Zoom digital

El zoom digital es un método para reducir el ángulo de visión preciso de una fotografía o vídeo digital . Se consigue recortando la imagen a un área con la misma relación de aspecto que la original y ampliándola a las dimensiones de la original. No se ajusta la óptica de la cámara. Se realiza electrónicamente, por lo que no se gana resolución óptica . El zoom digital puede mejorarse mediante algoritmos computacionalmente costosos que a veces implican inteligencia artificial. ^{[ 1 ]}

En las cámaras que realizan compresión con pérdida , se prefiere el zoom digital al aumento en la postproducción, ya que el zoom se puede aplicar antes de que se pierda detalle debido a la compresión. En las cámaras que guardan en un formato sin pérdida, el redimensionamiento en la postproducción ofrece resultados iguales o superiores a los del zoom digital.

Los teléfonos con cámara de gama baja solo utilizan zoom digital y carecen de zoom óptico, mientras que muchos teléfonos de gama alta cuentan con cámaras traseras adicionales , incluyendo teleobjetivos fijos que permiten simular el zoom óptico. Las cámaras de tamaño completo generalmente tienen un objetivo con zoom óptico , pero algunas aplican el zoom digital automáticamente una vez alcanzada la máxima distancia focal óptica posible. Las cámaras profesionales generalmente no incluyen zoom digital.

Una cámara con zoom óptico puede alcanzar su límite óptico, y en ocasiones se permite un mayor zoom mediante el zoom digital. El zoom digital utiliza el área central de la imagen óptica para ampliarla. Al reducir el tamaño de la imagen, el zoom digital se produce sin deterioro de la imagen de salida, y algunas cámaras disponen de un modo de "imagen sin deterioro" o un indicador de deterioro de la imagen. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La tabla que aparece a continuación muestra el límite de zoom sin deterioro para algunos tamaños de imagen en megapíxeles (MP) de una cámara en particular con zoom óptico de 24x y zoom digital de 4x para su capacidad máxima:

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  Cámara de mano. Zoom 10×, zoom óptico 10×, 2  MP de un máximo de 16  MP, ISO 800, 1/420, F/14.0, la imagen es nítida.
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  Cámara en mano. Zoom 28×, zoom óptico 10× y zoom digital 2,8×, 2  MP de un máximo de 16  MP, ISO 800, 1/420, F/14.0, zoom digital inicial deteriorado, la imagen aún es nítida.
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  A mano alzada. Zoom 40×, zoom óptico 10× y zoom digital 4,0×, 2  MP de un máximo de 16  MP, ISO 800, 1/500, F/14.0, la imagen sigue siendo nítida con algo de ruido. La ampliación en la zona de zoom digital deteriorada es 40×  : 28 = 1,4×
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  A mano alzada. Zoom 72×, zoom óptico 10× y zoom digital 7,2×, 2  MP de un máximo de 16  MP, ISO 800, 1/640, F/14.0, más ruido, pero el detalle sigue siendo nítido. La ampliación en la zona de zoom digital deteriorada es 72×  : 28 = 2,6×
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  A mano alzada. Zoom 72×, zoom óptico 10× y zoom digital 7,2× tomados a resolución completa de 16  MP, pero redimensionados a 2  MP para subirlos, ISO 800, 1/680, F/14.0, más ruido, pero el detalle es más nítido. La ampliación en la zona de zoom digital deteriorada es 72×: 10 = 7,2×, cuanto mayor sea el número, peor será la imagen.

Algunos firmwares de cámara almacenan imágenes con zoom digital con pérdida, reduciendo sus dimensiones (ancho y alto) en lugar de escalarlas a la resolución original . Las ventajas son la reducción del tamaño de los archivos y la posibilidad de calcular el nivel de zoom a partir de las dimensiones de la imagen, si estas no están incluidas en sus metadatos .

Las cámaras pueden tener una función de zoom inteligente que permite una ampliación adicional de 2× además del zoom óptico. Muchas cámaras ofrecen dos opciones: 1,4× y 2,0×. El zoom inteligente solo utiliza el centro del sensor de imagen y no interpola la resolución original, por lo que la calidad de imagen resultante es buena incluso con resolución reducida. ^{[ 4 ]}

El zoom híbrido es un concepto utilizado en los teléfonos inteligentes que aprovecha el zoom óptico, el zoom digital y el software para obtener mejores resultados al ampliar la imagen más allá de las capacidades físicas del objetivo. ^{[ 5 ]} Los teléfonos inteligentes con zoom óptico tienen objetivos con una ampliación de 3× o 5×. Intentar ampliar la imagen más allá de este límite puede resultar en una pérdida de calidad, ya que la cámara cambia al zoom digital, aunque el zoom híbrido puede mitigar esto. Muchas cámaras, incluidas las de los teléfonos móviles , también emplean zoom digital sin pérdidas para la grabación de vídeo, utilizando la resolución sobrante del sensor de imagen para recortar, aprovechando que las resoluciones de los fotogramas de vídeo utilizados suelen ser significativamente inferiores a la resolución disponible de los sensores de imagen. ^{[ 4 ]}

Esto significa que, por ejemplo, si el hardware y el software de la cámara lo implementan correctamente, un sensor de imagen de 2160p permitiría un zoom digital sin pérdidas de hasta 2× para la grabación de vídeo en 1080p , de 3× para vídeo en 720p y de 4,5× para vídeo en 480p mediante el recorte del sensor de imagen.

Los términos utilizados por los fabricantes de cámaras y sensores de imagen son "Smart Zoom" ( Sony ), "Safe Zoom" ( Canon ), "Sensor Crop" ( Cisco ) ^{[ 4 ]} y "Intelligent Zoom" ( Panasonic y otros). ^{[ 6 ]} También existen cámaras con funciones de zoom digital de hasta 7,2× y Smart Zoom con un zoom total aproximado de 30× (zoom óptico de 20× y zoom digital de 1,5×) para 7MP de una resolución total de 16MP, y también un zoom total de 144× (zoom óptico de 20× y zoom digital de 7,2×) para VGA 640x480. ^{[ 7 ]}

Los fotógrafos pueden emplear deliberadamente el zoom digital para lograr la apariencia de baja fidelidad característica de las imágenes que produce. ^{[ 8 ]} La apariencia de mala calidad en las fotografías puede usarse intencionalmente para sugerir descuido por parte del fotógrafo y una sensación de espontaneidad en la fotografía.

• Escalado de imágenes
• Convertidor telescópico : una lente secundaria diseñada para lentes fijas que aumenta la distancia focal y se utiliza como filtro.
• Objetivo zoom