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デジタルズームとは、デジタル写真や動画画像の正確な視野角を縮小する方法です。これは、元の画像と同じ縦横比の領域に画像を切り取り、元の画像と同じサイズに拡大することで実現されます。カメラの光学系は調整されません。電子的に行われるため、光学的な解像度は向上しません。デジタルズームは、人工知能を含む計算コストの高いアルゴリズムによって強化される場合があります。[ 1 ]
非可逆圧縮方式を採用しているカメラでは、圧縮によるディテールの損失が発生する前にズームを適用できるため、後処理での拡大よりもデジタルズームの方が好ましい。一方、可逆圧縮方式で保存するカメラでは、後処理でのリサイズによってデジタルズームと同等またはそれ以上の結果が得られる。
低価格帯のカメラ付き携帯電話はデジタルズームのみで光学ズームは搭載していませんが、多くの高価格帯の携帯電話には、光学ズームをシミュレートできる固定望遠レンズを含む追加の背面カメラが搭載されています。フルサイズのカメラは通常、光学ズームレンズを搭載していますが、光学焦点距離が最大になると自動的にデジタルズームが適用されるものもあります。プロ用カメラは通常、デジタルズーム機能を搭載していません。
光学ズームカメラは光学的な限界までズームでき、さらにデジタルズームでズームできる場合もあります。デジタルズームは光学画像の中央領域を使用して画像を拡大します。画像サイズを縮小することで、出力画像の画質劣化なしにデジタルズームが行われ、一部のカメラには「画質劣化なし」モードや画質劣化インジケーターがあります。[ 2 ] [ 3 ]
下の表は、光学ズーム24倍、デジタルズーム4倍を最大機能とする特定のカメラにおいて、いくつかのメガピクセル（MP）画像サイズにおける劣化のないズーム限界を示しています。
カメラのファームウェアによっては、デジタルズームした画像を元のラスター解像度にアップスケールするのではなく、それに応じて寸法（幅と高さ）を縮小した状態で保存するものがあります。この方法の利点は、ファイルサイズが小さくなることと、メタデータにズームレベルが含まれていない場合でも、画像の寸法からズームレベルを計算できることです。
カメラには、光学ズームに加えてさらに2.0倍の倍率を可能にするインテリジェントズーム機能が搭載されている場合があります。多くのカメラには、1.4倍と2.0倍の2つのオプションがあります。インテリジェントズームはイメージセンサーの中央部分のみを使用し、元の解像度を補間しないため、結果として得られる画像品質は解像度が低下しても良好です。[ 4 ]
ハイブリッドズームは、スマートフォンで使用される概念で、光学ズーム、デジタルズーム、およびソフトウェアを利用して、レンズの物理的な能力を超えてズームインしたときに結果を改善します。[ 5 ]光学ズームを備えたスマートフォンは、3倍または5倍の倍率のレンズを備えています。この制限を超えてズームインしようとすると、カメラがデジタルズームに切り替わるため、品質が低下する可能性がありますが、ハイブリッドズームはこれを軽減できます。携帯電話のカメラを含む多くのカメラは、イメージセンサーの余剰解像度を使用してクロップすることで、ビデオ録画にロスレスデジタルズームも使用しています。これは、使用されるビデオフレームの解像度が、イメージセンサーの利用可能な解像度よりも大幅に低い場合が多いことを利用して行われます。[ 4 ]
つまり、例えば、カメラのハードウェアとソフトウェアが正しく実装されていれば、2160pイメージセンサーは、イメージセンサーのクロッピングを利用することで、 1080pビデオ録画では最大2倍、 720pビデオでは最大3倍、480pビデオでは最大4.5倍のロスレスデジタルズームを可能にするということである。
カメラやイメージセンサーメーカーの間では、「スマートズーム」（ソニー）、「セーフズーム」（キヤノン）、「センサークロップ」（シスコ）[ 4 ]、「インテリジェントズーム」（パナソニックなど）[ 6 ]といった用語が使われている。また、デジタルズーム機能が最大7.2倍、スマートズームで合計約30倍（光学ズーム20倍、デジタルズーム1.5倍）のカメラが16MPの解像度で、さらに合計144倍（光学ズーム20倍、デジタルズーム7.2倍）のカメラもある。[ 7 ]
写真家は、デジタルズームによって生成される画像の特徴的な低忠実度な外観を意図的に利用することができます。[ 8 ]写真の低品質な外観は、写真家の不注意や写真の率直さを暗示するために意図的に使用されることがあります。