“偷懶”的數碼相機“放大鏡”
趙永寬
碰到路邊美景，我們拿出帶拍攝功能的手機，咔咔一照，非常方便?？?，那朵花離得有點(diǎn)遠，通過(guò)按鈕拉近鏡頭，拍攝成功！回到家，把手機里的照片導到電腦里一看，這張特寫(xiě)的花朵怎么比別的沒(méi)有經(jīng)過(guò)變焦的照片模糊呀？原來(lái)，是“放大鏡”的變焦原理不同造成的。
業(yè)余放大鏡：數碼變焦
我們把別的手機照片用圖像處理軟件放大再截取局部，和剛才那朵特寫(xiě)的花對比，清晰度是相似的。這是怎么回事？
原來(lái)，我們手機里的內置攝像頭，擁有的大多是數碼變焦功能。
數碼變焦（Digital Zoom）實(shí)際上是畫(huà)面的電子放大，通過(guò)數碼相機內的處理器，把照片的每個(gè)像素面積增大而達到放大目的。
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(guò)程序在數碼相機內進(jìn)行，把影像感應器上的一部分像素進(jìn)行放大。
通過(guò)“數碼變焦”這個(gè)放大鏡，拍攝的景物放大了，但是是以犧牲畫(huà)質(zhì)為代價(jià)的，所以無(wú)論多大的數碼變焦，意義不是很大。
專(zhuān)業(yè)的攝影師一般都遵循“靠近拍攝對象”原則，盡量讓拍攝對象充滿(mǎn)鏡頭，可以拍到更多細節，更重要的是可以避免數碼變焦帶來(lái)的損失。如果距離太近，注意打開(kāi)“微距”功能。
小提示
無(wú)論是“數碼變焦”，還是Photoshop、ACDSee等其他圖像處理軟件，采用的都是“插值”方法來(lái)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)所用的運算方法，也是決定中間值的一個(gè)數學(xué)過(guò)程。在重新取樣時(shí)，Photoshop會(huì )使用多種復雜方法來(lái)保留原始圖像的品質(zhì)和細節。執行“圖像→圖像大小”命令，可以設定改變該圖像大小時(shí)所用的“插值”方式。
新一代的數字變焦產(chǎn)品中加入了“內插法”的運算功能，參考相鄰像素的亮度和色彩，貼入經(jīng)計算后的像素，但是與光學(xué)變焦相比仍有差距。
專(zhuān)業(yè)放大鏡：光學(xué)變焦
用數碼相機拍攝時(shí)，景物放大后似乎還比較清晰，因為這是“光學(xué)變焦”在工作。我們先來(lái)看改變視角的兩種辦法：
一種是剛才提到的數碼變焦，并沒(méi)有改變鏡頭的焦距，只是通過(guò)改變成像面對角線(xiàn)的角度來(lái)改變視角，從而產(chǎn)生了相當于鏡頭焦距變化的效果（見(jiàn)圖1）；另一種是通過(guò)改變變焦鏡頭中各鏡片的相對位置，來(lái)改變鏡頭的焦距（見(jiàn)圖2），也就是光學(xué)變焦（Optical Zoom）。
數碼相機的光學(xué)變焦通過(guò)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35mm相機相似。當成像面在水平方向運動(dòng)時(shí)，視覺(jué)和焦距就會(huì )發(fā)生變化，讓人感覺(jué)物體在遞進(jìn)。光學(xué)變焦倍數越大，能拍攝的景物就越遠，并且畫(huà)質(zhì)不失真。
數字變焦原理圖
圖1
光學(xué)變焦成像原理
圖2
趣味應用
日前出現了面向中老年人的手機，搭載了320萬(wàn)像素攝像頭，具有“攝像頭放大鏡”，可通過(guò)內置的攝像頭變焦功能放大文字，非常方便。
小提示
在買(mǎi)數碼相機時(shí)，說(shuō)明書(shū)上一般會(huì )同時(shí)標明數碼變焦、光學(xué)變焦的倍數，如何選擇？它們之間有什么關(guān)系呢？
*選購時(shí)應注意光學(xué)變焦能力，而數字變焦能力可以通過(guò)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碼相機鏡頭比較長(cháng)？因為這樣內部的鏡片和感光器移動(dòng)空間更大，變焦倍數也更大。而一些超薄型數碼相機一般沒(méi)有光學(xué)變焦功能，因為機身內根本不允許感光器件的移動(dòng)。
*目前數碼相機的數碼變焦在6倍左右，而攝像機的數碼變焦在44倍～600倍左右，實(shí)際使用中有40倍就足夠了，因為太大的數碼變焦會(huì )使圖像嚴重受損；數碼相機的光學(xué)變焦倍數大多在2倍～5倍之間，可把10米以外的物體拉近至3米～5米，家用攝像機的光學(xué)變焦倍數在10倍～22倍，能較清楚地拍到70米外的東西。
*數字變焦也是通過(guò)變焦桿來(lái)實(shí)現的，當光學(xué)變焦到盡頭時(shí)，繼續按住變焦桿，自動(dòng)進(jìn)入數字變焦區域。如果一臺數碼相機的光學(xué)變焦為5倍，數碼變焦為2倍，那么最大變焦數為10倍，數碼變焦一般可關(guān)掉。
