بررسی مگاپیکسل بالاتر و معرفی عوامل مهم در بررسی کیفیت دوربین گوشی‌های امروزی


امروزه فرمولی که برای تخمین کیفیت دوربین یک گوشی می‌توان استفاده کرد شامل جنس و اندازه‌ی لنز، حسگر نور، سخت‌افزار مورد استفاده برای پردازش تصویر و در نهایت نرم‌افزاری برای هماهنگی بین بخش‌های ذکر شده، می‌شود. در یک کلام تمام ماژول دوربین را باید بررسی کرد تا به کیفیت عکس‌ها پی برد.

در اینجا می‌خواهیم نگاه عمیق‌تری به موارد یاد شده در ارزیابی کیفیت دوربین گوشی‌های امروزی داشته باشیم.

اولین عامل کلیدی: سنسور یا حسگر


عوامل موثر بر کیفیت عکس گوشی
عوامل موثر بر کیفیت عکس گوشی

وقتی از کیفیت دوربین یک محصول صحبت به میان آید، نظر بیشتر کاربران معمولی و حرفه‌ای این است که حسگر نور مهم‌ترین عامل است چرا که مسئولیت دریافت و ثبت نور بر عهده‌ی این جزء دوربین می‌باشد. نقش حسگر در یک دوربین دیجیتال به مثابه‌ی نقش فیلم در دوربین‌های عکاسی قدیمی است. نوری نباشد، عکسی هم به دست نمی‌آید.

نور از لنز دوربین وارد شده و به سمت حسگر هدایت می‌شود. حسگر نور و تمام اطلاعات آن را می‌گیرد و به زبان سیگنال‌های الکتریکی ترجمه می‌کند. سیگنال‌های تولید شده توسط پردازنده‌ی تصویر، پردازش شده و عکس ایجاد می‌شود. پردازنده‌ی تصویر نقش بهینه کردن و تصحیح عکس نهایی را بر عهده دارد و برخی موارد مشکل‌زا مثل نویز را حذف یا کاهش می‌دهد.

اندازه‌ی حسگر اهمیت بسیار زیادی دارد. به طور کلی هر چه حسگر بزرگ‌تر باشد، پیکسل‌ها هم بزرگ‌تر می‌شوند و هر چه پیکسل‌ها بزرگ‌تر باشند، نوری که جمع می‌کنند هم بیشتر است. بنابراین در نهایت به این نتیجه می‌رسیم که حسگر بزرگ‌تر به جذب نور بیشتر و افزایش کیفیت عکس می‌انجامد.

وقتی با متخصصین صحبت می‌کنیم، عبارات جالبی برای توضیح رابطه‌ی بین حسگر و پیکسل به کار می‌برند. یکی از عبارات معروف سطل آب و چاه است که داستان را بیش از حد ساده می‌کند.

فرض کنید یک پیکسل به مثابه‌ی سطل آبی است که روی صفحه‌ی سیاه حسگر قرار گرفته است. اگر بخواهید آب یا نور بیشتری جمع کنید، باید حجم سطل‌ها افزایش یابد. بنابراین برای قرار دادن سطل‌های بزرگ‌تر به سطح بیشتری نیاز پیدا می‌کنید و به عبارت دیگر برای جذب نور بیشتر، به پیکسل‌های بزرگ‌تر و لذا به حسگر بزرگ‌تر نیاز دارید.

یکی از اساسی‌ترین تفاوت‌های بین یک دوربین تک لنز انعکاسی یا به اصطلاح حرفه‌ای که رزولوشن 5، 8 و یا 13 مگاپیکسل دارد با دوربین 13 مگاپیکسلی یک گوشی هوشمند، در اندازه‌ی حسگر است.

معمولاً حسگر بزرگتر نور بیشتری جذب کرده و نویز کمتری در عکس باقی می‌ماند، از طرفی محدوده‌ی دینامیکی یا Dynamic Range تصویر افزایش می‌یابد. منظور از محدوده‌ی دینامیکی نسبت روشنایی روشن‌ترین نقاط تصویر به تاریک‌ترین نقاط آن است.

مگاپیکسل واژه‌ای مبهم و گمراه‌کننده


عکاسی با گوشی
عکاسی با گوشی

حالا با توضیحاتی که دادیم، کم‌کم به این حقیقت پی می‌برید که افزایش پیکسل‌های یک حسگر، بهترین راه ممکن برای افزایش دقت پیکسل‌ها نیست ولیکن در سال‌های اخیر، صنعت گوشی‌های هوشمند به سمت افزایش تعداد پیکسل حرکت کرده، بدون اینکه حسگر بزرگ‌تر شود.

چند سال پیش وقتی روزلوشن دوربین‌ها از 1 مگاپیکسل به 2 مگاپیکسل افزایش یافت، جان ایرِنسِن که یکی از تحلیلگران گارتنر است و در مورد حسگر دوربین‌ها اطلاعات خوبی دارد، اینگونه اظهار کرده: "آنها اندازه‌ی پیکسل را کوچکتر کرده‌اند تا پیکسل‌های بیشتری جای گیرند" و نیز: "اما حسگر، همان حسگر قبلی است".

رابطه‌ی بین تعداد پیکسل‌ها و اندازه‌ی فیزیکی حسگر پاسخ این سوال جالب است که چرا برخی دوربین‌های13 مگاپیکسلی همچون هواوی Y5 2019 ، رقبای 16 مگاپیکسلی حتی بالاتر خود را به راحتی مغلوب می‌کنند.

اما عوامل دیگری هم در کیفیت دوربین گوشی‌های هوشمند دخیل هستند. کوچکی و به عبارت دیگر باریکی گوشی‌ها، اندازه‌ی حسگر را محدود می‌کند. افزایش مگاپیکسل باعث کوچکتر شدن پیکسل‌ها و جذب نور کمتر شده و در نهایت کیفیت عکس را کاهش می‌دهد. البته همیشه اینطور نیست، به عنوان مثال وقتی نور محیط زیاد یا کافی باشد، روزولوشن بیشتر منجر به افزایش کیفیت تصویر می‌شود.

نکته‌ی دیگر این است که همیشه افزایش رزولوشن دوربین گوشی‌های هوشمند با کاهش اندازه‌ی پیکسل‌ها همراه نیست. به عنوان مثال پیکسل‌های گوشی تایتان 2 اچ‌تی‌سی 1.12 میکرونی بوده و پیکسل‌های دوربین اچ‌تی‌سی وان ایکس کمی بزرگ‌تر یعنی 1.4 میکرونی هستند. بنابراین اگر عکس‌های 16 مگاپیکسلی تایتان 2 را با اچ‌تی‌سی وان ایکس به صورت پیکسل به پیکسل مقایسه کنیم، اختلاف زیادی ندارند و این نتیجه‌ی استفاده از حسگر بزرگ‌تر برای افزایش رزولوشن است.

دومین عامل کلیدی: پردازش تصویر


حسگر دوربین گوشی ها
حسگر دوربین گوشی ها

علاوه بر اندازه و کیفیت حسگر، پردازنده‌ی تصویر هم اهمیت بسزایی دارد. در بیشتر گوشی‌های رده اول، از تراشه‌های مجتمعی استفاده شده که در آن علاوه بر پردازنده‌ی اصلی، پردازنده‌ی گرافیکی هم به چشم می‌خورد. با استفاده از شتاب‌دهی سخت‌افزاری که به کمک پردازنده‌ی گرافیکی امکان‌پذیر شده، می‌توان پردازش تصاویری مثل عکس، فیلم و بازی‌ها را مستقل از نرم‌افزار انجام داد، بدین ترتیب بار پردازشی سنگین از دوش پردازنده‌ی اصلی برداشته می‌شود.

اچ‌تی‌سی و سامسونگ با استفاده از پردازنده‌ی تصویری که از شتاب‌دهی سخت‌افزاری بهره می‌برد، سرعت عکاسی دوربین گوشی‌های خود را افزایش داده‌اند به طوری که در حالت عکاسی سریع و پشت‌سرهم یا Continuous-Burst Mode می‌توان هر عکس را در زمانی کمتر از یک دهم ثانیه ذخیره کرد. البته توجه داشته باشید که در حالت بِرست فرصت کافی برای فوکوس وجود ندارد و لذا عکس‌ها کمی مات می‌شوند.

بین سخت‌افزار و عکسی که در نهایت تهیه می‌شود، همیشه یک پل نرم‌افزاری وجود دارد. الگوریتم‌ها و اعمال منطقی خاصی برای نمایش عکس نهایی روی صفحه‌ی گوشی به کار گرفته می‌شوند. اینجاست که مهم‌ترین جزء در عکاسی مطرح می‌شود و آن اینکه چشم شما چطور به تفسیر کیفیت رنگ‌ها، وضوح تصویر و غیره می‌پردازد.

پردازنده‌ی تصویر نقش دیگری هم دارد و آن رسیدن به تأخیر صفر ثانیه‌ای شاتر است. وقتی شاتر دوربین گوشی خود را فشار می‌دهید تا عکس ذخیره شود، هر چه تأخیر دوربین کمتر باشد، بهتر است و این مهم به کمک پردازش تصویر و البته سخت‌افزار بهتر قابل دستیابی است.

نتیجه‌گیری

در نهایت می‌خواهیم مسأله‌ی مگاپیکسل بالاتر را بار دیگر مطرح کنیم. در مقایسه‌ی دوربین گوشی‌های هوشمند بهتر است به مگاپیکسل توجه نکنیم بلکه کیفیت عکس‌ها و امکانات و سهولت استفاده از نرم‌افزار دوربین را مورد توجه قرار دهیم. اهمیت سخت‌افزار و نرم‌افزاری که در تولید عکس مشارکت دارند به مراتب بیشتر از مگاپیکسل است و زمان آن رسیده که مگاپیکسل را نادیده بگیریم.

مسأله‌ی دیگر توجه به نیاز در عکاسی است. اگر دوربین ساده‌ای می‌خواهیم که از سوژه‌های معمولی عکس بگیریم، نیازی به استفاده از یک دوربین حرفه‌ای نیست. کاربران حرفه‌ای که می‌خواهند تصاویر با کیفیتی از مناظر طبیعت، مناظر تاریک، عکاسی از جانداران از فاصله‌ی زیاد و مانند آن بگیرند، مسلماً به دوربین‌های حرفه‌ای نیاز پیدا می‌کنند. دوربین‌هایی که برای تنظیم کردن آن باید حوصله کرد و با نحوه‌ی کار آن آشنا شد.