توضیحاتی در مورد برخی از مشخصات دوربین تلفن های هوشمند

احتمالا موقع خواندن اطلاعات یک گوشی، به بخش دوربین آن هم توجه کرده اید و شاید مفهوم برخی از آن عبارات برای شما گنگ باشد. همچنین موقع کار کردن با دوربین گوشی خود در حالت دستی، ممکن است عباراتی را دیده باشید که به خوبی متوجه مفهوم آنها نشده باشید. در این مقاله سعی کرده ایم تا این مفاهیم را توضیح دهیم.

این مطلب توسط آقای رسول آریان برای ترنجی ارسال شده است.

1- اندازه سنسور: سنسور (حسگر) دوربین، وسیله ای است که تصاویر دیداری را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می‌کند. اندازه سنسور با واحد اینچ بیان می شود. هر چه اندازه سنسور بزرگتر باشد بهتر است، زیرا سنسور بزرگتر یعنی جذب نور بیشتر. سنسوری با اندازه 1/2.5 اینچ (بخوانید یک بر روی 2.5 اینچ)، یعنی اندازه آن 0.4 اینچ است (عدد یک را بر عدد 2.5 تقسیم کنید). حالا سنسور دیگری با اندازه 1/4 اینچ را در نظر بگیرید، مقدار آن برابر است با 0.25 اینچ. پس هر چه مخرج کسر بزرگتر باشد، اندازه سنسور کوچکتر است. به عنوان مثال سنسوری با اندازه 1/5.4 اینچ، کوچکتر است از سنسوری با اندازه 1/2.3 اینچ.

نکته: اندازه سنسور دوربین را به شکل دیگری نیز اعلام می کنند، به این صورت که طول و عرض آن را با واحد میلیمتر مشخص می کنند.

2- اندازه پیکسل سنسور: اندازه پیکسل های یک سنسور با واحد میکرومتر (µm) بیان می شود. هر چه اندازه پیکسل های یک سنسور بزرگتر باشد بهتر است، زیرا اندازه پیکسل بزرگتر یعنی جذب نور بیشتر.

نکته: کمپانی سامسونگ از فناوری پیکسل دوگانه (Dual Pixel) استفاده می کند که موجب می شود اندازه هر پیکسل نسبت به قبل بزرگتر باشد. همانطور که گفتیم، پیکسل بزرگتر باعث جذب نور بیشتر می شود.

3- رزولوشن سنسور: به تعداد پیکسل های یک سنسور گفته می شود. با ضرب کردن تعداد پیکسل های طول در عرض، میزان رزولوشن یک سنسور به دست می آید. زمانی که می گویند دوربینی 12 مگاپیکسل است، یعنی از 12 میلیون پیکسل تشکیل شده است. در گذشته کمپانی های سازنده گوشی های هوشمند تمایل داشتند که صرفا با بالا بردن رزولوشن، قدرت دوربین را افزایش دهند. در آن زمان هر گوشی که مقدار مگاپیکسل آن بالاتر بود، دوربین آن برتر شناخته می شد. اما در سال های اخیر مقدار رزولوشن ثابت ماند و حتی کاهش یافت. امروزه ما می دانیم که مگاپیکسل بالاتر به تنهایی کافی نیست.

نکته: در شرایطی که اندازه دو سنسور دقیقا برابر باشد، سنسوری که تعداد پیکسل های (رزولوشن) آن کمتر باشد بهتر است. زیرا اندازه پیکسل های آن سنسور بزرگتر است و جذب نور بیشتری دارد. به عنوان مثال در دو سنسور با اندازه 1/2.5 اینچ، اگر یکی 12 مگاپیکسل باشد و دیگری 24 مگاپیکسل، کیفیت عکس های سنسور 12 مگاپیکسلی بهتر است و نویز کمتری دارد، زیرا اندازه هر پیکسل از سنسور آن، دو برابر هر پیکسل از سنسور 24 مگاپیکسلی است. البته رزولوشن سنسور هم مهم است و تعداد پیکسل بیشتر موجب بزرگتر شدن اندازه تصویر و بیشتر شدن جزییات آن می شود. اما یک تصویر 12 مگاپیکسلی شفاف و واضح، خیلی بهتر از یک تصویر 24 مگاپیکسلی نویزی است.

4- فاصله کانونی: فاصله کانونی لنز به معنی زاویه و عمق دید لنز است که با واحد میلیمتر (mm) بیان می شود. هر چه این عدد بزرگتر باشد عمق دید لنز بیشتر و هر چه کوچکتر باشد زاویه دید لنز بیشتر است. به عبارتی زاویه دید با عمق دید نسبت عکس دارد، هر چه زاویه دید بیشتر شود، عمق دید کمتر می شود و بالعکس. لنزی که فاصله کانونی آن کم باشد، یک لنز عریض (Wide) است. به همین ترتیب لنزی که فاصله کانونی آن زیاد باشد، یک لنز عمیق (Tele) است. کاربرد لنز Wide داشتن زاویه دید بیشتر است. به عنوان مثال لنز 26 میلیمتری گلکسی S9 پلاس یک لنز واید است و زاویه دید آن 77 درجه است. همچنین لنز دوربین سلفی این گوشی 25 میلیمتری است که زاویه دید آن 80 درجه است. کاربرد لنز Tele داشتن قابلیت های زوم اپتیکال، عکاسی پرتره و عکاسی بوکه است. به عنوان مثال لنز 52 میلیمتری گلکسی S9 پلاس یک لنز تله است و زاویه دید آن 45 درجه است. فاصله کانونی در دوربین گوشی ها ثابت است، اما برخی از لنزهای مخصوص دوربین های DSLR قابلیت تغییر فاصله کانونی دارند.

نکته اول: در گوشی های گلکسی Note 8 و گلکسی S9 پلاس که دوربین دوگانه دارند، به واسطه دوربین دوم که لنز Tele دارد، قابلیت زوم اپتیکال 2 برابری ایجاد شده است. اما گلکسی S9 به دلیل نداشتن دوربین دوم، زوم اپتیکال ندارد.

نکته دوم: علاوه بر دو مدل لنز فوق، لنزهای فوق عریض هم وجود دارند. دوربین دوم LG G6 دارای یک لنز فوق عریض (Super Wide) است. زاویه دید آن 125 درجه و فاصله کانونی آن حدود 2 میلیمتر است. فاصله کانونی بسیار کم آن موجب می شود که زاویه دید دوربین خیلی بیشتر شود.

نکته سوم: علاوه بر لنزهای Wide Angle و Tele Photo، لنزهای دیگری هم هستند که بیشتر توسط دوربین های DSLR استفاده می شوند. از جمله لنزهای Zoom، Fish Eye، Macro و Tilt Shift.

5- گشودگی دیافراگم لنز: دیافراگم در دوربین عکاسی به تیغه هایی گفته می شود که درون لنز قرار گرفته اند و با گشاد و تنگ شدن، میزان عبور نور را از روزنه میانی آنها که به آن اپرچر (Aperture) گفته می شود، کنترل می کنند. کلمه دیافراگم، یک کلمه فرانسوی است و در انگلیسی به آن اپرچر می گویند. این تیغه ها طوری طراحی شده اند که با باز شدن، میزان نور را زیاد و با تنگ شدن، میزان نور را کم می کنند. میزان باز بودن این روزنه از تقسیم فاصله کانونی بر قطر موثر لنز به دست می آید و با علامت F نشان داده می شود. هر چه دریچه لنز بازتر باشد مقدار F کمتر است. هر چه این مقدار کمتر باشد، نور بیشتری وارد لنز می شود، اما در عوض عمق میدان دید کمتر می شود. به طوری که با فوکوس بر روی یک جسم نزدیک، اجسام دورتر تار می شوند. از مقادیر F کم در محیط های تاریک و کم نور استفاده می شود. قابلیت کم و زیاد کردن دریچه لنز در گوشی های هوشمند، برای اولین بار در گلکسی S9 و گلکسی S9 پلاس استفاده شده است.

6- سرعت شاتر: فاصله زمانی است که شاتر دوربین باز است و نور بر روی گیرنده های سنسور دوربین اثر می گذارد. سرعت شاتر با واحد ثانیه مشخص می شود. سرعت شاتر می تواند خیلی کند در حد یک یا چند ثانیه و یا خیلی سریع در حد 1/10000 ثانیه، 1/20000 ثانیه و حتی بیشتر باشد. شاتر کند به عکاس این قابلیت را می دهد که در محیط های تاریک و کم نور، عکس روشن تری را ثبت کند، زیرا نور بیشتری به سنسور می رسد. اما شاتر کند این مشکل را دارد که با کوچکترین لرزشی، فوکوس بر روی سوژه بهم می ریزد و تصویر دچار تار شدگی می شود. پس برای ثبت تصاویر با شاتر خیلی کند، باید حتما گوشی را بر روی سه پایه قرار داد. همچنین داشتن لرزشگیر کمک بسیاری می کند. از شاتر سریع برای زمانی استفاده می شود که بخواهیم از یک سوژه در حال حرکت عکس بگیریم. شاتر سریع این قابلیت را به عکاس می دهد تا بدون اینکه اثر سوژه در تصویر کشیده شود یا مات شود، در یک لحظه خیلی سریع بتوان از آن عکس گرفت. بر همین اساس، شاتر خیلی سریع اجازه نمی دهد تا نور به اندازه کافی به سنسور برسد، به همین دلیل در عکس برداری با شاتر خیلی سریع، عکس ثبت شده تاریک تر از حالت عادی است که به وسیله نورهای مصنوعی از جمله پرژکتور و کمی بالاتر بردن بردن مقدار ISO می توان این مشکل را حل کرد. اما اگر محیط تاریک باشد و سوژه در حال حرکت، دیگر نمی توان از قابلیت شاتر کند به منظور نوردهی بیشتر استفاده کرد، زیرا شاتر کند زمانی کاربردی است که سوژه ثابت باشد. گوشی که دوربین آن قابلیت تنظیم سرعت شاتر را به صورت دستی داشته باشد و همچنین شاتر آن بتواند خیلی سریع و خیلی آهسته تصویر برداری کند، نسبت به گوشی هایی با سرعت شاتر خیلی محدود، برتر است.

نکته: یکی از کارهای هنری که عکاسان انجام می دهند، تصویر برداری از سوژه های متحرک با سرعت شاتر کند است. برای انجام این کار معمولا باید سوژه نورانی و پس زمینه تاریک باشد. در تصویر فوق می توانید کشیدگی نور چراغ اتومبیل ها را ببینید که موجب ثبت شدن تصویر جالبی شده است.

7- تنظیمات ISO: می توان حساسیت سنسور دوربین را توسط پارامتری به نام ISO کم و زیاد کرد. مقدار ایزو معمولا می تواند از 50 تا حدود 50000 باشد. البته در حال حاضر حداکثر مقدار ایزو در دوربین گوشی ها حدود 12 هزار است و در آینده ای نزدیک قرار است کمپانی سونی سنسوری با ایزو 51200 را مخصوص گوشی های موبایل ارائه دهد. حساسیت کم سنسور موجب می شود تا تصویر شفاف تر باشد و دچار نویز نشود. حساسیت زیاد سنسور موجب ایجاد نویز و نقطه هایی بر روی تصویر می شود که در مباحث پردازش تصویر اصطلاحا به این نویزها، نویز نمک و فلفل (Salt and Pepper) گفته می شود. برای محیط های خیلی روشن، باید حساسیت سنسور کم باشد، مثلا مقدار ISO برابر با 50 یا 100 باشد. در محیط های تاریک می توان با افزایش مقدار ISO تصویر روشن تری را ثبت کرد. اما این افزایش ISO هزینه ای دارد و آن هم ثبت شدن نویزهای ناخواسته بر روی تصویر است. اما ممکن است عکاس در شرایطی باشد که بخواهد به هر قیمتی که شده، در آن محیط تاریک، عکس روشنی ثبت کند. در این شرایط هدف فقط ثبت عکس روشن است و می توان نویزها را نادیده گرفت. در این مواقع داشتن یک گوشی که دوربین آن بتواند ISO بالایی داشته باشد، بهتر است از گوشی که دوربین آن فقط تا ISO برابر با 800 را داشته باشد و نتواند در آن محیط تاریک عکسی را ثبت کند.

8- فوکوس: تنظیم فاصله کانونی عدسی لنز دوربین بر اساس فاصله جسم تا دوربین را برای داشتن یک تصویر  واضح، فوکوس می گویند. میزان فوکوس می تواند به دو صورت باشد، خودکار (AF) و دستی (MF). در سال های اخیر تکنیک های مختلفی برای به دست آمدن بهترین فوکوس خودکار ابداع شد. ازجمله فوکوس تشخیص فاز، فوکوس لیزری، فوکوس با مادون قرمز و فوکوس به کمک دوربین دوگانه. به نظر می رسد که در شرایط کنونی، فوکوس خودکار به روش تشخیص فاز (PDAF)، بیشترین استفاده را در دوربین گوشی ها داشته باشد. قابلیت تنظیم میزان فوکوس مدتی است که به دوربین گوشی ها اضافه شده و کاربر می تواند میزان فوکوس بر روی سوژه را خودش تعیین کند و این قابلیتی بود که مورد استقبال کاربران قرار گرفته بود. در این بین کمپانی سامسونگ از Dual Pixel PDAF برای عملیات فوکوس خودکار استفاده می کند. در این فناوری 100 درصد پیکسل های فوکوس فعال هستند و هر پیکسل به سرعت و جداگانه فوکوس انجام می دهد. اما در PDAF قبلی، فقط 5 تا 10 درصد پیکسل های فوکوس فعال هستند و استفاده از پیکسل های کمتر، موجب فوکوس کندتر می شود.

9- لرزشگیر: لرزشگیرها به دو صورت هستند. لرزشگیر دیجیتال (DIS) و لرزشگیر اپتیکال (OIS). لرزشگیر دیجیتال صرفا یکسری الگوریتم های نرم افزاری است، به این صورت که از پیکسل هایی که در حاشیه های هر فریم قرار گرفته اند استفاده می شود و لرزش های منحرف کننده تصویر اصلاح می شود. اما لرزشگیر اپتیکال به کمک یکسری قطعات مکانیکی، با تغییر دادن موقعیت قرارگیری و جا به جایی های بسیار کوچک و محدود در عدسی یک لنز، می تواند حرکات دست عکاس را خنثی کند. این فناوری به دلیل آن که با تکیه بر عدسی لنز ساخته شده است، لرزشگیر اپتیکال (نوری) نامیده می شود. امروزه لرزشگیرهای اپتیکال 4 محوره یا 5 محوره هستند. به این صورت که می توانند از 4 یا 5 جهت، لرزش های افقی، عمودی، مورب و دورانی را خنثی کنند. لرزشگیرهای اپتیکال می توانند در حین فیلم برداری و حتی عکاسی با شات کند بسیار مفید باشند.

نکته: یکی از کارهای جالبی که می توان به کمک تنظیم سرعت شاتر و داشتن یک لرزشگیرهای اپتیکال انجام داد، Panning است. برای انجام این کار باید حرکت دست عکاس، هم راستا با حرکت سوژه باشد و سرعت دست عکاس به شکلی باشد که سوژه مدام در کادر دوربین قرار بگیرد. برای انجام این کار باید سرعت شاتر کند باشد. همان طور که قبلا گفتیم، زمانی که سرعت شاتر کند باشد، احتمال تار شدگی سوژه بالا می رود. اگر دوربین مجهز به یک لرزشگیر اپتیکال قوی باشد، می توان فوکوس را همچنان بر روی سوژه داشت، اما پس زمینه را دچار کشیدگی و تاری کرد. از این تکنیک معمولا زمانی استفاده می شود که سوژه در حال حرکت باشد، بنابراین شاید نتوان با یک لرزشگیر دیجیتال با این دقت تصویر را ثبت کرد. همان طور که در تصویر فوق ملاحظه می کنید، به نظر می آید که این دوچرخه سوار با چنان سرعت بالایی در حال حرکت است که تصویر پس زمینه به این صورت ثبت شده است، در حالی که سرعت این دوچرخه سوار واقعا انقدر بالا نیست.

10- قابلیت HDR خودکار: با فعال کردن Auto HDR می توان محدوده دینامیکی تصویر را افزایش داد. به عبارت دیگر، نسبت روشنی تصویر به تاریکی آن بیشتر می شود. در حالت HDR به جای یک تصویر، چند تصویر با میزان جذب نور متفاوت گرفته می شود. سپس نرم افزار دوربین این تصاویر را با هم ادغام کرده و با حفظ تاریک ترین و روشن ترین نواحی تصویر، آنها را به یک تصویر واحد تبدیل می کند. تصاویر حاصل از HDR ممکن است کمی اشباع رنگ داشته باشند، اما در اکثر مواقع نسبت به تصاویر معمولی، جلوه بهتری دارند و جزئیات بخش های تاریک و روشن تصویر بهتر نشان داده می شود. گوشی که قابلیت HDR خودکار را برای دوربین اصلی و همچنین دوربین سلفی دارد، می تواند بسیار مفید باشد.

از جمله سایر قابلیت هایی که می توان در مورد دوربین گوشی ها به صورت موردی به آنها اشاره کرد:

دوربین دوگانه در پشت گوشی

فلش دوگانه با دو طیف رنگی در پشت گوشی

دوربین دوگانه سلفی

فلش برای دوربین سلفی

ضبط 4K با نرخ 30 و 60 فریم بر ثانیه

ضبط سوپر اسلوموشن با نرخ 960 فریم بر ثانیه

عکس برداری با فرمت خام (RAW)

عکس برداری و فیلم برداری همزمان (Simultaneous)

قابلیت تغییر نوردهی (Exposure)، رنگ، کنتراست، شارپنس و وایت بالانس. به همراه ده ها قابلیت نرم افزاری دیگر از جمله تشخیص چهره، تشخیص لبخند، تگ جغرافیایی، پانوراما، Beauty Face، آبجکت های واقعیت افزوده، Hyper Laps و …

در این مقاله ممکن است برخی توضیحات از قلم افتاده باشد! ممنون از وقتی که برای خواندن این مقاله صرف نمودید.