آشنایی با سیستم دوربین‌ دوگانه در گوشی های هوشمند

   
نام نویسنده:

ممکن است بسیاری از کاربران با خود فکر کنند که استفاده از دو لنز دوربین در گوشی‌های هوشمند، تنها یک جنبه تبلیغاتی باشد و یا آنکه استفاده از این فناوری تاثیر چندانی بر کیفیت تصاویر ثبت شده ندارد. دوربین‌های موجود در گوشی‌های هوشمند، هنوز هم در وضعیت‌هایی همچون شرایط نور کم، عملکرد ضعیفی دارند. در حالی که هرچند در اغلب موارد کیفیت بهتر از کمیت است، با این حال در عمل ثابت شده که افزایش تعداد سنسورهای دوربین به طور مستقیم می‌تواند بر روی کیفیت تصاویر ثبت شده تاثیر مثبت داشته باشد.

دلیل به وجود آمدن سنسورهای دوگانه

دلیل به وجود آمدن سنسورهای دوگانه

بر کسی پوشیده نیست که دوربین‌های کنونی به کار گرفته شده در گوشی‌های هوشمند از کیفیت قابل قبولی برخوردار هستند که به نیاز طیف وسیعی از نیاز کاربران پاسخ می‌دهند؛ هرچند که قابلیت‌های آن‌ها هنوز فاصله زیادی تا رسیدن به عملکرد دوربین‌های DSLR دارند. ترکیب سخت‌افزار مناسب و تولید نرم‌افزارهای هوشمند، به تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند کمک کرده تا دوربین‌های مناسب و قابل‌قبولی را در اختیار مشتریان خود بگذارند. ویژگی‌هایی همچون حالت HDR سریع، به ما اجازه می‌دهد تا در بدترین شرایط ممکن نیز عکس‌های خود را ثبت کنیم. بسیاری از عموم کاربران انتظار دارند که افزایش پیکسل‌ها، جزئیات بیشتری در اختیارشان بگذارد و به عبارتی وضوح عکس را بالا ببرد ولی باید توجه داشت که برای داشتن یک عکس پر وضوح به لنز بهتر با خطای رنگی Chromatic aberration کمتر هم نیازمندیم.

در واقع صرف افزایش تعداد پیکسل در یک دوربین نمی‌تواند تضمین کننده افزایش کیفیت تصاویر ثبت شده باشد. همان‌طور که گفته شد راه حل این مشکل یا اعمال روش‌های نرم افزاری برای کاهش نویز موجود در تصویر است و یا استفاده از لنزهای Chromatic aberration، اما این لنزهای ابعاد بزرگ‌تری هم دارند و نمی‌توانند در دوربین‌های کوچک امروز جاسازی شوند.

به هر میزان که تعداد مگاپیکسل‌ها افزایش یابد، کیفیت لنز در تنگنای بیشتری قرار می‌گیرد؛ به عبارت روشن‌تر لنز‌هایی که تعداد سنسور‌های وضوح تصویر را نسبت به کیفیت آن‌ها بیشتر می‌کنند، تعداد پیکسل‌های بیشتری را به تصویر می‌دهند، اما هیچ اطلاعات جدیدی برای اضافه شدن به این پیکسل‌ها عملا وجود ندارد، زیرا به هر میزان که اطلاعات قابل دریافت بوده، قبلا توسط لنز دریافت شده است و بیش از آن پردازش نخواهد شد.

دلیل به وجود آمدن سنسورهای دوگانه

جدا از این مبحث تا اندازه معینی می‌توان بر روی قابلیت‌های نرم افزاری و تعداد پیکسل‌های یک دوربین برای ایجاد خلاقیت در زمان ثبت عکس مانور داد. موارد ذکر شده تنها بخشی از دلایلی هستند که لزوم به کار گیری سنسورهای دوگانه در گوشی‌های هوشمند را مشخص می‌کنند. در واقع سنسورهای دوگانه دوربین به شکل مستقیمی می‌توانند در شرایط مختلف باعث افزایش کیفیت تصویر ثبت شده گردند. به عنوان مثال در این گونه دوربین‌ها زاویه مانور دوربین تقریبا دو برابر می‌شود و یا آنکه می‌توان به گشادگی دیافراگم 2 برابر بیشتر از حالت عادی که با روشنایی تصویر رابطه مستقیمی دارد دست یافت.

فناوری دوربین دوگانه با هدف تصویر برداری با کیفیت بالاتر و وضوح بیشتر، در تلفن‌های همراه امروزی به کار گرفته شد؛ اما هر کمپانی از راهکار مخصوص به خود برای بهره‌برداری از این تکنولوژی استفاده نموده است، اما نکته حائز اهمیت این است که در استفاده از دوربین‌های دوگانه کیفیت تصاویر بالاتر رفته و کاربران می‌توانند تصاویر بهتری را نسبت به قبل ثبت کنند.

یکی دیگر از دلایل استفاده از سنسورهای دوگانه، افزایش عمق دید در تصاویر ثبت شده است. برخلاف میزان درخشانی یک عکس که می‌توان آن را با فیلترهای نرم افزای تغییر داد، عمق دید یک تصویر به ساختار فیزیکی نیاز دارد، به همین دلیل است که دوربین‌های حرفه‌ای عکس‌برداری، سایزهای بسیار بزرگی دارند؛ اما پیاده سازی چنین تئوری‌ای در پشت گوشی‌های هوشمند غیر ممکن است و همین امر نیز باعث ظهور دوربین‌های دوگانه می‌شود. درواقع این فناوری به پردازنده مرکزی این امکان را می‌دهد تا اطلاعات عمق میدان را بهتر از گذشته دریافت کند.

شیوه به کار گیری دوربین‌های دوگانه متفاوت است

همان‌طور که گفته شد اگرچه تئوری‌ این فناوری تنها بر اساس موارد فوق شکل گرفته، با این حال هریک از شرکت‌های تولید کننده گوشی همراه از شیوه خاصی برای اعمال آن در محصولات خود استفاده می‌کند. به عنوان مثال اپل در آیفون 7 پلاس از دوربین دوگانه‌ای استفاده کرده که یکی از لنزها برای تصویر برداری به‌صورت عریض و دیگری در حالت دائما زوم قرار دارد. هنگامی که این دو تصویر با یکدیگر ادغام شوند، تصاویری با عمق بیشتر و کیفیتی بالاتر خواهیم داشت. این مزیت برای استفاده در عکس برداری در حالت پورتره، بسیار کاربردی می‌باشد. علاوه بر این چنین ادغامی باعث شده که کاربران به زوم اپتیکال دو برابری دست پیدا کنند. به زبان ساده‌تر می‌توان دو برابر زوم بر روی تصاویر انجام داد، بی‌آنکه تأثیری در عکس ثبت شده نمایان شود.

البته نمی‌توان دوربین آیفون 7 پلاس را انقلابی در این صنعت دانست، چرا که شرکت چینی اوپو به تازگی از جدیدترین فناوری دوربین عکاسی خود موسوم به 5X پرده برداشته و کاربران با کمک یکی از حسگرها که به یک لنز تله فوتو متصل شده و در پشت فریم جای گرفته، می‌توانند از 5X زوم بدون افت کیفیت عکس بهره بگیرند که این به خوبی تایید می‌کند تا اینجای کار دوربین Oppo نسبت به سایر رقبا در این تکنولوژی یک سر و گردن بالاتر است.

شیوه به کار گیری دوربین‌های دوگانه متفاوت است

اما در سوی دیگر ال‌جی که یکی از پیشگامان استفاده از دوربین‌های دوگانه در محصولات خود بوده و حتی در میان رده‌های این برند نیز شاهد استفاده از چنین قابلیتی هستیم، برخلاف اپل ترجیح داده که به عنوان مثال سنسور دوگانه ال‌جی وی 20 را به طور پیش‌فرض بر روی حالت زوم قرار ندهد تا به میدان دید وسیع‌تری دست پیدا کند.

توجه داشته باشید که حالت zoom out، سنسور ال‌جی وی 20 در صورت تمایل کاربر می‌تواند در حالت فوکوس تغییر کند، با این حال در حالت کلی دارندگان این محصول به میدان دید وسیع‌تری نسبت به سایر مدل‌های موجود در بازار دسترسی خواهند داشت. البته بد نیست به این نکته اشاره داشته باشیم که استفاده از چنین سیستمی در وی 20 باعث ثبت تصاویری می‌شود که در گوشه‌های آن شاهد برخی موج‌ها هستیم و همین امر نیز می‌تواند بر روی نظر برخی کاربران مشکل پسند تاثیر منفی داشته باشد.

راهکار هواوی با این دو شرکت تفاوت دارد. این راهکار میان گوشی سازان کوچک که تنها می‌خواهند یک گوشی موبایل دارای دوربین دوگانه روانه بازار کنند بسیار محبوب است. در این شیوه یک سنسور رنگی عادی در کنار یک سنسور سیاه و سفید دارای رزولوشن بالا قرار می‌گیرد. سنسور سیاه و سفید نور به مراتب بهتری جذب کرده و عمق بیشتری دارد. این در عمل بدان معناست که تنظیمات دوربین به نور حساس‌تر است و درنتیجه در محیط‌های کم نور، تصاویر بهتری ثبت کند. هواوی به منظور افزایش سرعت فوکوس و همچنین ذخیره تصاویر ثبت شده در این سیستم، از پردازشگری جداگانه استفاده می‌کند تا کمبودهای احتمالی هنگام ثبت دو تصویر را جبران نماید.

آیا به کار گیری دو سنسور موجب افزایش کیفیت تصاویر می‌شود؟

برای پاسخ به این سؤال بایستی از جوانب مختلفی به قضیه نگاه کنیم. شاید در نظر بسیاری، افزایش کیفیت صرفاً به معنای شفافیت بیشتر تصاویر و یا تار نشدن پیکسل‌ها در هنگام زوم کردن بر روی عکس باشد. هرچند این دو فاکتور نیز در باکیفیت جلوه کردن تصاویر دخیل هستند، با این حال این تمام ماجرا نیست.

همان‌طور که در مطالب فوق نیز به آن اشاره شد، به کار گیری از دو سنسور در دوربین‌های موبایلی امکان زوم کردن بدون وقفه در هنگام ثبت ویدئو را به ارمغان می‌آورد. در سوی دیگر به عنوان مثال گلکسی نوت 8 که از دو سنسور 12 مگاپیکسلی بهره می‌برد و یا آیفون 7 یا 8 یا 10، همگی امکان زوم 2x بدون افت کیفیت را ارائه می‌دهند. هیچ کدام از موارد مذکور در سنسورهای واحد قابل دسترس نیست. در سوی دیگر شرکت‌های سخت افزار اغلب بر روی قابلیت ثبت تصاویر پرتره مانور تبلیغاتی می‌دهند، به طوری که در آیفون 10 شاهد اضافه شدن این قابلیت به دوربین سلفی هم هستیم.

آیا به کار گیری از دو سنسور موجب افزایش کیفیت تصاویر می‌شود؟

در حال حاضر اکثر دوربین‌ موبایل‌های میان رده تا موبایل‌های گران‌تر پرچم‌دار می‌توانند با رزولوشن Full HD یا 1920 در 1080 فیلم‌برداری کنند. در موبایل‌های جدید پرچم‌دار حتی امکان فیلم‌برداری با رزولوشن فوق‌العاده 4k یا 3840 در 2160 نیز وجود دارد که هر فریم آن 8 مگاپیکسل کیفیت دارد. در این مقوله تفاوتی میان سنسورهای تکی یا دوتایی وجود ندارد.

عامل تعیین کننده کیفیت بعدی یک سنسور، اندازه پیکسل‌های ثبت شده است. این معیار دقیقا همانند اندازه سنسور بر روی کیفیت عکس دوربین موبایل تاثیر می‌گذارد، درواقع اگر سنسور بزرگ‌تر شود و رزولوشن یا تعداد پیکسل ثابت بماند، اندازه پیکسل نیز افزایش می‌یابد. همانند اندازه سنسور این معیار بر روی کیفیت کلی عکس از دید وسعت دینامیکی، دقت رنگ و میزان حساسیت در شرایط نوری مختلف تاثیر می‌گذارد. هرچه این اندازه بزرگ‌تر باشد، هر پیکسل تعداد فوتون‌های بیشتری را دریافت می‌کند و شما می‌توانید در نور کم یا در حرکات سریع عکس‌های بهتری بگیرید.

البته شرکت سامسونگ با به کار بردن فناوری Dual Pixel در پرچم‌داران خود از همه پیکسل‌های فوکوس موجود استفاده کرده و همچنین سرعت و دقت ثبت تصاویر به طرز چشمگیری بهبود یافته‌اند. علاوه بر همه موارد یاد شده، میزان نور بیشتری به سنسور وارد می‌شود و با پیشرفت کیفیت تصاویر بروبرو خواهیم شد. شرکت‌های بزرگ سازنده سنسور دوربین موبایل مانند سونی، هرساله بهبود‌های چشمگیری در تکنولوژی CMOS می‌دهند و با معماری‌های جدیدی برای پیکسل‌ها مانند تکنولوژی BSI که لایه حساس به نور را به بخش بالایی منتقل کرده است. حساسیت پیکسل‌ها به نور را بازهم افزایش داده‌اند؛ بنابراین اگر همه معیارها بین دو دوربین موبایل در یک رده قیمتی یکسان بود، به احتمال زیاد دوربینی که به روزتر و جدیدتر است کیفیت بهتری ارائه می‌کند.

دوربین دوگانه

بزرگی دریچه دیافراگم معیار بسیار مهمی که اغلب به آن توجه نمی‌کنند. این ضریب هرچه عدد کوچک‌تری را نشان دهد، به این معنا است که نور بیشتری را دریافت می‌نماید و در واقع دریچه دیافراگم بازتر است. به طور مثال یک لنز با ضریب دیافراگم 1/1.9 نسبت به یک لنز با دیافراگم 1/2.2 نور بیشتری دریافت می‌نماید و در شرایط نور کم عکس‌های روشن‌تری می‌گیرد؛ اما باید در نظر داشت که هرچه دیافراگم بازتر باشد شفافیت بالا و رزولوشن بالا داشتن برای لنز سخت‌تر می‌شود.

درنهایت فناوری HDR این امکان در شرایطی که طیف وسیعی از نورهای مختلف وجود دارد می‌تواند عکس‌های بهتری خلق کند، چرا که چند عکس با تنظیمات مختلف Exposure گرفته و با یکدیگر ترکیب می‌نماید. به طور مثال در شرایطی که آسمان پرنور است و نواحی از عکس تاریک‌تر باعث می‌شود که هم آسمان و هم نواحی سایه جزییات کافی داشته باشد. در زیر می‌توانید تفاوت یک عکس HDR و یک عکس معمولی را مشاهده کنید. هرچند عوامل دیگری مانند، لرزش‌گیر اپتیکال یا دیجیتال و یا ضریب فاصله کانونی هم می‌توانند در تشخیص میزان کیفیت دوربین نقش به سزایی داشته باشند، با این حال تحت هیچ شرایطی نمی‌توان عوامل نرم افزاری را نادیده گرفت.

یک کم ختم کلام

کمتر کسی از کاربران عادی شانس کار کردن با دوربین تمام گوشی‌ها را به دست می‌آورد، از این رو در دنیای فناوری مراجعی به وجود آمده‌اند که با انجام این کار، هرساله بهترین سنسورهای به کار رفته در گوشی‌های هوشمند را با در نظر گرفتن تمام عوامل فوق اعلام می‌کنند. اگر بخواهیم با این سؤال که استفاده از سنسورهای دوگانه باعث افزایش کیفیت تصاویر ثبت شده گردیده‌اند پاسخ بدهیم، بهتر است بگوییم آری و خیر!

تا هفته گذشته آیفون 8 و گلکسی نوت 8 که هر دو به سنسور دوگانه تجهیز شده‌اند، با کسب امتیاز 94 از وب‌سایت DXOMark که معتبرترین مرجع تشخیص کیفیت دوربین شناخته می‌شود، به عنوان گل سرسبد دوربین‌های موبایلی شناخته می‌شدند، با این حال طولی نکشید که گوشی‌های پیکسل 2 گوگل نه تنها این عنوان را با اختلاف زیادی از گوشی‌های مذکور پس گرفتند، بلکه ایده به کار بردن از سنسورهای دوگانه در گوشی‌های هوشمند را هم زیر سؤال بردند؛ چرا که پیکسل‌های جدید تنها به یک سنسور در قاب پشتی مجهز هستند. هر دو پیکسل جدید دارای یک سنسور 12.2 مگاپیکسلی با گشودگی دیافراگم f/1.8 می‌باشند.

گوگل پیکسل 2

نسل قبلی گوگل پیکسل استانداردهای دوربین یک اسمارت‌فون را با کسب امتیاز 89 در وب‌سایت DXOMark و دارا بودن دامنه دینامیک عالی و همچنین تکنولوژی +HDR جابه‌جا کرد و حال نسل جدید این اسمارت‌فون یعنی گوگل پیکسل 2 نیز رقبا را پشت سر گذاشته و قابلیت‌ها و تصاویری را ارائه می‌کند که به معنای واقعی کلمه ما را تحث تاثیر قرار می‌دهند و باعث می‌شوند تا قادر به کاری جز تحسین گوگل نباشیم. برای مثال ما در این اسمارت‌فون شاهد حالت عکاسی پرتره هستیم که با انجام بوکه در پس‌زمینه زیبایی خاصی به تصاویر می‌بخشد و پیش از این، آن را تنها در موبایل‌هایی با 2 دوربین مشاهده کرده بودیم.

درنهایت نتیجه اینکه اگرچه دوربین دوگانه ویژگی‌های مختلفی را به همراه دارد، اما گوگل ثابت کرده که هنوز هم می‌توان تنها با بهینه‌سازی‌های نرم افزاری و کمی خلاقیت، گوشی هوشمندی تولید کرد که قادر است با دوربین تکی، به مراتب تصاویر باکیفیت‌تری نسبت به سایر رقبا که به دوربین‌های دوگانه تجهیز شده‌اند را ثبت کند.

منبع: فیسیت

اخبار مرتبط

دیگر اخبار نویسنده

ارسال نظر


شخصی سازی Close
شما در این صفحه قادر به شخصی سازی نمیباشید