آیا به دوربین ۴۸ مگاپیکسلی در موبایل نیاز داریم؟ متخصصان پاسخ می‌دهند

تا اوایل همین دهه پرچمدارها به داشتن دوربین ۸ مگاپیکسلی افتخار می کردند اما چند روز قبل شاهد معرفی اولین گوشی با دوربین ۶۴ مگاپیکسلی بودیم. سنسور ۴۸ مگاپیکسلی هم که به پای ثابت گوشی های میان رده و پرچمدار تبدیل شده اما غول هایی مانند اپل و گوگل سراغ آنها نرفته اند، بنابرین این سوال پیش می آید که آیا استفاده از این دوربین ها منطقی است؟

پاسخ به این سوال چندان ساده نیست و به همین خاطر جواب آن را بر عهده چند متخصص تصویربرداری گذاشته ایم. برای اینکه بدانید آیا ما واقعا به دوربین ۴۸ مگاپیکسلی در موبایل نیاز داریم یا فقط ترفندهای بازاریابی پشت آن نهفته با ادامه مطلب همراه باشید.

پیکسل بیشتر به معنی تصویر بهتر است؟

بر خلاف آنچه بسیاری از کاربران تصور می کنند عدد کنار مگاپیکسل به معنی کیفیت دوربین نیست و حتی ممکن است یک دوربین ۲ هزار مگاپیکسلی هم خروجی متوسطی داشته باشد.

در واقع هرچه مگاپیکسل بیشتر باشد، سنسور قادر به جمع آوری جزییات بیشتری است اما این برای دستیابی به کیفیت فوق العاده، کافی نیست. با توجه به محدود بودن سایز دوربین های موبایل، افزایش تعداد پیکسل ها به معنی کاهش ابعاد پیکسل هاست و این مساله می تواند روی کیفیت تصویر اثر منفی داشته باشد. در واقع آنچه که می تواند بهترین خروجی را از این دوربین ها بگیرد، نرم افزاری قدرتمند و بهینه است.

کیفیت یا کمیت؛ مساله این است

«راب لیتون» (Rob Layton) مدرس عکاسی و روزنامه نگاری موبایل در دانشگاه Bond استرالیا درباره اهمیت تعداد پیکسل ها می گوید:

روش تبلیغاتی قدیمی که در آن تعداد پیکسل بالا به معنی دوربین با کیفیت تر قالب می شود، هنوز به قوت خود باقی است اما این مساله همیشه واقعیت ندارد. در نسل جدید دوربین ها عناصر بسیار دیگری از اندازه سنسور و پردازشگر تصویر گرفته تا یادگیری ماشینی و محاسبات شبکه عصبی هم در کیفیت خروجی نقش دارند.

به گفته این متخصص آرایه های سنسور بزرگتر و عمیق تر حتی اگر پیکسل های کمتری داشته باشند، نسبت به سنسورهای کوچکتر با جذب نور اندک، تصاویر بهتری ثبت می کنند. بنابرین سوال این است که شرکت ها چگونه بر این مشکل غلبه کرده و در عین افزایش تعداد پیکسل ها، کارایی آن را در فضاهای با شرایط نوری متغیر حفظ کرده اند؟

اغلب دوربین های ۴۸ مگاپیکسلی موبایل از سنسور 1/2 اینچی IMX586 سونی در کنار لنز با ضریب اف ۱.۵ یا ۱.۸، فوکوس خودکار لیزری و PDAF بهره می برند. کمپانی ژاپنی برخی چالش های استفاده از این سنسور را پذیرفته:

به صورت کلی کاهش ابعاد پیکسل ها باعث افت جذب نور می شود. علاوه بر این حساسیت و حجم سیگنال اشباع هم کمتر می شود.

سونی راهکار غلبه بر این چالش ها را نیز توضیح داده است. بر این اساس سنسور ۸ میلی متری شامل پیکسل هایی است که سایز آنها از ۰.۸ میکرون فراتر نمی رود اما در شرایط نوری نامطلوب با هم ترکیب شده و یک پیکسل ۱.۶ میکرونی را شکل می دهند که نور به مراتب بیشتری را جذب می کند.

در نتیجه ترکیب پیکسل ها تصویر ۱۲ مگاپیکسلی بدون نویز تولید می شود. در طول روز هم فناوری پردازش سیگنال تصویر محدوده داینامیکی را به ۴۸ مگاپیکسل ارتقا می دهد. اما آیا صرف این همه تلاش برای تولید موبایلی با دوربین ۴۸ مگاپیکسلی ارزش دارد؟

مزایا و معایب پیکسل های بیشتر

دیجیتال ترندز برای اطلاع از مزایا و معایب دوربین ۴۸ مگاپیکسلی در مقایسه با مدل های ۱۲ مگاپیکسلی نظیر گوگل پیکسل و آیفون XS سراغ متخصصان لابراتوار تصویر DxOMark رفته است.

«انوشه گاش» (Anwesha Ghosh)، مدیر بازاریابی DxOMark بر این باور است که هرچند دوربین های ۱۲ مگاپیکسلی به اندازه کافی مطلوبند اما مانعی بر سر راه استفاده از دوربین های بالاتر از این مقدار هم وجود ندارد:

افزایش تعداد پیکسل ها کارایی بیشتری به همراه دارد برای مثال تعبیه زوم اپتیکال در موبایل ها دشوار است اما سنسور ۴۸ مگاپیکسلی با کراپ تصویر زوم اپتیکال ۲ برابری را بدون هیچ گونه درون یابی دیجیتال معادل سازی می کند.

گاش به سنسور ۱۰۸ مگاپیکسلی سامسونگ اشاره می کند که بدون کراپ زوم اپتکیال ۳ برابری را ممکن می کند. زوم آن چنان قابلیت مهمی نیست که همه کاربران به دنبالش باشند اما ارائه آن بدون تغییرات سخت افزاری یک مزیت محسوب می شود، با این حال معایبی هم دارد که گاش به آن اشاره می کند:

سایز سنسور موبایل به خاطر ساختار بدنه دستگاه محدود است. افزایش پیکسل ها معمولا به معنی کاهش سایز آنهاست که به افزایش نویز داده ها منجر می شود. در نتیجه سنسورهای بزرگ موبایل ها در رندر اطلاعات حین زوم مشکل داشته و گاها تصویر دچار اختلال می شود.

تولیدکنندگان برای رفع این مشکل به بهینه سازی های نرم افزاری و سخت افزاری متوسل می شوند و به همین خاطر موبایل های مجهز به سنسور مشابه خروجی متفاوتی دارند. متخصص DxOMark در این باره می گوید:

هرچه تعداد پیکسل ها بیشتر شود باید پردازش آنها به سخت افزار قوی تری محول شود. پتانسیل بهینه سازی سنسورهای بزرگتر در موبایل ها وجود دارد اما تولیدکننده باید با استفاده از سخت افزار قدرتمند مطمئن شود که توان کافی برای پردازش اطلاعات اضافی و بکارگیری آنها برای تولید تصویر و ویدیوی با کیفیت تر وجود دارد.

بنابرین استفاده از یک سنسور ۴۸، ۶۴ یا حتی ۱۰۸ مگاپیکسلی به تنهایی کافی نیست و باید با استفاده از ابزارها و نرم افزارهای پیشرفته از آن برای تولید خروجی بهتر استفاده کرد.

نه بزرگ به دوربین ۴۸ مگاپیکسلی

(اندرو دارلو) (Andrew Darlow) مشاور عکاسی دیجیتال و نویسنده کتاب هایی نظیر «فوکوس و فیلتر» که برنده جوایزی هم شده، دید چندان خوبی به این دوربین ها ندارد:

پاسخ من به این سوال که آیا ما به دوربین ۴۸ مگاپیکسلی در موبایل نیاز داریم یک نه بزرگ است. شاید افزایش تعداد پیکسل ها توسط سازندگان یک پیشرفت به نظر برسد اما این تصمیم معایب مهمی دارد.

افزایش تعداد پیکسل ها میزان حافظه لازم برای پردازش فایل را هم بیشتر می کند. اغلب گوشی ها برای کاهش ساز فایل داده های تصویری خام (RAW) را بلافاصله به فرمت HEIC یا JPEG تبدیل می کنند. اما خروجی یک سنسور ۴۸ مگاپیکسلی ۸ تا ۱۵ برابر از یک حسگر ۱۲ مگاپیکسلی است و با حساب سرانگشتی مشخص می شود که حافظه گوشی چقدر باید بیشتر شود.

دارلو از مشکلات ذاتی سپردن وظایف سنسورهای بزرگتر به نرم افزار هم غافل نمی شود:

سنسورهای کوچک موبایل ۸ تا ۲۰ برابر کوچکتر از دوربین های DSLR یا میرورلس های پریمیوم هستند و معمولا مدل های بالای ۱۰ مگاپیکسل آنها در نور کم دچار نویز بصری می شوند. در نتیجه برای دریافت خروجی مناسب باید از فناوری های فوق العاده‌ای برای کاهش نویز پس پردازشی استفاده کرد.

وی با تایید بر اینکه پیشرفت هایی در این زمینه حاصل شده، دستیابی به نتیجه مطلوب را منوط به پیاده سازی الگوریتم های قدرتمند می داند.

راب لیتون اما دستاوردهای متخصصان گوگل و اپل در این زمینه را تحسین می کند. از نظر وی پیاده سازی این الگوریتم ها نوعی تصویربرداری محاسباتی است که به اندازه فرمت ۳۵ میلی متری در دهه ۱۹۶۰ میلادی مهم و اثر گذار است.

دنیا بزرگتر از شبکه های اجتماعی است

اغلب تصاویر ثبت شده توسط دوربین موبایل سر از اینستاگرام، توییتر و اپ‌های دیگری در می آورند که برای صرفه جویی در فضای ذخیره سازی به صورت خودکار سایز تصاویر را تغییر می دهند.

برای مثال اینستاگرام حداکثر ابعاد تصویر را 1080p اعلام کرده و توییتر هم ابعاد هر عکس را به ۱۲۰۰ در ۶۷۵ پیکسل محدود کرده. حتی رزولوشن تلویزیون های 8K هم از ۷۶۸۰ در ۴۳۲۰ فراتر نمی رود و این در حالی است که سنسور IMX586 سونی تصاویری در ابعاد ۸۰۰۰ در ۶۰۰۰ ثبت می کند.

آیا این بدین معنی است که چون تلویزیون 8k نداریم نباید به رزولوشن اهمیت دهیم؟ از نظر ما جواب این سوال منفی است. اولا دنیای ما به شبکه های اجتماعی محدود نمی شود و بعید نیست فردا اینستاگرام این محدودیت را بردارد.

در ثانی تصاویر ثبت شده توسط دوربین های با رزولوشن بالا حتی در صورت به اشتراک گذاری در ابعاد پایین هم کیفیت بسیار بهتری دارند. از طرف دیگر زیر ساخت نرم افزاری این دوربین ها پیوسته در حال بهبود است و واضح ترین نمونه آن هم زوم اپتیکال و عملکرد مطلوب در شب است.

جمع بندی

هر چند گوشی های پیکسل و آیفون عکس های چشم نوازی ثبت می کنند اما با نگاهی به تصاویر ثبت شده توسط وان پلاس ۷ پرو، آنر ۲۰ پرو و می ۹ به کیفیت سنسور ۴۸ مگاپیکسلی سونی پی می برید.

شاید برخی متخصصان پیاده سازی سنسورهای بزرگ را الزامی ندانند اما ظاهرا مزایای آنها به معایبشان می چربد. با این حال همانطور که گفتیم اجازه ندهید عدد کنار دوربین چشم شما را بگیرد چون نکته مهم تر الگوریتم های هوشمند و نرم افزاری است که مدیریت آن را بر عهده دارند.