Cymharu chwyddhad optegol a digidol

Cyflawnir chwyddo optegol trwy ddefnyddio lensys, tra bod chwyddo digidol yn defnyddio trin digidol i chwyddo neu docio delwedd. Yn yr erthygl hon, byddwn yn cymharu'r ddau ddull hyn ac yn trafod eu manteision a'u hanfanteision.

 

Beth yw Chwyddiad Optegol a'i Egwyddor?

 

Mae chwyddhad optegol yn derm a ddefnyddir yn gyffredin i ddisgrifio i ba raddau y gall lens optegol chwyddo gwrthrych neu ddelwedd benodol. Mae'n cyfeirio at gymhareb maint gwrthrych a edrychir trwy'r lens i faint yr un gwrthrych a welir gyda'r llygad heb gymorth. Defnyddir chwyddo optegol yn eang mewn diwydiannau fel ffotograffiaeth, opteg, microsgopeg a seryddiaeth.

 

 

Lensys yw'r prif offer a ddefnyddir i chwyddo gwrthrychau. Mae lens yn ddarn crwm o wydr neu blastig sy'n gallu plygu pelydrau golau. Mae lensys yn gweithio trwy blygu pelydrau golau, sy'n achosi i'r pelydrau gydgyfeirio neu ddargyfeirio, yn dibynnu ar siâp y lens. Mae lens chwyddwydr wedi'i chynllunio i gydgyfeirio pelydrau golau, sy'n creu delwedd chwyddedig o'r gwrthrych sy'n cael ei weld. Prif fantais chwyddo optegol yw ei fod yn cynhyrchu delwedd sy'n finiog ac yn glir, heb golli cydraniad na manylder.

 

Mae pŵer lens yn cael ei fesur yn ôl ei hyd ffocal, sef y pellter rhwng y lens a'r pwynt lle mae'r pelydrau golau yn cydgyfeirio. Po fwyaf yw'r hyd ffocal, y mwyaf y bydd y lens yn chwyddo'r gwrthrych. Er mwyn cyflawni lefelau uchel o chwyddiad, defnyddir lensys â hyd ffocal hir.

 

Defnyddir dau fath o lensys ar gyfer chwyddo: lensys cydgyfeiriol a lensys dargyfeiriol. Mae lensys cydgyfeiriol, a elwir hefyd yn lensys amgrwm, yn fwy trwchus yn y canol nag y maent ar yr ymylon, ac wedi'u cynllunio i blygu pelydrau golau i mewn. Mae hyn yn achosi i'r pelydrau gydgyfeirio ar un pwynt, sy'n creu delwedd chwyddedig, gwrthdro ar ochr arall y lens.

 

Mae lensys dargyfeiriol, a elwir hefyd yn lensys ceugrwm, yn deneuach yn y canol nag y maent ar yr ymylon, ac wedi'u cynllunio i blygu pelydrau golau tuag allan. Mae hyn yn achosi i'r pelydrau ledaenu, sy'n creu delwedd lai, unionsyth ar ochr arall y lens.

 

 

Gellir cyfrifo chwyddhad optegol trwy rannu maint y ddelwedd a welir trwy'r lens â maint y gwrthrych a welir gyda'r llygad noeth. Er enghraifft, os yw'r gwrthrych sy'n cael ei weld yn 1 cm o faint, a bod y ddelwedd a welir trwy'r lens yn 5 cm o faint, y chwyddhad optegol yw 5x.

 

Beth Yw Chwyddiad Digidol a Sut Mae'n Gweithio?

 

Mae chwyddo digidol yn dechneg a ddefnyddir fwyfwy mewn ffotograffiaeth a fideograffeg i gyfoethogi manylion delweddau a fideos. Mae'n seiliedig ar y cysyniad o chwyddo i mewn a chwyddo cyfran o ddelwedd tra'n cynnal ei benderfyniad. Mewn ffotograffiaeth draddodiadol, cyflawnwyd chwyddhad trwy ddefnyddio lens a allai chwyddo gwrthrychau wrth iddynt ymddangos trwy'r ffenestr. Fodd bynnag, mae chwyddo digidol yn hollol wahanol oherwydd bod algorithmau meddalwedd yn cael eu defnyddio.

 

Er mwyn deall sut mae chwyddo digidol yn gweithio, mae'n bwysig deall rhai cysyniadau sylfaenol yn gyntaf. Mae camera digidol wedi'i gyfarparu â synhwyrydd sy'n dal y ddelwedd a dafluniwyd trwy'r lens. Mae'r synhwyrydd yn cynnwys miliynau o bicseli sy'n cofnodi dwyster y golau ar bob pwynt. Po fwyaf o bicseli sydd mewn delwedd, y mwyaf yw'r cydraniad a'r manylder y mae'n ei ddangos.

 

Mae chwyddo digidol yn defnyddio algorithmau meddalwedd i chwyddo'r ddelwedd ar ôl iddi gael ei dal gan y synhwyrydd i ddangos mwy o fanylion. Gall y dechneg hon ddarparu lefelau llawer uwch o chwyddo na chwyddhad optegol, ond daw ar gost ansawdd delwedd is. Y rheswm am hyn yw pan fydd delwedd yn cael ei chwyddo'n ddigidol, mae nifer y picsel yn aros yr un fath, ond mae eu maint yn cynyddu. Mae hyn yn lleihau cydraniad y ddelwedd a gall arwain at bicseli a niwlio. Hefyd, mae cydraniad gwreiddiol y ddelwedd yn cyfyngu ar chwyddo digidol. Os yw'r ddelwedd wreiddiol o ansawdd gwael, ni fydd chwyddo digidol ond yn ei gwneud yn waeth.

 

Ond mae gan chwyddo digidol fanteision hefyd, er enghraifft, mae chwyddo digidol yn aml yn fwy cyfleus oherwydd gellir ei wneud trwy glicio botwm yn syml, heb fod angen offer ychwanegol. A gellir ei ddefnyddio ar y cyd â chwyddo optegol i gynhyrchu delweddau hyd yn oed yn fwy manwl. Trwy ddefnyddio chwyddiad digidol i glosio i mewn ar gyfran o ddelwedd sydd wedi'i chwyddo'n optegol, gall ymchwilwyr ddadansoddi manylion bach a fyddai wedi bod yn amhosibl eu gweld fel arall.

 

 

I gloi, chwyddhad optegol yw addasu pellter neu chrymedd y lens fel bod y golau a adlewyrchir o'r gwrthrych yn cael ei blygu a'i ganolbwyntio ar y lens, er mwyn cyflawni effaith chwyddo'r ddelwedd. Ni fydd yr egwyddor o chwyddo optegol yn colli ansawdd y ddelwedd, oherwydd ei fod yn addasiad rhesymol o'r golau trwy gydrannau optegol i sicrhau eglurder ac atgynhyrchu lliw y ddelwedd, ond mae angen offer arbenigol arno. Mae chwyddo digidol yn fwy hyblyg a chyfleus ond fe'i cynhelir trwy ryngosod y ddelwedd, a fydd yn achosi ystumiad delwedd ac aliasing. Yn y pen draw, mae'r dewis o ba ddull i'w ddefnyddio yn dibynnu ar anghenion penodol yr ymchwilydd ac ansawdd y ddelwedd wreiddiol. Trwy ddeall cryfderau a gwendidau pob dull, gall ymchwilwyr ddewis yr offeryn gorau ar gyfer y swydd.