التكبير الرقمي

التكبير الرقمي هو أسلوب لتقليل زاوية الرؤية الدقيقة للصورة الفوتوغرافية أو الفيديو . ويتم ذلك عن طريق قص الصورة إلى منطقة لها نفس نسبة العرض إلى الارتفاع الأصلية، ثم تكبيرها إلى أبعاد الصورة الأصلية. لا يتم تعديل عدسات الكاميرا، بل يتم ذلك إلكترونيًا، لذا لا يتم تحسين الدقة البصرية . يمكن تحسين التكبير الرقمي باستخدام خوارزميات تتطلب موارد حاسوبية كبيرة، والتي قد تتضمن أحيانًا الذكاء الاصطناعي. ^{[ 1 ]}

في الكاميرات التي تستخدم ضغط البيانات مع فقدان الجودة ، يُفضّل استخدام التكبير الرقمي على التكبير في مرحلة ما بعد المعالجة، حيث يمكن تطبيق التكبير قبل فقدان التفاصيل نتيجةً للضغط. أما في الكاميرات التي تحفظ البيانات بصيغة غير مضغوطة، فإن تغيير حجم الصورة في مرحلة ما بعد الإنتاج يُعطي نتائج مماثلة أو أفضل من التكبير الرقمي.

تستخدم الهواتف ذات الكاميرات منخفضة التكلفة تقريبًا رقميًا فقط، ولا تدعم التقريب البصري، بينما تحتوي العديد من الهواتف المتطورة على كاميرات خلفية إضافية ، بما في ذلك عدسات تقريب ثابتة تسمح بمحاكاة التقريب البصري. تحتوي الكاميرات كاملة الإطار عمومًا على عدسة تقريب بصري ، لكن بعضها يستخدم التقريب الرقمي تلقائيًا عند الوصول إلى أقصى بُعد بؤري بصري ممكن. أما الكاميرات الاحترافية، فلا تدعم التقريب الرقمي عادةً.

يمكن تكبير الصورة في الكاميرات ذات التكبير البصري إلى أقصى حد ممكن، كما يُتيح التكبير الرقمي أحيانًا تكبيرًا أكبر. يستخدم التكبير الرقمي المنطقة المركزية للصورة البصرية لتكبيرها. ومن خلال تقليل حجم الصورة، يتم التكبير الرقمي دون تدهور جودة الصورة الناتجة، وتحتوي بعض الكاميرات على وضع "الصورة غير المتدهورة" أو مؤشر لتدهور جودة الصورة. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يوضح الجدول أدناه حد التكبير غير المتدهور لبعض أحجام الصور بالميغابكسل (MP) لكاميرا معينة مع تكبير بصري 24x وتكبير رقمي 4x لأقصى قدرة لها:

• 
  محمول باليد. تقريب بصري 10x، تقريب بصري 10x، 2  ميجابكسل من أصل 16  ميجابكسل كحد أقصى، حساسية ISO 800، سرعة غالق 1/420، فتحة عدسة F/14.0، صورة واضحة
• 
  محمول باليد. تكبير 28×، تكبير بصري 10×، وتكبير رقمي 2.8×، 2  ميجابكسل من أصل 16  ميجابكسل كحد أقصى، حساسية ISO 800، سرعة غالق 1/420، فتحة عدسة F/14.0، بداية تدهور التكبير الرقمي، لكن الصورة لا تزال واضحة.
• 
  تم التقاط الصورة يدويًا. تقريب بصري 40×، تقريب بصري 10×، وتقريب رقمي 4×، دقة 2  ميجابكسل من أصل 16  ميجابكسل، حساسية ISO 800، سرعة غالق 1/500، فتحة عدسة F/14.0، الصورة لا تزال واضحة مع بعض التشويش. التكبير في منطقة التقريب الرقمي المتدهورة هو 40×  : 28 = 1.4×
• 
  تم التقاطها باليد. تقريب بصري 72×، تقريب بصري 10×، وتقريب رقمي 7.2×، دقة 2  ميجابكسل من أصل 16  ميجابكسل، حساسية ISO 800، سرعة غالق 1/640، فتحة عدسة F/14.0، ضوضاء أكثر، لكن التفاصيل لا تزال واضحة. التكبير في منطقة التقريب الرقمي المتدهورة هو 72×  : 28 = 2.6×
• 
  تم التقاط الصورة يدويًا. تم استخدام تكبير 72×، وتكبير بصري 10×، وتكبير رقمي 7.2× بدقة كاملة 16  ميجابكسل، ولكن تم تغيير حجمها إلى 2  ميجابكسل للتحميل، ISO 800، 1/680، F/14.0، مما أدى إلى زيادة التشويش، ولكن التفاصيل أصبحت أوضح. التكبير في منطقة التكبير الرقمي المتدهورة هو 72×: 10 = 7.2×، وكلما زاد الرقم، ساءت جودة الصورة.

تقوم بعض برامج تشغيل الكاميرات بتخزين الصور المُكبّرة رقميًا مع فقدان البيانات، وذلك بتقليل أبعادها (العرض والارتفاع) بدلاً من تكبيرها إلى دقة الصورة الأصلية . وتتمثل فوائد ذلك في تقليل حجم الملفات وإمكانية حساب مستوى التكبير من أبعاد الصورة، إذا لم تكن مُدرجة في بياناتها الوصفية .

قد تحتوي الكاميرات على ميزة تكبير ذكية تتيح تكبيرًا إضافيًا بمقدار 2.0× بالإضافة إلى التكبير البصري. تتوفر في العديد من الكاميرات خياران: 1.4× و2.0×. يستخدم التكبير الذكي مركز مستشعر الصورة فقط ولا يُجري أي تعديل على الدقة الأصلية، لذا تكون جودة الصورة الناتجة جيدة حتى مع انخفاض الدقة. ^{[ 4 ]}

التكبير الهجين هو مفهوم يُستخدم في الهواتف الذكية، ويستفيد من التكبير البصري والتكبير الرقمي والبرمجيات لتحسين النتائج عند التكبير إلى ما يتجاوز القدرة الفيزيائية للعدسة. ^{[ 5 ]} تتميز الهواتف الذكية المزودة بالتكبير البصري بعدسات ذات تكبير 3x أو 5x. قد يؤدي التكبير إلى ما بعد هذا الحد إلى فقدان الجودة، حيث تتحول الكاميرا إلى التكبير الرقمي، إلا أن التكبير الهجين قد يُخفف من هذه المشكلة. كما تستخدم العديد من الكاميرات، بما في ذلك كاميرات الهواتف المحمولة ، التكبير الرقمي غير الفاقد للجودة لتسجيل الفيديو، وذلك باستخدام الدقة المتبقية لمستشعر الصورة للقص، مستفيدةً من دقة إطارات الفيديو المستخدمة، والتي غالبًا ما تكون أقل بكثير من الدقة المتاحة لمستشعرات الصور. ^{[ 4 ]}

وهذا يعني أنه على سبيل المثال، إذا تم تنفيذه بشكل صحيح بواسطة أجهزة وبرامج الكاميرا، فإن مستشعر الصور بدقة 2160 بكسل سيمكن من التكبير الرقمي بدون فقدان يصل إلى 2× لتسجيل الفيديو بدقة 1080 بكسل ، و3× للفيديو بدقة 720 بكسل ، و4.5× للفيديو بدقة 480 بكسل باستخدام اقتصاص مستشعر الصور.

تُستخدم مصطلحات مثل "التكبير الذكي" ( سوني )، و"التكبير الآمن" ( كانون )، و"اقتصاص المستشعر" ( سيسكو ) ^{[ 4 ]} ، و"التكبير الذكي" ( باناسونيك وغيرها) ^{[ 6 ]} . كما توجد كاميرات مزودة بوظائف تكبير رقمي تصل إلى 7.2 ضعف، وكاميرات مزودة بتقنية التكبير الذكي التي توفر تكبيرًا إجماليًا يصل إلى 30 ضعفًا تقريبًا (تكبير بصري 20 ضعفًا وتكبير رقمي 1.5 ضعفًا) لدقة 7 ميجابكسل من دقة إجمالية 16 ميجابكسل، بالإضافة إلى تكبير إجمالي يصل إلى 144 ضعفًا (تكبير بصري 20 ضعفًا وتكبير رقمي 7.2 ضعفًا) لدقة VGA 640×480 ^{[ 7 ] .}

قد يستخدم المصورون التكبير الرقمي عمدًا لإضفاء مظهر الجودة المنخفضة المميز على الصور التي ينتجونها. ^{[ 8 ]} ويمكن استخدام مظهر الجودة الرديئة في الصور عمدًا للإيحاء بالإهمال من جانب المصور، ولإضفاء طابع العفوية على الصورة.

• تغيير حجم الصورة
• محول تيلي سايد - عدسة ثانوية مصممة للعدسات الثابتة تزيد من البعد البؤري، وتستخدم كمرشح
• عدسة تقريب