Ein "optisches" Zoom kennt man von "normalen" Kameras. Z.B. wird ein Objektiv mit 35 - 70 mm Brennweite als 2x Zoom bezeichnet. Dabei wird mit 70 mm jedes Motiv exakt doppelt so groß (breit) dargestellt wie bei 35 mm.

Das kann man auch erreichen, wenn man nur ein 35 mm Objektiv einbaut und digital einen Ausschnitt daraus auf das Doppelte vergrößert. Das ist "Digital-Zoom".

Besonders bei Kameras mit weniger als 3MP kann man sich unschwer vorstellen, dass die Qualität des vergrößerten Ausschnitts nicht gerade begeisternd ist! Bei Kameras ab 4MP ist aber Reserve vorhanden, um Bild-Ausschnitte zu vergrößern.
Aber da sind wir schon bei der entscheidenden Aussage! Das was Digital-Zoom in der Kamera macht, kann ich auch nachträglich am PC in aller Ruhe machen!

Die meisten Kameras (z.B. Ixus 400, Fuji F10 usw.) vergrößern tatsächlich den gewählten Bildausschnitt auf das vorgewählte Bildformat (z.B. 6 MP).
Da dann bereits in der Kamera die JPG-Kompression auf das vergrößerte Bild angewandt wird, ist es geringfügig weniger unscharf als eine nachträgliche Ausschnittvergrößerung aus dem Originalbild, bei dem die Artefakte (Unschärfen) der JPG-Kompression ja mit vergrößert werden!

Hier ein Beispiel:

Bild 1
Das nebenstehende Bild wurde mit max. Tele (105 mm) aufgenommenen.

Bild 2
Von gleichem Standort habe ich dann mit 3,55x Digital-Tele (3,55 x 105 = 373 mm) das Nummernschild herangeholt

Der erste Ausschnitt wurde mit Photoshop aus dem Telebild (1) stark herausvergrößert.

Der zweite Ausschnitt wurde aus dem Digital-Tele-Bild (2) entnommen (Er musste dazu natürlich nur sehr wenig vergrößert werden).
Er ist etwas weniger schlecht, hat weniger "Korn".

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Das dritte Bild zeigt übrigens einen Ausschnitt aus einem anderen Foto, bei dem ich so dicht an das Auto herangegangen bin, bis das gleiche Bild wie "Bild 2" ohne Digital-Tele möglich war.
Das ist eindeutig die bessere Lösung .... wenn man nah genug herankommen kann!

Andere Methode

Manche Kameras bieten Digital-Tele nicht erst dann an, wenn das maximale optische Tele erreicht ist. Hier kann bei jeder Brennweite auf Knopfdruck die Bildmitte digital vergrößert werden. Das ist nicht nur ein gutes Hilfsmittel bei der manuellen Scharfstellung, sondern ist bei Makro-Aufnahmen sehr vorteilhaft. →Beispiel

Fazit:
Bei Kameras, die die Bilder intern auf die eingestellte Auflösung hochrechnen, kann Digital-Tele die nachträgliche Hochrechnung am PC voll ersetzen.

Aber immer ist Digital-Tele schlechter als ein echtes Tele!

Einfluß von MP auf Digital-Tele

Bei 1:1 -Betrachtung sind alle Digitalbilder etwa gleich (un)scharf *).

Wählt man nun z.B. aus einem 6MP-Bild (Bildbreite 2848 Pixel) einen Ausschnitt von der Breite 1600 Pixel, so hat man einen "Zoomfaktor" von 2848/1600 = 1,78. Aus 108 mm Tele (1. Bild) einer Taschenkamera wird dann ein 192 mm Tele (2. Bild). Es ist so scharf wie das Bild einer vergleichbaren 2MP-Kamera und auf jedem Bildschirm "bildfüllend".
Wählt man einen Ausschnitt von 1024 Pixel Breite, dann werden aus den 108 mm nicht weniger als 300 mm (Faktor: 2,78). (3. Bild) → 300 mm Tele

192 mm

Je nach MP-Anzahl ergibt ein Bildausschnitt von 1600 x 1200 Pixeln (auf jedem Bildschirm bildschirmfüllend und geeignet für einwandfreie 13 x 10 cm Papierbilder) bei 108 mm Tele:

  4 MP-Kamera ▬► 153 mm
  6 MP-Kamera ▬► 192 mm
  8 MP-Kamera ▬► 220 mm
 12MP-Kamera ▬► 270 mm

Die gleichen Ergebnisse ergeben sich, wenn man mit Digital-Tele arbeitet. Das Bild enthält dann mindestens so viele Details wie eine Ausschnittvergrößerung.

Angenehmer Nebeneffekt beider Methoden: Auch bei so erreichten 200 oder gar 300 mm haben selbst die kleinsten Kameras mindestens Blende 5. Viel lichtstärker sind auch die meisten "echten" Telezooms nicht!

Bei bestimmten Motiven gibt es aber einen unbestreitbaren Nachteil gegenüber einem "echten" Tele-Objektiv: Ein "Freistellen" ist wegen der großen Schärfentiefe praktisch unmöglich.

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*) Mit dem Fuji Super-CCD-Sensor der 5.Generation aufgenommene Bilder sind wegen der speziellen Berechnungsmethode bei 1:1 -Betrachtung deutlich schärfer als die von normalen Sensoren. Hier ein Beispielbild (220 KB), das einen 1:1 Ausschnitt aus einem Foto der Fuji F10 zeigt. Es ist das 3. Bild der oberen Bildreihe.
Die höchste Auflösung bei 1:1 Betrachtung haben übrigens Bilder, die mit Foveon-Sensoren aufgenommen wurden.

Digi-Tele bei reduzierter Auflösung

Neben der obigen Methode, bei der ein Bildausschnitt durch "erfinden" von Pixeln auf die volle Bildgröße aufgeblasen wird, gibt es eine völlig andere.

Bei dieser Methode wird nur der gewählte Bildausschnitt abgespeichert und nicht anschließend vergrößert. Vor Jahren habe ich das schon bei der Fuji 602 beschrieben. 
Sony nennt diese Methode "Smart-Zoom":
Canon nennt sie "Safety-Zoom"
Panasonic nennt sie "Erweitertes optisches Zoom"

Vorteil dieser Methode ist, dass die Bilder nie schlechter als der entsprechende 1:1 Ausschnitt aus einem Bild bei höchster Auflösung werden kann. Es werden ja keine Pixel erfunden!
Vorraussetzung ist allerdings, dass die Kamera auf einen Modus kleiner als die maximale Auflösung eingestellt wurde (z.B. eine 10MP-Kamera auf "5MP").

Wenn man die Kamera im maximalen Modus benutzt, fehlt logischerweise das Digital-Zoom ... aber man kann den gleichen Effekt später am PC erreichen!

1. Freistellen

Ein Digitalzoom hilft überhaupt nicht, wenn man ein Motiv vor einem unscharfen Hintergrund freistellen will. Nur ein Tele mit mindestens (umgerechnet) 150 mm Brennweite hat solche geringe Schärfentiefe.

2. Sehr weit entfernte Motive

Es gibt manchmal Motive, an die ich nicht näher herankommen kann, die ich aber gerne formatfüllend aufnehmen möchte.

Beispiele:
Tierfotos in freier Wildbahn
Sportfotos
Filmstars ...

Wenn dann deutlich mehr als 400 mm bei höchster Bildqualität gefordert wird, geht kein Weg an einer D-SLR vorbei!
(→ "Was würde ich mir kaufen?")