Má smysl digitální zoom?

SHRNUTÍ: Slovem zoom označujeme konstrukci objektivu, která umožňuje plynule měnit ohniskovou vzdálenost mezi dvěma krajními hodnotami. Lidově řečeno, při zoomování se objekt „přibližuje“. Videokamery a mnohé digitální fotoaparáty disponují ještě digitálním zoomem, který nám objekt ještě více přiblíží. Děje se to ale za cenu nepřijatelného zhoršení výsledného obrazu.

2.8.2000
To co chci vysvětlit si nejlépe ukážeme na příkladu. Podívejme se na slavný Manetův obraz Snídaně v trávě. Dejme tomu, že tento výjev vidíme v hledáčku našeho aparátu. Červený obdélník uprostřed, to je vymezení záběru, který získáme, když vyjedeme digitální zoom na maximum – dejme tomu, že náš aparát je schopen digitálního zoomu 1:, že tedy dokáže obrázek přiblížit ještě trojnásobně. Zkusme to udělat, výsledek vidíme vpravo – obrázek je stejně velký, ale postavy jsou na něm větší.

Zároveň si ovšem všimneme, že obrázek je nějaký divný, neostrý.
To je základní vlastnost digitálního zoomu: zatímco v režimu optického zoomu, tedy při mechanickém posouvání optických soustav vůči sobě uvnitř objektivu kresba obrazu zůstává více méně stejná, v režimu digitálního zoomu je kresba výsledného obrazu podstatně horší.

To ostatně nepopírají ani výrobci. Jenže teď se dostáváme k podstatě celé věci.
Jistě vám došlo, že jsem obrázek vpravo získal v obrazovém editoru výřezem toho, co bylo na obrázku vlevo uvnitř oranžového rámečku a pak jsem vyříznutý obrázek zvětšil na rozměr původního obrázku.

Ano, toto je činnost dobře známá z klasické fotografie, tak zvaný výřez. Provádíme ho ve zvětšovacím přístroji a každý – i málo zkušený – fotograf ví, že výřezem se kresba zhoršuje, při extrémním výřezu vidíme už zrno negativu.

A teď se nezbývá než zeptat: pokud digitální zoom dělá prakticky totéž, co děláme v editoru při výřezu, který výsledek je lepší?
Zeptám se jinak: která činnost vede k lepšímu obrazovému výsledku, digitální zoom, anebo výřez v editoru?
Podívejme se zase na dvě ukázky:

Na obrázku vlevo máme záběr, dejme tomu, normální, oranžový obdélník znázorňuje to, co bude na obrázku při maximálním použití digitálního zoomu. Výsledek vidíte na obrázku vpravo. Na webu těžko posoudíme, jak to obrazově dopadlo, tím spíš, že původně byly ty obrázky veliké 1600×1200 pixelů a nyní mají 220×165. Proto jsem provedl následující operaci:
Zhotovil jsem výřez obrázku vlevo, aby zabíral totéž, co je na snímku z digitálního zoomu. Pak jsem ten vyříznutý obrázek zvětšil na 1600×1200 pixelů a z jednoho i druhého snímku pořídil opět výřez detailu, abychom mohli porovnat kresbu. Zde je výsledek:

Vlevo je detail ze snímku pořízeného digitálním zoomem, vpravo detail ze snímku pořízeného metodou výřezu v obrazovém editoru. Vidíte, že při digitálním zoomu dochází k výraznému slučování pixelů do bloků, kdežto při běžném zpracování v editoru k tomuto efektu nedochází. Na obrázku vpravo vidíme jasně tvar krokodýla na tabulce i některá písmena – ta jsou na ukázce vlevo (digitální zoom) zcela nezřetelá.

Je to úplně k ničemu?
Do nedávna jsem se domníval, že naprosto k ničemu. Ukazuje se však, že jistý smysl má digitální zoom při pořizování snímků na web, kdy se nevyužívá plný počet pixelů, ale naopak je počty zásadně redukují – fotky zmenšujeme.
Tomuto probému se věnujeme v pokračování této studie.

SHRNUTÍ: Slovem zoom označujeme konstrukci objektivu, která umožňuje plynule měnit ohniskovou vzdálenost mezi dvěma krajními hodnotami. Lidově řečeno, při zoomování se objekt „přibližuje“. Videokamery a mnohé digitální fotoaparáty disponují ještě digitálním zoomem, který nám objekt ještě více přiblíží. Děje se to ale za cenu nepřijatelného zhoršení výsledného obrazu.

2.8.2000
To co chci vysvětlit si nejlépe ukážeme na příkladu. Podívejme se na slavný Manetův obraz Snídaně v trávě. Dejme tomu, že tento výjev vidíme v hledáčku našeho aparátu. Červený obdélník uprostřed, to je vymezení záběru, který získáme, když vyjedeme digitální zoom na maximum – dejme tomu, že náš aparát je schopen digitálního zoomu 1:, že tedy dokáže obrázek přiblížit ještě trojnásobně. Zkusme to udělat, výsledek vidíme vpravo – obrázek je stejně velký, ale postavy jsou na něm větší.

Zároveň si ovšem všimneme, že obrázek je nějaký divný, neostrý.
To je základní vlastnost digitálního zoomu: zatímco v režimu optického zoomu, tedy při mechanickém posouvání optických soustav vůči sobě uvnitř objektivu kresba obrazu zůstává více méně stejná, v režimu digitálního zoomu je kresba výsledného obrazu podstatně horší.

To ostatně nepopírají ani výrobci. Jenže teď se dostáváme k podstatě celé věci.
Jistě vám došlo, že jsem obrázek vpravo získal v obrazovém editoru výřezem toho, co bylo na obrázku vlevo uvnitř oranžového rámečku a pak jsem vyříznutý obrázek zvětšil na rozměr původního obrázku.

Ano, toto je činnost dobře známá z klasické fotografie, tak zvaný výřez. Provádíme ho ve zvětšovacím přístroji a každý – i málo zkušený – fotograf ví, že výřezem se kresba zhoršuje, při extrémním výřezu vidíme už zrno negativu.

A teď se nezbývá než zeptat: pokud digitální zoom dělá prakticky totéž, co děláme v editoru při výřezu, který výsledek je lepší?
Zeptám se jinak: která činnost vede k lepšímu obrazovému výsledku, digitální zoom, anebo výřez v editoru?
Podívejme se zase na dvě ukázky:

Na obrázku vlevo máme záběr, dejme tomu, normální, oranžový obdélník znázorňuje to, co bude na obrázku při maximálním použití digitálního zoomu. Výsledek vidíte na obrázku vpravo. Na webu těžko posoudíme, jak to obrazově dopadlo, tím spíš, že původně byly ty obrázky veliké 1600×1200 pixelů a nyní mají 220×165. Proto jsem provedl následující operaci:
Zhotovil jsem výřez obrázku vlevo, aby zabíral totéž, co je na snímku z digitálního zoomu. Pak jsem ten vyříznutý obrázek zvětšil na 1600×1200 pixelů a z jednoho i druhého snímku pořídil opět výřez detailu, abychom mohli porovnat kresbu. Zde je výsledek:

Vlevo je detail ze snímku pořízeného digitálním zoomem, vpravo detail ze snímku pořízeného metodou výřezu v obrazovém editoru. Vidíte, že při digitálním zoomu dochází k výraznému slučování pixelů do bloků, kdežto při běžném zpracování v editoru k tomuto efektu nedochází. Na obrázku vpravo vidíme jasně tvar krokodýla na tabulce i některá písmena – ta jsou na ukázce vlevo (digitální zoom) zcela nezřetelá.

Je to úplně k ničemu?
Do nedávna jsem se domníval, že naprosto k ničemu. Ukazuje se však, že jistý smysl má digitální zoom při pořizování snímků na web, kdy se nevyužívá plný počet pixelů, ale naopak je počty zásadně redukují – fotky zmenšujeme.
Tomuto probému se věnujeme v pokračování této studie.