گوشی های هوشمند با چند دوربین : کاربرد لنز های دوربین گوشی

با توجه به چند دوربین شدن گوشی های هوشمند در این نوشته قصد داریم کاربرد لنز های دوربین گوشی های موبایل را برای شما عزیزان توضیح دهیم.

مقایسه دوربین گوشی با سرعت زیاد پیشرفت تکنولوژی کار آسانی نیست.

گسترش گوشی های هوشمند و استفاده زیاد کاربران، باعث شده کارخانه ها تلاش بر روی امکانات و ساخت تصاویر با کیفیت را بیشتر کنند.

همچنین مصرف کنندگان به دنبال گوشی های باریک در عین حال گزینه های بیشتر و امکانات متفاوت برای دوربین هستند.

کم کردن ضخامت تلفن همراه باعث شده است که طراحان با افزودن دوربین های اضافی به طرح های خود، از عرض و ارتفاع بیشتر تلفن ها استفاده کنند.

داشتن چندین دوربین مجموعه ای از ویژگی های جدید را امکان پذیر کرده است.

مانند بزرگنمایی، HDR بهتر، حالت های عمودی، عکس های سه بعدی و نور کم و…

اما چالش های جدیدی را نیز به همراه داشته است.

در این نوشته به چگونگی تکامل چندین دوربین، چگونگی بهبود کیفیت عکس برای دارندگان تلفن همراه و چالش هایی که سازندگان تلفن برای کارکردن آنها مجبور شده اند، نگاهی خواهیم انداخت.

گوشی موبایل Galaxy S4 و S5 سامسونگ آغازگر گوشی تخصصی دارای بزرگنمایی نوری بودند.

چند دوربین شدن آنها با طراحی حجیم امکان پذیر شده است.

اما بیشتر مدل های محبوب فقط قابلیت بزرگنمایی دیجیتال و تغییر اندازه با کیفیت محدود را دارند که از ترکیبی از برش و ضبط بعد از آن استفاده می کند.

سنسور دوربین چیست؟

سنسور دوربین یا همان حسگر تصویر، یک وسیله الکترونیکی است که اطلاعات نور را پس از عبور از میان دریچه لنز (که به روزنه یا اپرچر معروف است) جمع آوری می کند.

این اطلاعات می تواند مواردی نظیر رنگ و شدت نور را در بر بگیرد.

مدت زمان جذب نور توسط سنسور هم اهمیت زیادی دارد که از طریق سرعت شاتر تعیین می شود.

یکی دیگر از پارامترهای مهم سنسورهای دوربین، توانایی تقویت اطلاعات نور دریافتی در زمان انتقال به دنیای دیجیتال و ذخیره سازی به عنوان فایل است که با مقدار ISO تعریف می شود.

البته این تقویت سیگنال همیشه به بهای افزایش نویز تصویر تمام می شود، در نتیجه بهتر است تا جای ممکن نور ورودی را افزایش دهیم.

فیزیک و ظاهر طراحی لنزها باعث می شود که لنزهای بزرگنمایی در بدنه نازک تلفن های هوشمند جای بگیرند.

بنابراین طی دو سال گذشته، تقریباً همه گوشی های پرچمدار و مطرح به جای تلاش برای افزودن یک بزرگنمایی نوری، به طراحی لنز و سنسور دوگانه برای دوربین پشتی خود روی آورده اند.

بارزترین مزیت داشتن یک ماژول اختصاصی برای عکس بهتر در فاصله کانونی است.

در فاصله کانونی داخلی دوربین گوشی، از یک خط لوله معمولی برای پردازش و ارائه تصویر در وضوح تصویر اصلی سنسور استفاده می کند.

این مورد نتیجه بهتری نسبت به برش و مقیاس گذاری تصویر از دوربین اصلی ارائه می دهد.

تصاویرساخته شده از دو ماژول دوربین را می توان برای ایجاد نتایج بهتر حتی در فاصله کانونی غیربومی ترکیب کرد، اما این چالش های منحصر به فرد پردازش تصویر است.

به عنوان مثال، تصویر پیش نمایش داده شده به کاربر از یک ماژول دوربین یا دیگری گرفته شده است.

اما با بزرگنمایی یا کوچک شدن کاربر ، باید به راحتی بین دو ماژول جابجا شود.

برای این مورد، تصاویر دو ماژول به نوردهی مشابه ، تعادل رنگ سفید و فاصله فوکوس نیاز دارند.

نکته مورد نظر اینست دو ماژول کمی از یکدیگر جابجا شده اند .

پیش نمایش به برخی از تنظیمات مجدد نیاز دارد تا هنگام تغییر تلفن از یک ماژول دوربین به دیگری، تغییر تصویر به حداقل برسد.

نتایج قطعاً به اندازه استفاده از لنز بزرگنمایی اختصاصی روی یک دوربین مستقل یکپارچه نیست .

اما اینکه برای چنین دستگاه کوچکی اصلاً امکان پذیر است، شگفت آور است.

به همان اندازه که قرار دادن لنز بزرگنمایی در ضخامت تلفن دشوار است ، فاصله کانونی لنزهای تله فوتو ( Telephoto ) به ترکیبی از طراحی لنز هوشمند و سنسورهای کوچکتر برای نصب نیاز دارد.

کاربرد لنز های دوربین گوشی:

زمانی که شما تنها لنزی با گشودگی دیافراگم پایین و زاویه‌ گسترده در اختیار دارید شانس ثبت تصاویر با کیفیت از سوژه های متحرک را نخواهید داشت.

زوم دقیق تر:

از آنجا که بدنه موبایل برای نصب مانت لنز بیش از اندازه ظریف است برای افزایش زوم باید به دنبال روش های دیگر بود. 

وجود لنزهای متعدد دست کاربر را در انتخاب لنز متناسب با موقعیت باز می گذارد.

اگرچه تجهیز موبایل به بیش از سه نوع لنز از نظر تئوری امکان پذیر است چندان کاربردی نخواهد بود

چرا که نرم افزار باید به صورت خودکار بین حالت های مختلف سوییچ کند

یا گزینه هایی پیچیده و سردرگم کننده را برای کاربران نمایش دهد که اغلب آشنایی چندانی با تعاریف عکاسی ندارند.

سنسور ماژول دوربین به صورت عمودی درون گوشی قرار می گیرد و هدف آن لنزی با محور نوری است که در امتداد بدنه گوشی قرار دارد.

یک آینه یا منشور در زاویه درست قرار می گیرد تا نور صحنه را به لنز و سنسور منعکس کند.

در طراحی های اولیه یک آینه ثابت مناسب برای سیستم های لنز دوگانه مانند محصولات Falcon و Hawkeye از Corephotonics وجود دارد.

دوربین سنتی و طراحی تله فوتو تا شده را در یک ماژول واحد ترکیب می کند.

اما طرح های شرکت هایی مانند Light.co که از آینه های متحرک برای تلفیق تصاویر از چندین دوربین استفاده می کنند، نیز شروع به ورود به بازار می کنند.

ال جی در اضافه کردن دومین دوربین فوق عریض به تلفن های G5 در سال 2016 پیشگام بود .

ایسوس با یک دوربین فوق عریض در Zenphone 5 از آن پیروی کرد.

اخیراً ، LG و Huawei مدل های دارای دوربین عقب سه گانه که شامل لنزهای سنتی، تله و فوق العاده عریض است، عرضه کرده اند.

افزودن قابلیت تخمین عمق اشیا در یک صحنه، امکان ایجاد حالتهای عمودی پرتره را در تلفن های دارای چند دوربین فراهم می کند تا سوژه را تیز نگه دارد.

در حالی که تاریکی دلپذیر به پس زمینه می بخشد.

دوربین های مستقل با لنزهای دیافراگم عریض به دلیل نحوه کار اپتیک به طور خودکار این کار را انجام می دهند.

اما سنسورهای کوچک تلفن های هوشمند برای دستیابی به جلوه ای مشابه به پردازش تصاویر پس از دوربین نیاز دارند.

اگرچه سازندگان گوشی های هوشمند مجبور شده اند چندین چالش بزرگ را برای ایجاد حالت های باورنکردنی پرتره حل کنند.

اول، اندازه گیری عمق روش ساده به این معنی است که دوربین می تواند فریب بخورد، و در نتیجه باعث تاری سوژه شود و یا اشیا در پس زمینه واضح باقی بمانند.

دوم ، بوکه – تاری طبیعی که با استفاده از اپتیک های دیافراگم باز به دست می آید – به طور شگفت انگیزی تکرار محاسباتی سخت است.

در زمان انتخاب و قضاوت دوربین چه چیز مهم هست ؟

همان طور که گفتیم، رزولوشن بالا به تنهایی دلیلی بر افزایش کیفیت تصویر نیست و حتی می تواند تأثیر منفی داشته باشد.

دو پارامتر مهمی که باید به آنها توجه کنیم، اندازه حسگر و اندازه پیکسل ها هستند.

البته هر سه ویژگی فوق یعنی اندازه حسگر، اندازه پیکسل و رزولوشن با یکدیگر ارتباط دارند و هنر سازندگان موبایل (و دوربین) این است که بتوانند ترکیب ایده آلی از این سه را در محصولشان به کار بگیرند.

کاربرد لنز های دوربین گوشی در گوشی های مختلف نیاز به بررسی تخصصی تر دارد که انشالله در پست های آتی به آن میپردازیم.