مقوله زوم پیچیده‌تر از تبلیغات شرکت‌ها است. حتما شما نیز نام زوم دیجیتال و اپتیکال را شنیده‌اید، در این مطلب می‌خواهیم که به تفاوت بین این دو فناوری بپردازیم. شرکت‌هایی همانند سامسونگ، زوم 10، 50 و حتی 100 برابری را در گوشیهای خود ارائه می‌دهند، اما آیا این قضیه اصلا امکان‌پذیر است؟ بیایید تا نگاهی به تفاوت بین زوم دیجیتال و زوم اپتیکال بیندازیم.
زوم به چه معنا است؟
زوم چیست و میزان 5 یا 10 برابر آن به چه معنا است؟ در فیزیک نور این موضوع معنای چندانی ندارد، زیرا اصلا چیزی به‌عنوان زوم، وجود خارجی ندارد! بزرگنمایی لنز (اینکه یک لنز تا چه حد می‌تواند اشیای دوردست را بزرگ نشان دهد)، در حقیقت یکی از عملکردهای فاصله کانونی بوده و خود را در میدان دید نمایان می‌سازد. لنزی که فاصله کانونی بیشتری داشته باشد (بسته به اندازه حسگر تصویر)، میدان دید کمتری نیز خواهد داشت. بنابراین تصاویر خروجی از چنین لنزهایی در قیاس با آن‌هایی که فاصله کانونی کوتاه‌تری دارند، نزدیک‌تر به نظر خواهند آمد.
عواملی وجود دارند که باعث می‌شوند تا لنزها بر اساس بزرگنمایی اشیا فروخته نشوند، بلکه مقیاس فروش آن‌ها، فاصله کانونی باشد. زوم در واقع یک مفهوم بازاریابی بوده که از طریق دوربین‌های کامپکت رواج یافته است. در ابتدا زوم، نسبت بین کوتاه‌ترین و طولانی‌ترین فاصله کانونی یک لنز بود. بنابراین می‌توان گفت که یک لنز 10-100 میلی‌متر، زوم 10 برابری داشته، در حالی که یک لنز 25 – 100 میلی‌متری، زوم 4 برابر دارد. بدین ترتیب، لنزی که زوم 10 برابری دارد، لزوما اشیا را 10 برابر بزرگ‌تر نشان نمی‌دهد.
تولیدکنندگان گوشیهای هوشمند به‌صورت متفاوت‌تری از زوم استفاده می‌کنند. زوم یک برابری به‌عنوان میدان دید دوربین اصلی، پذیرفته شده است. گوشی‌هایی همانند آیفون 11 پرو، حتی یک لنز عریض‌تر نیز افزوده و واژه زوم 0.5 برابری را به آن اطلاق می‌کنند (به‌جای تنظیم آن بر روی زوم یک برابری).
برخلاف دوربین‌های کامپکت، این موضوع بدین معنا است که شما می‌توانید با گوشیهای مختلف مجهز به زوم 10 برابری، یک سطح از بزرگنمایی را تجربه کنید. هر آنچه که لازم است بدانید، این است که زوم به فاصله کانونی یک لنز و اندازه حسگر آن بستگی دارد و این قضیه نیز تاحدودی با واقعیت سازگار نیست.
شیوه کار زوم اپتیکال
زمانی سخن از زوم اپتیکال به میان می‌آید که ویژگی‌های فیزیکی یک لنز، باعث شوند تا اشیای دور واقعا بزرگنمایی شوند. به‌عنوان مثال، یک تلسکوپ از زوم اپتیکال بهره می‌برد. اگر با استفاده از تلسکوپ به ماه نگاه کرده باشید، آنگاه توانسته‌اید که بدون کاهش کیفیت، آن را از نزدیک‌تر مشاهده کنید، انگار که واقعا خودتان به نزدیکی ماه سفر کرده‌اید!
زوم اپتیکال مربوط به لنزهایی است که فاصله کانونی طولانی‌تر دارند (این قضیه نیز حداقل به اندازه حسگر دوربین بستگی دارد). لنزهای طولانی تله‌فوتو در دوربین‌های DSLR؛ همانند آن‌هایی که توسط عکاسان ورزشی در ورزشگاه‌های مورد استفاده قرار می‌گیرند، فاصله کانونی بین 500 الی 1000 میلی‌متری دارند. به همین دلیل است که آن‌قدر جثه بزرگی دارند.
در دوربین‌های کوچک‌تر، فاصله کانونی می‌تواند کوتاه‌تر باشد. دوربین‌های کامپکت با استفاده از لنزهای 100 میلی‌متری، می‌توانند زوم اپتیکال مناسبی را ارائه دهند. این دوربین‌ها نیز همچنان بزرگ جلوه می‌کنند، اما در هر صورت نسبت به دوربین‌های عکاسان ورزشی، جثه کوچک‌تر دارند.
در گوشیهای هوشمند، تولیدکنندگان سعی دارند تا با استفاده از لنزهای پریسکوپ، زوم اپتیکال بهتری را ارائه دهند. آن‌ها موفق شده‌اند تا از لنزهایی با درجه زوم 5 برابری (تقریبا برابر با بزرگنمایی یک لنز 100 میلی‌متری در دوربین‌های DSLR) در گوشیهای هوشمند استفاده کنند، بدون آنکه مجبور شوند این دستگاه‌ها را ضخیم‌تر طراحی کنند. این مورد را می‌توان یک پیشرفت عالی به حساب آورد. در هر صورت زوم 5 برابری از زوم 100 برابری بسیار فاصله دارد، اما چگونه تولیدکنندگان گوشیها ادعای دسترسی به دومی را دارند؟
شیوه کار زوم دیجیتال
همان‌طور که پیش‌تر نیز بدان اشاره کردیم، زوم یک مفهوم مبهم است. در این بین نیز زوم دیجیتال بیشترین استفاده را از این ابهام می‌برد. در اصل زوم دیجیتال فقط یک تصویر را به‌گونه‌ای برش می‌دهد که اشیای درون آن بزرگ‌تر نشان داده شوند؛ یعنی هیچ تغییری در ورودی‌های تصویر ایجاد نمی‌شود.
به‌عنوان مثال، به تصویر زیر که با استفاده از آیفون XS ضبط شده توجه کنید. این گوشی از زوم اپتیکال 2 برابری و زوم دیجیتال 10 برابری بهره می‌برد. تصویر زوم شده، از وضوح کمتری برخوردار است.
این مشکلی است که زوم دیجیتال با آن دست و پنجه نرم می‌کند. بنابراین یکی از موارد تفاوت بین زوم دیجیتال و زوم اپتیکال همین کاهش کیفیت است. زوم دیجیتال کیفیت تصویر را کاهش می‌دهد، اما زوم اپتیکال بزرگنمایی را بدون کاهش کیفیت انجام می‌دهد.
تعدیلات
امروزه مخصوصا در بین دارندگان گوشیهای هوشمند، زوم دیجیتال محبوب‌تر است. زوم اپتیکال گران‌قیمت بوده که این موضوع هم در هزینه تولید و هم در قرار دادن آن‌ها بر روی گوشیهای هوشمند، مشهود است. لنزهای پریسکوپی هنوز در ابتدای راه قرار دارند (حداقل در گوشیهای هوشمند)، بنابراین هنوز فضای بیشتری جهت بهبود آن‌ها وجود دارد. تولیدکنندگان گوشیهای هوشمند از ترفندهای زیر استفاده کرده تا بتوانند کیفیت زوم دیجیتال را بهبود بخشند:
- استفاده از حسگرهای با وضوح بالا: سامسونگ گلکسی S20 از یک حسگر تله‌فوتوی 64 مگاپیکسلی استفاده می‌کند. تصاویر باکیفیتی که توسط این حسگر ضبط می‌شوند، بدین معنا خواهند بود که عکس برش داده شده و در نتیجه زوم دیجیتال، کیفیت و عملکرد بهتری خواهد داشت.
- ترکیب پیکسل‌ها: ترکیب چندین پیکسل در قالب یک فوق پیکسل، می‌تواند کیفیت بهتری را در تصاویر زوم شده دیجیتال به ارمغان آورد (در قیاس با تصاویری که فقط برش داده می‌شوند).
- هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی: این دو مورد نویدبخش بهبودهای بسیاری در زمینه عکاسی هستند. تولیدکنندگان دوربین با استفاده از این دو فناوری توانسته‌اند که کیفیت تصاویر زوم شده دیجیتال را به‌صورت خودکار افزایش دهند.
سطوح بالای زوم دیجیتال بدون بهره‌گیری از زوم اپتیکال، قابل دسترسی نیستند. زوم‌های خارق‌العاده 50 و 100 برابری فقط به دلیل ترکیب زوم دیجیتال و اپتیکال امکان‌پذیر هستند. یک لنز اپتیکال واقعی برخی از امور دشوار را به انجام رسانیده و در حالی که تکنیک‌های دیجیتال نیز زوم واضح‌تری را ارائه می‌دهند. شرکتی همانند سامسونگ، بر اعداد زوم دوربین گوشیهای خود تأکید فراوانی دارد، اما طبیعتا تغییرات چشمگیری که در فناوری لنزها به وجود آمده، در این موضوع بی‌تأثیر نیستند.
نهایت استفاده از زوم
این سطح از توجه به زوم دوربین گوشیهای هوشمند، جالب است. اما در هر صورت نباید در این موضوع نیز افراط کرد. یک لنز با زوم اپتیکال 5 یا 10 برابری، می‌تواند گزینه‌های عکاسی زیادی را در اختیار کاربران قرار دهد. البته این موضوع می‌تواند باعث زیاده‌روی در تعداد دوربین‌ها نیز بشود. طبیعتا با استفاده از چنین زومی، می‌توانید از سوژه‌هایی که زیاد در دسترس نیستند، بهتر عکس‌برداری کنید.
در حالی که خود زوم دیجیتال به‌خودی‌خود چیز بدی نیست (مخصوصا اگر در استفاده از آن زیاده‌روی نشود)، اما طبیعتا معایبی نیز در آن وجود دارند. این ویژگی علاوه بر کاهش کیفیت تصاویر، عکس‌برداری را نیز مشکل‌تر می‌کند.
در زوم 20 یا 30 برابری (که تقریبا برابر با یک لنز 1000 میلی‌متر در یک دوربین DSLR است)، اگر بخواهید که یک تصویر خوب ضبط کنید، آنگاه باید گوشی شما کمترین لرزش را تجربه کند. کوچک‌ترین تکانی باعث خواهد شد تا تصویر شما تار شده و در نهایت نیز آنچه که می‌خواهید از آن عکاسی کنید، از قاب دوربین خارج شود.
آنچه که در بالا ذکر شد، مربوط به شرایطی بود که در آن نور کافی وجود دارد. در محیط‌های کم نور جهت گرفتن یک عکس شفاف، باید از یک سه‌پایه استفاده کنید. ظاهرا تولیدکنندگان گوشیهای هوشمند همچنان سعی دارند تا اعداد زوم دوربین گوشیهای خود را بالاتر ببرند، اما در هر صورت آنچه که اهمیت دارد، میزان زوم اپتیکال است؛ در هنگام خرید گوشی، به این موضوع توجه داشته باشید.
