“偷懶”的數(shù)碼相機(jī)“放大鏡”

aa網(wǎng)游成都 2011-05-12

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“偷懶”的數(shù)碼相機(jī)“放大鏡”

趙永寬

　　碰到路邊美景，我們拿出帶拍攝功能的手機(jī)，咔咔一照，非常方便?？矗嵌浠x得有點(diǎn)遠(yuǎn)，通過按鈕拉近鏡頭，拍攝成功！回到家，把手機(jī)里的照片導(dǎo)到電腦里一看，這張?zhí)貙懙幕ǘ湓趺幢葎e的沒有經(jīng)過變焦的照片模糊呀？原來，是“放大鏡”的變焦原理不同造成的。
　　
　　業(yè)余放大鏡：數(shù)碼變焦
　　我們把別的手機(jī)照片用圖像處理軟件放大再截取局部，和剛才那朵特寫的花對(duì)比，清晰度是相似的。這是怎么回事？
　　原來，我們手機(jī)里的內(nèi)置攝像頭，擁有的大多是數(shù)碼變焦功能。
　　數(shù)碼變焦（Digital Zoom）實(shí)際上是畫面的電子放大，通過數(shù)碼相機(jī)內(nèi)的處理器，把照片的每個(gè)像素面積增大而達(dá)到放大目的。
　　這種手法如同用圖像處理軟件把圖片裁切后再進(jìn)行放大，只不過程序在數(shù)碼相機(jī)內(nèi)進(jìn)行，把影像感應(yīng)器上的一部分像素進(jìn)行放大。
　　通過“數(shù)碼變焦”這個(gè)放大鏡，拍攝的景物放大了，但是是以犧牲畫質(zhì)為代價(jià)的，所以無論多大的數(shù)碼變焦，意義不是很大。
　　專業(yè)的攝影師一般都遵循“靠近拍攝對(duì)象”原則，盡量讓拍攝對(duì)象充滿鏡頭，可以拍到更多細(xì)節(jié)，更重要的是可以避免數(shù)碼變焦帶來的損失。如果距離太近，注意打開“微距”功能。
　　

　　小提示
　　無論是“數(shù)碼變焦”，還是Photoshop、ACDSee等其他圖像處理軟件，采用的都是“插值”方法來放大圖像，不同的只是“插值”的算法。
　　插值（interpolation）是圖像重新分布像素時(shí)所用的運(yùn)算方法，也是決定中間值的一個(gè)數(shù)學(xué)過程。在重新取樣時(shí)，Photoshop會(huì)使用多種復(fù)雜方法來保留原始圖像的品質(zhì)和細(xì)節(jié)。執(zhí)行“圖像→圖像大小”命令，可以設(shè)定改變?cè)搱D像大小時(shí)所用的“插值”方式。
　　新一代的數(shù)字變焦產(chǎn)品中加入了“內(nèi)插法”的運(yùn)算功能，參考相鄰像素的亮度和色彩，貼入經(jīng)計(jì)算后的像素，但是與光學(xué)變焦相比仍有差距。
　　
　　專業(yè)放大鏡：光學(xué)變焦
　　用數(shù)碼相機(jī)拍攝時(shí)，景物放大后似乎還比較清晰，因?yàn)檫@是“光學(xué)變焦”在工作。我們先來看改變視角的兩種辦法：
　　一種是剛才提到的數(shù)碼變焦，并沒有改變鏡頭的焦距，只是通過改變成像面對(duì)角線的角度來改變視角，從而產(chǎn)生了相當(dāng)于鏡頭焦距變化的效果（見圖1）；另一種是通過改變變焦鏡頭中各鏡片的相對(duì)位置，來改變鏡頭的焦距（見圖2），也就是光學(xué)變焦（Optical Zoom）。
　　數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)變焦通過鏡頭、物體和焦點(diǎn)三方的位置發(fā)生變化而產(chǎn)生，與傳統(tǒng)35mm相機(jī)相似。當(dāng)成像面在水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，視覺和焦距就會(huì)發(fā)生變化，讓人感覺物體在遞進(jìn)。光學(xué)變焦倍數(shù)越大，能拍攝的景物就越遠(yuǎn)，并且畫質(zhì)不失真。
　　

　　數(shù)字變焦原理圖
　　圖1
　　

　　光學(xué)變焦成像原理
　　圖2
　　
　　趣味應(yīng)用
　　日前出現(xiàn)了面向中老年人的手機(jī)，搭載了320萬像素?cái)z像頭，具有“攝像頭放大鏡”，可通過內(nèi)置的攝像頭變焦功能放大文字，非常方便。
　　
　　小提示
　　在買數(shù)碼相機(jī)時(shí)，說明書上一般會(huì)同時(shí)標(biāo)明數(shù)碼變焦、光學(xué)變焦的倍數(shù)，如何選擇？它們之間有什么關(guān)系呢？
　　*選購(gòu)時(shí)應(yīng)注意光學(xué)變焦能力，而數(shù)字變焦能力可以通過后期軟件處理得到，所以并不需要做太多考慮。
　　*為什么一些高檔的數(shù)碼相機(jī)鏡頭比較長(zhǎng)？因?yàn)檫@樣內(nèi)部的鏡片和感光器移動(dòng)空間更大，變焦倍數(shù)也更大。而一些超薄型數(shù)碼相機(jī)一般沒有光學(xué)變焦功能，因?yàn)闄C(jī)身內(nèi)根本不允許感光器件的移動(dòng)。
　　*目前數(shù)碼相機(jī)的數(shù)碼變焦在6倍左右，而攝像機(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；數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)變焦倍數(shù)大多在2倍～5倍之間，可把10米以外的物體拉近至3米～5米，家用攝像機(jī)的光學(xué)變焦倍數(shù)在10倍～22倍，能較清楚地拍到70米外的東西。
　　*數(shù)字變焦也是通過變焦桿來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)光學(xué)變焦到盡頭時(shí)，繼續(xù)按住變焦桿，自動(dòng)進(jìn)入數(shù)字變焦區(qū)域。如果一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)變焦為5倍，數(shù)碼變焦為2倍，那么最大變焦數(shù)為10倍，數(shù)碼變焦一般可關(guān)掉。
　　

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