本的降低,这项技术有下放之势。

数字变焦指的是通过将被拍摄画面的每个像素放大,看起来似乎是增大了焦距,但是实际上并没有改变焦距。这种变焦方式有点类似于两根手指放大一张图片,放大的程度越高,图像就越不清晰。显而易见的是,这种变焦技术相对于光学变焦技术来说,成本低廉,在手机上广泛的应用。目前,大多数手机的变焦方式就是数字变焦。虽然相对简单,但这种变焦方式非常考验手机厂商的算法,如果算法好,则拍到的画面相对清晰。

混合变焦指的是光学变焦和数字变焦的融合使用。使用混合变焦的手机都是采用多摄像头方案,由于每个摄像头的焦距不同,每个摄像头拍摄到的画面通过接力的方式实现全焦段覆盖,在中间覆盖不到的焦段用数字变焦的方式弥补,因此,这种变焦方式也对算法提出了很高的要求。

目前,华为p40Pro+的光学变焦能达到10倍,20倍混合变焦,100倍数码变焦,是目前变光学焦倍数最大的手机。华为p40Pro+采用的是多路反射潜望镜式设计,光线在镜头中反射5次,实现10倍光学变焦。这个技术难在哪里?难就难在光线在经过5路反射后的光路畸变,要解决这个问题就必须要对反射镜的组装精度提出非常非常非常高的要求。这个精度是多少?经过华为相机团队的不断测试,最终确定光线折射的精度不能超过30纳米。30纳米是个什么概念?1纳米为1毫米的百万分之一,观看本文的同学可以自行计算30纳米是一个什么概念。上图为卡片机处于10倍光学变焦时的状态。

华为P40Pro+呢?大家可以看看,仅有9.0㎜,226克重。

华为又一部买相机送手机的机型


数码变焦跟光学变焦

首先还是要从概念上来了解:变焦,是指镜头与焦距的变化,变倍是变焦镜头的变焦倍数。电子变焦利用电子学的方法,在原像素间输入不同数目的像素,对图像进行增大,因此不会提高原画面的清晰度。因此,可以说如果原画质像素低,倍数越大并不代表放大的图像就会越清晰,因为图像像素并没有实际提高。

光学变焦(Optical Zoom),是数码摄像机依靠光学镜头结构来实现变焦,从效果来看就是通过镜片移动来改变焦点位置、镜头焦距长短、视角大小来实现影像的放大与缩小。光学变焦倍数越大,可以拍摄越远的景物且清晰不模糊,因为放大的图像是真实的。

两者产生的条件不一样:电子变焦是依靠电子技术实现,光学变焦是物理技术:依靠镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。因此,实现光学变焦需要硬件支持——配置变焦镜头。通常,变焦镜头价格还是比较高的。

两者产生的效果不一样:电子变焦的效果有点类似放大照片的效果,而光学变焦是视觉和焦距发生变化,产生层层递进的效果,更远的景物逐渐变得更清晰,不会因为拉近放大而模糊失真。


什么叫数码变焦与光学变焦

数字变焦是通过相机内置的软件功能放大图片像素而呈现的效果,因此放的越大,相片的就会越模糊,影响图片清晰度。数字变焦由于是软件功能。光学变焦是通相机镜头这个硬件功能实现,相当于相前前放置了一个高倍清晰望远镜,因为相片的清晰度很高,镜头的越精细,则放大后的相片越清晰,相片成像越犀利。


光学和数码变焦

光学变焦英文名称为Optical Zoom,数码摄像机依靠光学镜头结构来实现变焦。数码摄像机的光学变焦方式与传统35mm相机差不多,就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物,光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。

数字变焦的基本原理就是通过数码相机里的运算器对所拍摄的景物数据进行插值计算,从而对被摄物体放大,达到变焦的效果。其实只是对原先所拍摄的影象做单纯的放大。


数码变焦和电子变焦

这个问题问的太拧巴了,完全的概念混乱。首先要明白这些名词的意义。光学变焦是指镜头具有可变焦距的功能,通过镜头的变焦倍率在一定范围内可实现望远望近。

电子变焦通常被称作数码变焦,是通过图像放大裁切来实现变焦,是伪变焦。因此数码变焦拍摄的照片画质不如光学变焦完成的照片。至于手动变焦,没有这个概念,只要变焦都得动手,除非是声控的人机对话。我猜测你可能想问的是手动对焦,这是区别于自动对焦功能的对焦方式,通过目测取景器内焦点范围的清晰程度手动旋转镜头上的对焦环直到合焦即可按下快门完成拍摄。


数码变焦和光学变焦区别

由于目前数码相机的成像面(CCD面积)小于传统相机的成像面(胶片面积),所以要拍摄同样大小的物体(视角相同),数码相机的焦距远远小于传统相机。通常我们表示数码相机的焦距范围都用“等同于传统135相机”来表示,其实就是这个道理。它们之间有一个换算倍数,这个倍数就是传统相机的成像面面积与数码相机的成像面面积之比,可以近似地看做是胶片的对角线与CCD对角线之比。

配备有固定焦距镜头的数码相机往往可以模拟光学变焦,形成变焦图片,这种变焦方式称为“数码变焦”。它的工作方式类似于我们在电脑中将图像的某一部分进行放大,不同的是“数码变焦”是在拍摄过程中直接在CCD上完成的。确切地说,“数码变焦”仅是一种裁剪工具,因为它可切掉图像的一部分——这部分在使用长焦距镜头时是在视野之外的,而只存储选中的某一局部区域


物理变焦和光学变焦和数码变焦

变焦手段不同

光学变焦是通过物理光学手段来变焦的,也就是调整硬件的镜片间的距离实现的。而数码变焦是软件手段,在计算机上放大图片,一张图片一放大了就模糊,因此数码变焦没有实际意义。

原理和照片质量不同

光学变焦是真实的像素,它可以原汁原味地还原远处的景物,而不会有什么质量损失。

而数码变焦是利用软件对已有像素周边的色彩进行判断,并根据周边的色彩情况插入经特殊算法加入的像素,所产生的照片是通过软件运算方式得到的。

光学变焦的原理就是通过改变焦距的大小来改变图像的大小,而且光学变焦只是改变了光线传输的距离,光线本身没有变化,所以照片质量不会发生变化。

数码变焦最基本的原理就是将一张已经固定的照片在进行放大,因为数码照片是使用像素组成的,所以进行变焦之后只能看到一个个的小点或者小方块。


数码变焦跟光学变焦有什么区别

  光学变焦更好些.   光学变焦其实是真实的变焦结果,它依靠光学镜头结构来实现变焦,这种方式与35mm相机差不多,都是通过镜头的镜片移动来放大与缩小要拍摄的景物。在变化焦距时,相机镜头会在相机体内伸缩,以获得最好的拍摄效果。光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。目前大部分数码相机的光学变焦倍数在2~6倍之间,也有一些码相机拥有7~10倍的光学变焦镜头。而家用摄像机的光学变焦倍数在10~25倍之间,能比较清楚地拍到70米外的东西。如果变焦倍数不够,还可以在镜头前加一增倍镜,以达到所需要的结果。   数码变焦并没有可移动、伸缩的部分。它使用相机内部的“电子脑”,它只对自己所能观察到的地方进行放大,实际上是画面的电子放大。即把原来CCD影像感应器上的一部份像素,使用“插值”处理的手段做放大。通过数码变焦,虽然拍摄的景物放大了,但是它的清晰度会有一定程度的下降,而且变焦倍数越大,清晰度越低,所以数码变焦并没有太大的实际意义。目前数码相机的数码变焦一般在3倍左右,摄像机的数码变焦在44倍-600倍左右,实际使用中有40倍就足够了。   在使用数码变焦时,会出现像素化程度比使用光学变焦严重的现象,这是因为相机使用了“插值”处理手段,在放大时,它只能估计到照片的外形。同时使用光学和数码变焦两种手段的效果还算可以,尽量避免单独使用数码变焦。


数码变焦 光学变焦

一、原理不同 1、光学变焦:是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物,光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。

2、数码变焦:是通过数码相机内的处理器,把图片内的每个象素面积增大,从而达到放大目的。

二、作用不同 1、光学变焦:使用时可以调节被摄对象在画面中的大小,也不会影响到成像质量,所以能随意使用。

2、数码变焦:用CCD局部来成像,相当于在原来拍摄的照片中挖出一块放大,尽管数码相机会利用插值等方式来改善成像质量,不过最后对照片成像质量仍会有一定影响。

因此,数码变焦是以牺牲分辨率和图像质量为代价的变焦,尽量不要使用该功能。 三、成像方式不同 1、光学变焦:通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运动的时候,视角和焦距就会发生变化,更远的景物变得更清晰,让人感觉像物体递进的感觉。

2、数码变焦:已包含数码照片元件或像素的相关要素。

CCD或CMOS芯片捕捉的图像通过内部程序对图像中心部分放大或缩小时,复杂的矩阵获得相邻像素,并用类似细胞再生的方法将图像放大(或插值),从而产生了数码变焦。 来源:-数码变焦 来源:-光学变焦


数码变焦与光学变焦的概念与区别

手机的变焦方式一般有三种:

第一,数码放大变焦,就是单纯的用算法,把图片放大,就像电脑上直接放大,其本质还是原来那张图。

第二,现在普遍采用的长焦加广角的双摄。平时是广角镜头为主镜头,采用长焦镜头时可达到一般为两倍的无损变焦。

第三,为真正想相机镜头一样的的光学变焦,采用光学变焦结构,由于设计因素,模组通常比较大。


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