کاروتک

تکنولوژی و علمی

تلویزیون و سینما

تلویزیون کاروتک

دوربین های تلفن واقعا خوب هستند، اما آیا می‌توانند از دوربین‌های DSLR پیشی بگیرند؟ با کارو تک در جواب این سوال همراه باشد.

سونی همیشه در پرتگاه تکنولوژی دوربین موبایل قرار دارد و گزارش اخیر نشان می‌دهد که این شرکت معتقد است که پیشرفت‌های این شرکت باعث خواهد شد که گوشی‌های هوشمند تا سال ۲۰۲۴ با قابلیت‌های دوربین‌های DSLR بدون هیچ تفاوتی مطابقت داشته باشند و حتی از آن‌ها پیشی بگیرند.

در یک جلسه توجیهی تجاری اخیر، رئیس و مدیر عامل سونی Semiconductor Solutions (SSS)، یعنی Terushi Shimizu، خاطرنشان کرد که تصاویری که از گوشی‌های هوشمند در سال‌های آینده ثبت خواهند شد، از کیفیت تصویر دوربین‌های تک‌لنز بازتابی فراتر خواهند رفت.

تلفن‌ها در دو تا سه سال آینده کیفیت تصویر DSLR  را پشت سر خواهند گذاشت. البته، طیف وسیعی از دوربین‌های بدون آینه با قابلیت‌ها و قیمت‌ها متناسب با طیف وسیعی از بودجه‌ها وجود دارند. غلبه‌بر مدل‌های ارزان‌تر به سختی سبقت گرفتن از سطح برتر نیست. بنابراین آیا این ادعا فقط یک حقه بازاریابی سونی است یا می‌تواند حقیقت داشته باشد؟

دوربین‌های موبایل به پیشرفت خود ادامه می‌دهند

چندین مؤلفه کلیدی وجود دارد که سونی برای توجیه کردن ادعای خود ذکر کرده است. اولاً، انتظار می‌رود حس‌گرهای تصویر موبایل در دو سال آینده به اندازه یک اینچ برسند و احتمالاً از آن فراتر روند. شایان ذکر است که Sony Xperia Pro I دارای سنسور تصویر اولیه 1 اینچی 20 مگاپیکسلی بوده است. با این حال، به‌دلیل محدودیت‌های فاصله بین لنز و سنسور، دوربین فوق‌العاده سونی تنها از ۱۲ مگاپیکسل سطح سنسور استفاده می‌کند که معادل یک سنسور تقریباً ۱/۱.۳ اینچی است که در سایر گوشی‌های پرچم‌دار رایج است. این مشکلی است که سونی مستقیماً به آن رسیدگی نمی‌کند و محدودیت‌های عامل شکل گوشی‌های هوشمند احتمالاً بزرگ شدن حس‌گرهای تلفن همراه را پنهان می‌کند.

سونی هم‌چنین حس‌گرهای جدید، هوش مصنوعی و خوانش‌های پرسرعت را به‌عنوان کلیدهای سبقت گرفتن از دوربین‌های DSLR می‌بیند.
با این حال، سونی به‌شدت قابلیت پیشرفت حس‌گر دو لایه CMOS جدید خود را برجسته کرده است. این راه‌اندازی جدید فرآیند تولید لایه‌های فوتودیود و ترانزیستور را از هم جدا می‌کند و هر یک را به‌طور بهتری بهینه می‌کند. سونی بیان می‌کند که ساختار جدید هر پیکسل را با دو برابر نور اشباع می‌کند و در مقایسه با سنسورهای معمولی با نور، محدوده دینامیکی و نویز را در نور کم کاهش می‌دهد.

حتی اگر سنسورهای گوشی‌های هوشمند نتوانند به اندازه کافی بزرگ شوند تا بتوانند با دوربین‌های APS-C رقابت کنند، سنسورهای کوچک‌تر می‌توانند در آینده نزدیک نور بسیار بیش‌تری را جذب کنند و این اختلاف را کاهش دهند. هنوز مشخص نیست که این فناوری چه زمانی به گوشی‌های هوشمند راه پیدا می‌کند، اما در دوربین‌های بدون آینه برتر سونی ظاهر شده است.

ثالثاً، سونی به رشد قابلیت‌های پردازش هوش مصنوعی اشاره می‌کند که وقتی با سخت‌افزار بهبودیافته جفت می‌شوند، می‌توانند پای خود را از مرزهای فعلی HDR چند فریمی، زوم با برد طولانی‌ و ضبط ویدئو با کیفیت بالا، فراتر بگذارند. این موضوع غیرقابل انکار است که عکاسی محاسباتی از قبل به دوربین‌های گوشی‌های هوشمند کمک کرده است تا پیشرفت چشم‌گیری داشته باشند. برای مثال، یک نگاه پیکسل 6 599 دلاری گوگل و هم‌چنین روند گسترده‌تر ترکیب پردازش سیگنال تصویر سنتی با سیلیکون یادگیری ماشینی را بباندازید تا متوجه حجم عظیمی از تغییرات شوید. توانایی پردازش گوشی‌های هوشمند در حال حاضر از دوربین‌های DSLR فراتر رفته و احتمالاً شتاب بیش‌تری نیز می‌گیرد.

سونی علاوه‌بر هم‌چنین اولین دوربین فاصله کانونی متغیر صنعت موبایل را در Xperia 1 IV معرفی می‌کند و محدوده بین 85 تا 125 میلی‌متر با یک لنز، دوربین پریسکوپ شبیه لنز زوم DSLR را در این موبایل ارائه می‌کند. اگر امکان گسترش دامنه فواصل کانونی وجود داشته باشد، این فناوری می‌تواند برخی از مشکلات ناشی از استفاده از حس‌گرهای تصویر متعدد و ناسازگاری‌های کیفیت تصویر و لنز را رفع کند. شاید یک روز، تلفن‌های هوشمند به‌طور کلی از دوربین‌ها سبقت بگیرند.

همراه با خوانش‌های پرسرعت 8K، بهبود اطلاعات عمق و تاری نرم‌افزا و تنظیمات نور پس از پردازش، سونی شرط می‌بندد که تشخیص تفاوت بین تصاویر حرفه‌ای گرفته شده توسط دوربین‌ها و گوشی‌های هوشمند در دو سال آینده بسیار سخت و شاید حتی غیرممکن خواهد بود.

آیا واقعاً گوشی‌های هوشمند از دوربین‌های DSLR پیشی می گیرند؟

شکی نیست که گوشی‌های هوشمند هنوز راه زیادی را برای رسیدن به این هدف در پیش دارند، اما این‌که تا کجا می‌توانند جلو بروند و چه زمانی به هدف خود می‌رسند، مشخص نیست. پیشرفت‌های سالانه از بسیاری جهات کند شده‌اند؛ به‌طوری که بهبودهای تدریجی در کیفیت تصویر در هر نسل دشوارتر است. اما این بیشتر گواهی بر این است که عکاسی با گوشی هوشمند در سال‌های اخیر چقدر خوب بوده است. ایراد گرفتن از دوربین‌های گوشی‌های هوشمند رده‌بالا در نور زیاد و به‌ویژه در نور کم، دشوار است.

با این حال، همانطور که اشاره کردیم، قرار دادن سنسورهای تصویر بزرگتر در تلفن‌ها بدون افزایش قابل توجه اندازه برآمدگی‌های دوربین یا ضخامت گوشی دشوار است. در واقع، افزایش فاصله بین لنز و سنسور برای فاصله کانونی بیش‌تر بدون گوشی حجیم، یکی از دلایلی است که دوربین‌های پریسکوپ وجود دارند. مشکل فضای مورد نیاز است؛ به‌علاوه سنسور باید کوچک باشد تا در 90 درجه در بدنه قرار گیرد تا در نهایت، نور کم‌تری را جذب کند. حتی وقتی حس‌گرهای بهتری به وجود می‌آیند، تلفن‌ها چقدر فضا را به‌جای باتری، صفحه، بلندگوها و سایر اجزا می‌توانند فدای دوربین کنند؟

اگرچه ممکن است به سنسور اصلی 1 اینچی نزدیک شویم، اما سنسورهای فوق عریض و تله‌فوتو هنوز خیلی کوچک هستند (معمولاً 1/2.5 اینچ یا کم‌تر). بعید است که به‌زودی شاهد یک مجموعه دوربین با سه سنسور بزرگ و باکیفیت باشیم؛ اما ما شاهد این هستیم که مدل‌هایی با دو سنسور بزرگ‌تر ساخته شده‌اند. تلفن‌ها ممکن است با سطوح مختلف کیفیت تصویر از لنزهای اصلی، فوق عریض و زوم خود، به‌ویژه در محیط های کم نور و HDR، با مشکل مواجه شوند و این دقیقا همان چیزی که دوربین‌های DSLR و بدون آینه نیازی به نگرانی درباره‌ی آن ندارند.

در واقع، فیزیک برای اندازه و کیفیت سنسورها و لنزهای تصویر موبایل محدودیت‌های زیادی قائل است.

نیمه دیگر مشکل کیفیت دوربین گوشی‌های هوشمند، لنزها و دیافراگم است. دوربین‌های گوشی به جز تعداد کمی از تلفن‌های با دیافراگم قابل تعویض، دیافراگم‌های ثابتی دارند و در نتیجه توسط نویز ISO و سرعت شاتر برای متعادل کردن نوردهی محدود می‌شوند. اگرچه این موضوع در برخی موارد خوب است، اما برای عکاسان حرفه‌ای که خواهان کنترل کامل هستند، یک مشکل جدی است. مخصوصاً برای عکس‌های پرتره و ماکرو که برای بوکه نرم نیاز به دیافراگم باز دارند.

عناصر لنز با کیفیت بالا و در عین حال ریز که عاری از اعوجاج هستند و دیافراگم گسترده‌ای را ارائه می‌دهند، بسیار بسیار گرا‌ن‌قیمت هستند. با وجود این‌که گوشی‌های هوشمند دارای دیافراگم به‌ظاهر گسترده و فاصله کانونی معادل لنزهای محبوب دوربین فول فریم هستند، اما از نظر تولید لبه‌های بدون اعوجاج و بوکه‌های خامه‌ای که هر عکاسی می‌خواهد، فاصله زیادی دارند. نمونه‌های زیر را که با دوربین تله‌فوتوی 22 میلی‌متری و 70 میلی‌متری سامسونگ گلکسی اس 22 اولترا در مقابل یک دوربین بدون آینه تقریباً معادل با لنزهای 25 و 80 میلی‌متری گرفته شده‌اند، بررسی کنید.

در حالی که تصاویر لنز 22 میلی‌متری نزدیک به هم هستند، شایان ذکر است که بدون آینه با دیافراگم کوچک f/3.5 در مقابل f/1.9 S22 Ultra کار می‌کند، اما هم‌چنان نویز کمتر و بوکه غنی‌تری دارد. چرا؟ زیرا سنسور اولترا به لنز نزدیک است و برای ایجاد فاصله کانونی معادل به هزینه عمق میدان به یک برش متکی است. به‌عبارت دیگر، S22 Ultra و سایر گوشی‌ها برای تولید بوکه به جای دیافراگم و فاصله کانونی به سوژه‌های نزدیک متکی هستند. مقایسه تله‌فوتو این موضوع را با وضوح بیشتری نشان می‌دهد. بدون آینه علی‌رغم تطابق نزدیک با لنز دیافراگم f/2.4 Ultra و فاصله کانونی، به عمق میدان بسیار کم‌تری دست می‌یابد.

برخلاف ادعاهایی مبنی‌بر دیافراگم‌ها و فواصل کانونی مشابه، گوشی‌های هوشمند برای اعداد و ارقام به برش تکیه می‌کنند؛‌ این بدان معنا است که نمی‌توانید عمق میدان مشابه دوربین‌های ASP-C یا فول فریم را به‌دست آورید و به‌جای آن، بوکه مشابهی با دیافراگم لنز DSLR نزدیک‌تر به f/5 برای دوربین اصلی 2 میلی‌متری و f/12 برای تله‌فوتو 70 میلی‌متری به‌دست خواهید آورد و این چیزی که برای عکاسی پرتره نیاز دارید نیست. از این رو گوشی‌ها به حالت‌های نرم افزاری پرتره و تاری مصنوعی متکی هستند.

به‌زبان ساده، هنوز تصاویری از دوربین‌ها وجود دارند که حتی به بهترین‌ گوشی‌های هوشمند هم نمی‌توانید آن‌ها را بگیرید.

با این حال، حتی بهترین نرم‌افزار‌های تار کننده حالت پرتره نیز نمی‌توانند ظاهر این بوکه طبیعی را جبران کنند. البته، این شکاف می‌تواند در دو سال آینده کاهش یابد؛ اما این موضوع نیازمند آن است که بسیاری از اصول عکاسی گوشی هوشمند در کنار الگوریتم‌ها بهبود پیدا کنند.

جمع‌بندی

گوشی‌های هوشمند در گذشته از دوربین‌های عکاسی نقطه‌ای پیشی گرفته‌اند و مطمئناً می‌توانند به دوربین‌های DSLR و بدون آینه نزدیک شوند. پیشرفت‌ها در سخت‌افزار حس‌گر و لنزهای زوم متغیر، اختلافات سخت‌افزاری را از بین می‌برند؛ در حالی که قدرت پردازش هوش مصنوعی، پیشرفت‌های عکاسی پرتره، و تکنیک‌های HDR خودکار اغلب از آنچه که در بسیاری از دوربین‌های DSLR می‌بینید، بیش‌تر است.

انتظار سونی مبنی‌بر این‌که گوشی‌های هوشمند در سال 2024 از کیفیت تصویر دوربین‌های با لنزهای قابل تعویض پیشی می‌گیرند، احتمالاً دقیق است. مطمئناً این ادعا از نظر فنی جذب نویز و نور امکان پذیر است، اما از این نظر هم که انعطاف‌پذیری و کیفیت هنری کم‌تری را ارائه می‌دهند نیز واضح است. با این وجود، ما قبلاً مسیر صنعت را در فناوری سنسورهای بزرگ‌تر، لنزهای بهتر، و ایده‌هایی مانند نرم‌افزار بوکه و نورپردازی پرتره که به کاربران اجازه می‌دهد به سرعت عکس‌های رقابتی را در طیف وسیعی از سناریوها به‌اشتراک بگذارند،‌ دیده‌ایم.

تلفن‌های هوشمند با بهبود ضبط نور، HDR و پردازش هوش مصنوعی فاصله خود را با دوربین‌ها کم‌تر می‌کنند، اما DSLR احتمالاً از نظر هنری، یک دوربین حرفه‌ای‌تر باقی می‌ماند.
ممکن است بیش از چند سال طول بکشد تا تلفن‌های هوشمند به اندازه یک دوربین بدون آینه با کیفیت همه‌کاره باشند. اما ناگفته نماند غلبه بر محدودیت‌های فرم فاکتور با دیافراگم‌های ثابت، عمق میدان محدود و سنسورهای تصویر متعدد،‌ واقعا زمان‌بر است.

مطمئناً عکاسان ماجراجو و حرفه‌ای در چند سال آینده تجهیزات حرفه‌ای خود را برای دوربین گوشی‌های هوشمند کنار نمی‌گذارند. هنوز هم تصاویری وجود خواهند داشت که نمی‌توانید با سخت‌افزار گوشی‌های هوشمند بگیرید. اگرچه این شکاف هر سال کم‌تر از سال گذشته می‌شود.