数码变焦(数码变焦和光学变焦的区别)

早前有一篇文章讲了用多镜头手机拍照的一个弊端——就是变焦时自动在光学和数码之间来回切换，导致画质下降。

文章发表后，有人问:光学变焦和数码变焦有什么区别？

今天，我们就来聊聊这个。

光学变焦与数码变焦

文章开头，我觉得有必要普及一个概念。

如果翻翻现在手机的广告标语，会看到“5倍光学变焦，10倍混合变焦，50倍数码变焦”的字样。

这些“光学”、“数字”、“混合”修改器在变焦上有什么区别？

照相机的光学变焦镜头

在弄清楚这个问题之前，你必须知道相机的变焦原理。

照相机的镜头，通常由多个镜头组成:

这些镜片，在镜片里面，是可以移动的。

请看一个示例图。

这个模拟是变焦镜头中的一个透镜组。L1和L3是凸透镜，L2是凹透镜。

红色箭头是光通过这些透镜折射并最终成像的原理。

正如你所看到的，当L2镜头在左侧时，它是一张相对广角的照片。

当L2镜头向右移动时，成像范围会逐渐缩小，这也意味着远处的东西会逐渐放大，也就是长焦。

然后在这个镜头移动的过程中，每个焦距的照片都是光学成像的结果。

它们的成像尺寸会不一样，背景模糊也会不一样。

不过在画质上，差距并不大。

比如一个24-105F4镜头，不管你用24mm镜头，30mm镜头，50mm镜头，105mm镜头，照片都是通过这个镜头里镜头的移动来实现的。

这叫光学变焦——在同一个镜头里实现的变焦。

手机的“光学对焦”

那么，现在的手机呢？

不管是双镜头，三镜头，四镜头，五镜头。

就算有n个镜头，都是定焦镜头。

虽然每个镜头都有很多镜头，但是这些不能移动的镜头是固定的，叠在一起的。

也就是说，如果一部手机名义上配备了相当于240mm的10x光学变焦镜头，那么它更标准的表述应该是“拥有一个240mm的10x光学定焦镜头”。

它不能拍100mm或者200mm，只能拍240mm。它不能拍得更近或更远，所以这个镜头不能变焦。

手机数码变焦

那么，为什么手机会说自己拥有光学变焦呢？

以目前的主流配置:一款三摄像头手机为例。

它拥有超广角(0.6倍)、主镜头(1倍)和5X长焦(5倍)。

那么，这款手机真正的光学画质，也就是最佳画质，只有0.6X、1X、5X三种焦距，而其他时候，无论0.7X、1.1X、5.1X的变焦，都是通过数码变焦实现的，画质会变差。

下面我给大家详细讲解一下手机的变焦过程:

1.当你拍超广角的时候，那个0.6X的广角镜头会起作用，拍出光学镜头质量的照片。但当你稍微放大，拍出0.7X~0.9X的照片时，这些照片其实是被超广角镜头“数码变焦”了，画质会变差。

2.然后，你拍1X正常焦距的照片，主镜头开始工作。是光学定焦镜头，拍出来的画质很优秀。

3.再次添加缩放。1.1X~4.9X的时候会切换回主镜头切的“数码变焦”，画质会下降。

4.当放大到5X模式时，潜望镜5X长焦镜头开始工作。又是光学镜头，所以画质会不错。

5.如果再变焦，那么，5.1X~10X会被这个5X长焦镜头结合其他镜头混合变焦，画质会再次降低。

6.而10.1倍~ 50倍就是让那个5X长焦镜头“数码变焦”。变焦越远，画质下降越多。

所以手机画面的放大和缩小，放大和缩小并不是像上面的相机镜头那样，通过单个镜头内镜头的移动来实现的，而是通过镜头的“接力”来实现的。

但当三个定焦镜头(0.6X、1X、5X)拍摄的焦距不同时，就会采用数字干预，通过剪切、放大、叠加等方式实现“数字变焦”或“无损变焦”。

这意味着，不同于大多数人之前所理解的“焦距越长，画质越差”，在三个镜头分别工作的情况下，那么你用5X光学镜头拍出来的照片，画质会明显好于4.9X“数码变焦”所呈现的效果。

这两张照片，这是典型的例子，是5X和4.9X的细节，画质差异很大。

「无损变焦」和「数码变焦」有什么区别？我觉得基本上就是猕猴桃和猕猴桃的区别。

都是一样的，只不过“无损变焦”听起来更高级。

“无损变焦”的原理其实就是单镜头拍摄，然后裁剪，算法优化，叠加合成。

但是无论怎么优化，怎么合成，它的画质都达不到光学镜头所能达到的画质。

我们举个像点的例子。

光学变焦就是照镜子。镜子里的你会还原100%的你。

而数码变焦是CG。再现实，也会看到漏洞。

两个关键点

所以，在这里，我认为有两点需要强调:

第一，如果你理解了以上内容，以后拍照的时候要学会使用光学“定焦”镜头。例如，你的手机广告说，5X光学变焦。然后，在拍摄长焦时，尽量使用5X，而不是3倍，或3.5倍。

其次，对于目前手机中宣传的3倍光学变焦和5X光学变焦，你应该理解为3倍光学定焦和5X光学定焦。现在的手机没有真正的光学变焦。

未来会有真正的变焦。

当然，随着手机的飞速发展，真正的光学变焦是可以实现的。

其实早在几年前，就有手机这么做了。

华硕鹰眼ZenFone Zoom，你可能连听都没听过。

但它有十镜主镜头，镜头可以在镜头中变焦，从而支持3倍真光学变焦，即在3倍以内，无论是1、2、3，还是1.2、2.2、2.8倍，其画质都有保证。

今年年初，VIVO推出了一款概念机APEX2020，可以实现从5X到7.5倍的真光学变焦

最近也有厂商开发了3X到7X之间的连续光学变焦镜头模组。

成像原理如下:

所以我相信在未来的两年内，这种真正的光学变焦将会是继潜望镜长焦之后手机摄影的又一个引爆点。

那时候我可能又有换手机的欲望了。

你呢？

钱包，你又发抖了？

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