فاصله كانوني
در اين مقاله براي بحث در مورد فاصله كانوني از يك دوربين 35 ميليمتري SLR با لنز هاي قابل تعويض استفاده كرده ايم.
فاصله كانوني ، فاصله بين نقطه پشتي كره لنز و سطح كانوني است .( به شرط آنكه فوكوس روي بي نهايت باشد).نقطه پشتي كره لنز محلي است كه به نظر مي آيد شعاع هاي نوري پس از عبور از لنز ،از آنجا منشاء ميگيرند.

فاصله كانوني لنز بر حسب ميلي متر بيان ميشود. فاصله كانوني ، ميدان ديد را نيز مشخص مي كند، يعني بيانگر اين است كه در صورت استفاده از آن لنز ، ميدان ديد چقدر وسيع يا چقدر محدود ميباشد.

در عكس فوق يك دوربين 35 ميليمتري همراه با يك لنز 50 ميليمتري را مشاهده مي نماييد.در فيلمهاي 35 ميليمتري ، لنزهاي با فاصله كانوني حدود 50 ميليمتر ، لنز نرمال در نظر گرفته مي شوند.معناي اين حرف آن است كه اين لنز ها مناظر و اجسام را تقريبا همان گونه نشان مي دهند كه با چشم غير مسلح آنها را ميبينيم.



عكس فوق ميدان ديد يك لنز 50 ميليمتري را نشان ميدهد.اين تصوير از طريق منظره ياب دوربين گرفته شده است.مقياس اين تصوير تقريبا مشابه حالتي است كه فرد در همان فاصله بايستد و با چشم غير مسلح به اين منظره نگاه كند.



در تصوير فوق مجددا همان دوربين را با يك لنز 200 ميليمتري ميبينيم.اين لنز تصاويري را كه به سطح كانوني مي رسد، بزرگ مي نمايد و در عوض ميدان ديد را باريك مي كند.دقيقا كاري شبيه دوربينهاي دو چشمي.



تصوير فوق، نمايي را كه از طريق منظره ياب اين دوربين مي بينيم، نشان ميدهد.چون تصوير به طور قابل ملاحظه اي بزرگ شده است، تنها بخشي از نماي لنز 50 ميليمتري را در اينجا مشاهده مي كنيم.اما در اين قسمت كوچك ،جزئيات تصوير به طور كاملتري قابل مشاهده است.

زوم اپتيكال

لنز زوم لنزي است كه فاصله كانوني آن در محدوده مشخصي قابل تغيير است.در اين لنزها با تغيير فاصله كانوني، تصوير حاصله بزرگ يا كوچك و ميدان ديد وسيع يا باريك خواهد شد.اين خاصيت متغير بودن فاصله كانوني باعث مي شود كه بتوانيم به جاي چند لنز با فاصله كانوني ثابت، از يك لنز زوم استفاده نماييم.
در دوربين ديجيتال ، زوم اپتيكال اندازه تصوير يا دقت آنرا تغيير نمي دهد.تعداد پيكسلهاي تصوير نيز ثابت مي ماند.اين موضوع ، تفاوت مهم زوم اپتيكال و ديجيتال است.
در تصوير زير ، زوم دوربين در حد 38 ميليمتر بوده كه ايجاد يك ميدان ديد وسيع نموده است.دقت تصوير نيز 1200 *1600 است.



حال به تصوير زير دقت كنيد.مقدار زوم معادل 115 ميليمتر و محل دوربين نيز در همان مكان قبلي است.دقت اين تصئوير نيز 1200*1600 پيكسل و اندازه فايل بر حسب كيلوبايت دقيقا معادل تصوير قبلي مي باشد.



زوم اپتيكال جسم را نزديكتر ميآورد و جزئيات آن را بهتر نشان مي دهد.درست مانند حالتي كه دوربين را به جسم نزديكتر نماييم.

زوم ديجيتال
دوربينهاي ديجيتالي كه داراي لنزهاي با فاصله كانوني ثابت هستند، اغلب با استفاده از سيستمي به نام زوم ديجيتال ، زوم اپتيكال را شبيه سازي مي كنند.

اين دوربينها قسمت مركزي تصوير را بزرگ مي كنند.در حقيقت اين عمل مانند انجام عمل Cropping و تغيير اندازه عکس در نرم افزارهاي ويرايش تصوير نظير Photoshop است.
همان گونه كه گفته شد، اگر از يك لنز با فاصله كانوني بزرگتر استفاده شود ، فقط قسمتي از تصوير اوليه قابل مشاهده خواهد بود.اين دوربينها براي زوم ديجيتال فقط همان قسمت از تصوير را انتخاب و بعد بزرگ مي كنند.
تصوير فوق اين مسئله را نشان مي دهد.اگر تصوير اوليه 1200*1600 پيكسل باشد، با زوم ديجيتال 5/2 ، تنها قسمتي از تصوير معادل 480*640 پيكسل از قسمت مركزي تصوير اوليه گرفته مي شود.در تصوير فوق مربع هاي سفيد ساير اندازه هاي زوم ديجيتال را نشان مي دهد.
تعداد پيكسلهاي زوم ديجيتال معادل تعداد پيكسلهايي است كه در تصوير اصلي در همان ناحيه مركزي انتخاب شده مي باشد.بنابراين تصوير حاصله يا از تصوير اصلي كوچكتر است(اگر از همان دقت تصويري استفاده شود) و يا اگر با تكنيك Interpolation ، تصوير حاصله را به اندازه تصوير اوليه بزرگ كنيم،دقت آن كاهش پيدا خواهد كرد.
چون تعداد واقعي پيكسلهاي تصويري هميشه ثابت است، اگر با تكنيك Interpolation تصوير را بزرگ كنيم، كيفيت تصوير را كاهش خواهد داد.براي فهم اين موضوع به تصاوير زير توجه كنيد:



تصوير بالا ، تصوير اصلي Crop نشده و با دقت 1200*1600 پيكسل است.اين تصوير با لنز 40 ميليمتري با فاصله كانوني ثابت گرفته شده است.
براي آنكه اثرات زوم ديجيتال را نشان دهيم، قسمتي از تصوير اوليه را(مربع سفيد) كه معادل 480*640 پيكسل است ، انتخاب كرده و آن را به اندازه تصوير اوليه بزرگ مي كنيم.اين عمل باعث كاهش كيفيت تصوير مي شود.
حال از هردو تصوير اوليه و تصوير بزرگ شده(معادل زوم ديجيتال) ، قسمتي را كه معادل 210*280 پيكسل است و با مربع زرد نشان داده ايم، برش داده و بزرگ ميكنيم.اين دو تصوير حاصله را در زير مشاهده مي كنيد:



در تصوير بالا كه قسمتي از تصوير اصلي است ، جزئيات تصوير تقريبا طبيعي را كه براي يك جسم واقع در دوردست انتظار داريم، مشاهده مي كنيم.



اما دراين تصوير ، فر آيند Interpolation باعث محو شدن جزئيات تصويري شده است.چون در اين فرآيند پس از بزرگنمايي ، جاي پيكسلهاي خالي با پيكسلهاي جديدي كه توسط محاسبه تعيين ميگردد، پر مي شود.
بايد به خاطر داشت كه اين عمل زوم ديجيتال را مي توان با هر نرم افزار ويرايش تصوير نيز انجام داد.در اين نرم افزارها ميتوان هر قسمتي از تصوير را انتخاب و بزرگ كرد، در حالي كه در دوربين فقط امكان زوم ديجيتال در قسمت مركزي تصوير وجود دارد.
اما زوم ديجيتال دوربين يك برتري بر نرم افزارهاي ويرايش تصوير دارد.در زوم ديجيتال دوربين ، محاسبه نورپردازي بر اساس همان قسمت مركزي تصوير انجام مي شود.اما در تصوير اوليه(كه بايد بعدا با نرم افزار قسمت مركزي آن را انتخاب و بزرگ نماييم)، محاسبه نورپردازي بر اساس كل صحنه صورت گرفته است.بنابراين از لحاظ نورپردازي ، تصويري كه با زوم ديجيتال دوربين گرفته شده باشد بر تصويري كه با نرم افزار تهيه شده است ، برتري خواهد داشت.