زوم دیجیتال و اپتیکال چه تفاوتی با هم دارند؟
زوم، مانند بسیاری از دیگر ویژگی‌های دوربین، کمی پیچیده‌تر از آن چیزی است که در تبلیغات شرکت‌ها مطرح می‌شود. برخی کاربران ناآشنا به تکنولوژی فقط با عباراتی مانند زوم ۱۰،۵۰ یا حتی ۱۰۰ برابری روبه‌رو می‌شوند بدون اینکه از جزئیات چنین مشخصه‌ای خبردار شوند. به همین خاطر در این مطلب قصد داریم به تشریح تفاوت‌های بین زوم دیجیتال و زوم اپتیکال بپردازیم.
زوم در واقع چه معنایی دارد؟
زوم چیست و داشتن زوم ۵ یا ۱۰ برابری به چه معناست؟ از نظر فیزیک اپتیکال در واقع چیزی به نام زوم وجود ندارد. بزرگنمایی لنز (چقدر یک لنز اشیاء دوردست را بزرگ می‌کند) تابعی از فاصله کانونی و میدان دید حاصل از آن است. لنزی با فاصله کانونی طولانی‌تر (نسبت به اندازه سنسور دوربین) میدان دید کوچک‌تری دارد.
اگر دقت کرده باشید، لنزها بر اساس میزان بزرگنمایی فروخته نمی‌شوند بلکه یکی از مهم‌ترین معیارهای مربوط به طبقه‌بندی آن‌ها فاصله کانونی است. زوم، به معنای امروزی آن، اساسا یک مفهوم بازاریابی است که با دوربین‌های کامپکت مشهور شده است. در ابتدا، میزان زوم نسبت بین کوتاه‌ترین و طولانی‌تری فواصل کانونی یک لنز بود. این یعنی یک لنز ۱۰-۱۰۰ میلی‌متر از زوم ۱۰ برابری بهره می‌برد و لنز ۲۵-۱۰۰ میلی‌متری زوم ۴ برابری را به ارمغان می‌آورد. به همین خاطر زوم ۱۰ برابری لزوما به معنای نمایش اشیاء در اندازه ۱۰ برابر بزرگتر نبود.
با این حال، تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند برای بهره‌گیری از این مفهوم از روش دیگری استفاده می‌کنند. زوم ۱ برابری عموما به‌عنوان میدان دید دوربین اصلی پذیرفته شده است. بسیاری از گوشی‌ها از لنزهای واید بهره می‌برند که از آن‌ها به‌عنوان لنزهای مبتنی بر زوم مثلا ۰.۵ برابری هم یاد می‌شود. به عبارت دیگر، برخلاف دوربین‌های کامپکت، میزان زوم دوربین گوشی‌های هوشمند عموما یکسان است و وقتی با زوم ۱۰ برابری دو گوشی مواجه می‌شوید، میزان زوم آن‌ها تقریبا یکسان خواهد بود.
چگونگی کارکرد زوم اپتیکال
زوم اپتیکال زمانی اتفاق می‌افتد که ویژگی‌های فیزیکی یک لنز، اشیاء موجود در دوردست را بزرگنمایی می‌کند. به‌عنوان مثال، یک تلسکوپ به طور کامل مبتنی بر زوم اپتیکال است. اگر با یک تلسکوپ به ماه نگاه کنید، آن را در اندازه بسیار بزرگ‌تری مشاهده خواهید کرد. در چنین حالتی با کاهش کیفیت مواجه نمی‌شوید و صرفا اشیاء نزدیک‌تر به شما به نظر می‌رسند.
زوم اپتیکال ارتباط مستقیمی با فاصله کانونی لنز دارد که البته این مقدار زوم هم بی‌ارتباط با اندازه سنسور دوربین نیست. اگر مثلا اهل تماشای مسابقات فوتبال هستید، احتمالا عکاسان ورزشی را دیده‌اید که دوربین‌های DSLR همراه با لنزهای بسیار بزرگی در دست دارند؛ چنین لنزهایی معمولا از فاصله کانونی بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی‌متر بهره می‌برند. به همین خاطر اندازه آن‌ها بسیار بزرگ است و وزن زیادی دارند.
در دوربین‌های کوچک‌تر، فاصله کانونی می‌تواند کوتاه‌تر باشد. دوربین‌های کامپکت با بهره‌گیری از لنزهای ۱۰۰ میلی‌متری می‌توانند زوم اپتیکال بسیار خوبی را امکان‌پذیر کنند. اگرچه این لنزها همچنان نسبتا بزرگ هستند، اما اندازه آن‌ها قابل مقایسه با لنزهای تلسکوپی عکاسان ورزشی نیست.
در همین رابطه، باید بگوییم که به‌تازگی تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند به بهره‌گیری از لنزهای پریسکوپی روی آورده‌اند. این لنزها با وجود اندازه‌ی بسیار کوچکی که دارند، می‌توانند تا زوم اپتیکال ۱۰ برابری را امکان‌پذیر کنند که رقم بسیار بالایی محسوب می‌شود. با این حال زوم ۵ برابری همچنان فاصله زیادی با زوم ۱۰۰ برابری دارد. بنابراین تولیدکنندگان چگونه مدعی ارائه‌ی چنین زومی هستند؟
چگونگی کارکرد زوم دیجیتال
همان‌طور که در ابتدای مطلب گفتیم، زوم اساسا مفهوم مبهمی است. در این میان، زوم دیجیتال از این ابهام نهایت استفاده را می‌برد. روی هم رفته زوم دیجیتال مشابه کراپ کردن یک عکس است تا اشیاء بزرگتر به نظر برسند بدون اینکه اطلاعات بیشتری در تصویر ثبت شود.
به‌عنوان مثال می‌توانید به تصویر زیر نگاهی بیندازید که مربوط به دوربین آیفون Xs است. دوربین این گوشی از زوم ۲ برابری اپتیکال پشتیبانی می‌کند ولی زوم ۱۰ برابری دیجیتال هم ارائه می‌دهد. اما همان‌طور که می‌بینید، در زوم دیجیتال کیفیت تصویر بسیار ضعیف‌تر است.
همین موضوع مهم‌ترین ضعف زوم دیجیتال محسوب می‌شود. زوم اپتیکال در حالی که می‌تواند بدون از دست دادن کیفیت تصویر بزرگنمایی کند، زوم دیجیتال کیفیت تصویر را کاهش می‌دهد. هرچقدر مقدار زوم دیجیتال بیشتر باشد، کیفیت تصویر موردنظر بدتر می‌شود.
فناوری‌های نوآورانه برای زوم دیجیتال
با وجود این ضعف‌ها، زوم دیجیتال در دوران طلایی خود به سر می‌برد. شرکت‌ها به منظور بهره‌گیری از زوم اپتیکال باید مبلغ بسیاری را برای خرید لنز هزینه کنند. همچنین باید به محدودیت فضای بدنه‌ی گوشی هم اشاره کنیم که البته لنزهای پریسکوپی تا حد زیادی بر این محدودیت غلبه کرده‌اند ولی در نهایت بهره‌گیری از این لنزها بسیار هزینه‌بر است.
بنابراین، تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند برای بهبود زوم دیجیتال و به حداقل رساندن افت کیفیت از این روش‌ها و فناوری‌ها بهره می‌برند.
- بهره‌گیری از سنسورهای با رزولوشن بالا: گلکسی اس ۲۰ از دوربین تله‌فوتو ۶۴ مگاپیکسلی بهره می‌برد. رزولوشن بالای این سنسور به سامسونگ اجازه می‌دهد که محدوده زوم دیجیتال را افزایش دهد و در عین حال کاربران با کیفیت بهتری مواجه می‌شوند.
- فناوری ترکیب پیکسل‌ها: این فناوری به سنسورها اجازه می‌دهد که با ترکیب پیکسل‌های مجاور، پیکسل‌های بزرگ‌تری را ایجاد کنند و به لطف آن می‌توان 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 گوشی‌های هوشمند را متحول کرده است. هوش مصنوعی نه‌تنها در بهبود کیفیت عکس‌ها نقش قابل توجهی دارد، بلکه توانسته کیفیت زوم دیجیتال را هم متحول کند.
با این حال، مقادیر بالای زوم دیجیتال بدون زوم اپتیکال امکان‌پذیر نیست. زوم‌های ۵۰ و ۱۰۰ برابری موجود در گوشی‌ها به لطف ترکیب زوم دیجیتال و اپتیکال امکان‌پذیر شده‌اند که از این روش تحت عنوان زوم هیبریدی یاد می‌شود.
آیا همین مقدار زوم برای گوشی‌ها کافی است؟
زوم ۵ یا حتی ۱۰ برابری انعطاف‌پذیری افراد برای عکاسی را تا حد زیادی افزایش می‌دهد. با اینکه زوم دیجیتال ویژگی بدی محسوب نمی‌شود (به‌خصوص زمانی که بیش از حد مورد استفاده قرار نمی‌گیرد)، اما هنگام زوم بیش از حد برخی معایب آن بیشتر به چشم می‌آیند. به غیر از موضوع کاهش کیفیت، باید به مشکل‌تر شدن عکس‌برداری اشاره کنیم.
در زوم ۲۰ یا ۳۰ برابری گوشی (که تقریبا معادل فاصله کانونی ۱۰۰۰ میلی‌متری 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. کوچک‌ترین حرکت دست شما منجر به تار شدن عکس می‌شود و شاید سوژه هم از کادر خارج شود.
در ضمن ما فرض می‌کنیم که عکس را در شرایط نوری مناسبی ثبت می‌کنید. در محیط‌های کم‌نور، برای اینکه بتوانید با زوم کردن بر سوژه عکس نسبتا مناسبی را ثبت کنید، چاره‌ای جز بهره‌گیری از سه‌پایه ندارید.
در حال حاضر به نظر می‌رسد تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند قصد ندارند به این زودی‌ها رقابت بر سر افزایش محدوده زوم را متوقف کنند. اما عموم کاربران خیلی کم از مقادیر بالای زوم بهره می‌برند و در نهایت باید بگوییم که هنگام خرید گوشی، به دیجیتال یا اپتیکال بودن زوم موردنظر توجه کنید.
منبع: How To Geek
