این روزها داشتن دوربین دوگانه در گوشیهای هوشمند، به عنوان یک ویژگی در بین گوشی های برتر مطرح می شود. این واقعیت نشأت گرفته از رتبهبندی بهترین دوربینهای موبایل شناخته شده توسط DxOMark است. اکنون رقابت میان سازندگان تلفنهای هوشمند بسیار نزدیک شده و حتی شرکتهای فناوری بزرگ مانند اپل، سامسونگ، گوگل یا سونی، هنگامی که دستگاهی ارائه میکنند که بسیار عالی است و از دید کاربران در رتبه نخست قرار دارد، با این حال، این موقعیت برتری، طولانی مدت نیست و شرکتی که در این رقابت پیروز شده است، غالباً باید آن را با دیگر کمپانیها به اشتراک بگذارد. زیرا معمولاً دستگاهی از شرکتی دیگر دارای نقاط قوتی بوده که احتمالاً دستگاه برنده فاقد آن است. و در نهایت زمان برتری هر کدام بسیار کوتاه است. زیرا معمولاً به فاصله چند ماه بعد، گوشی هوشمند دیگری عرضه میشود که بهتر از آن است.
در طول چند سال گذشته، استفاده از دوربینهای دوگانه در گوشیهای پرچمدار تبدیل به امری عادی شده است. با این حال گوشیهای پرچمدار جدید سامسونگ، یعنی گلکسی اس 8 و گلکسی اس 8 پلاس (Galaxy S8 plus)، این روند را متوقف کردهاند و مانند گوشیهای پرچمدار نسل قبل سامسونگ (2016) همچنان دارای یک دوربین عقب 12 مگاپیکسلی هستند. تنها تغییر این دوربینها، چندین ارتقا برای افزایش کلی کیفیت تصاویر و عملکرد آن بوده است. گلکسی نوت 8 (Galaxy Note 8)، اولین دستگاه ارائه شده توسط سامسونگ است که دارای دوربین دوگانه عقب میباشد. و همانطور که میدانید، استفاده از دو دوربین عقب، ویژگیهای عکاسی جدیدی را به ارمغان میآورد.
در یک بازدید اخیر در دفتر مرکزی سامسونگ در سئول، کره جنوبی، با دکتر یون جوان کوون از گروه پیشرفته تحقیق و توسعه دوربین گوشیهای هوشمند مصاحبهای انجام شد. در این مصاحبه با وی در مورد کارهایی که برای ارائه یکی از بهترین دوربینهای گوشی هوشمند در بازار صورت گرفته بود، صحبت شد و این که چرا غول الکترونیک کره جنوبی تصمیم گرفت که فرمول برنده برای گلکسی نوت 8 را تغییر دهد. دکتر یون جوان کوون توضیح داد که هدف نهایی این شرکت در مورد دوربینها نسبتاً ساده است.
وی گفت: «هدف نهایی ما این است که اطمینان حاصل کنیم، کاربران از تصاویری که با گوشی خود تهیه میکنند، راضی هستند.» همچین در بخش دیگری از مصاحبه گفت: « کمپانی سامسونگ شروع به تحقیق در مورد دوربینهای دوگانه کرده است. زیرا ما معتقد هستیم که این دوربینها قابلیتهایی در اختیار کاربر قرار میدهند که فراهم آوردن آنها از طریق یک دوربین بسیار سخت بوده و گاهی اوقات غیر ممکن است.»
تاثیر مگاپیکسلهای تصویر
با توجه به گفتههای دکتر کوان، سامسونگ تحقیق در زمینه دوربینهای دو لنزی و دو سنسوری را حدود چهار الی پنج سال پیش آغاز کرده است. اما علت این که چرا برای اولین بار در گلکسی نوت 8 این دوربینها به کار گرفته شده را زمانبندی اعلام کرده است. ارائه گوشی پرچمدار گلکسی نوت 8 زمانی انجام شد که تقاضا برای دوربینهایی که کیفیت مگاپیکسلی آنها بیشتر است، کاهش یافت و در واقع با علاقه به زوم اپتیکال همراه شد. زوم اپتیکال ویژگی است که با دوربینهای دوگانه ارائه میشود. دکتر کوان توضیح میدهد که: « این که یک دوربین چند مگاپیکسلی است، تنها یکی از عواملی است که کیفیت گوشی را تحت تاثیر قرار میدهد. اگر گوشی شما دوربینی دارد که تعداد مگاپیکسلهای آن زیاد است، برای صفحه نمایشهای بزرگ و پرینت کردن تصویر بسیار مناسب خواهد بود. اما علاوه بر این، بیانگر این است که اندازه پیکسلهای تصویر شما نیز کوچکتر میشود که منجر به کاهش رزولوشن تصویر و کم شدن دقت رنگی آن میشود.»
دکتر کوان گفت: «ما بر این باور هستیم که کاربران تلفنهای هوشمند تمایل دارند روی دستگاه خود از تصاویر گرفته شده استفاده کنند. در واقع کاربران کمتر تمایل به چاپ تصاویر و نمایش آنها روی صفحه نمایشهای بزرگتر دارند. بنابراین در چنین شرایطی افزایش اندازه پیکسلهای تصویر در راستای بالا بردن کیفیت آن بسیار مفید است. در حال حاضر اغلب کاربران با گوشی خود عکس میگیرند. روی همان گوشی آن را میبینند و با دستگاههایی مشابه آن را به اشتراک میگذارند.»
ایجاد اثر بوکه
یکی از ویژگیهای کلیدی که به واسطه دوربین دوگانه عقب فراهم میشود، اثری تحت عنوان «بوکه» است که به واسطه آن روی یک شی خاص در تصویر فوکوس میکند. و هر چیزی که در پشت یا جلوی آن شی قرار دارد، به صورت سایهدار و مبهم نمایش داده میشود.
دکتر یون جوان کوون در رابطه با اثر بوکه این طور توضیح میدهد: «برای ایجاد این اثر در عکاسی شما باید فاصله میان دوربین و شی مورد نظر را در حین عکس برداری، اندازه گیری کنید. با استفاده از دوربینهای دوگانه، شما دو چشمانداز (عکس) خواهید داشت. بر اساس تفاوت میان دو تصویر، میتوانید اطلاعات دقیقی استخراج کرده و اثر بوکه را ایجاد نمایید.»
دوربینهای تک لنزی میتوانند با استفاده از حسگرهای دو پیکسلی، این اثر را ایجاد کنند. اما دکتر کوون اشاره کرده است که استفاده از این فناوری بسیار “نویزی” بوده و نمیتواند نتایج قابل قبول و با ثباتی ارائه دهد. وی همچنین گفت: «هدف استفاده از دوربینهای دو پیکسلی که در گلکسی اس 7 (Galaxy S7) به کار گرفته شد، ایجاد اثر بوکه نبود. بلکه از این دوربینها برای تسریع فوکوس خودکار استفاده میشد.»
دکتر کوون در خصوص دوربینهای دو پیکسلی این طور توضیح میدهد: « پشت یکی از لنزهای دوربینهای دو پیکسلی، دو پیکسل حسگر تصویر متفاوت وجود دارد. بنابراین از سمت چپ و راست نور به آن میرسد. شما میزان شدت نوری که از سمت چپ میآید را با شدت نوری که از سمت راست میآید، مقایسه میکنید و بر اساس تفاوت آنها میتوانید عمق شی و در نتیجه میزان فوکوس مورد نیاز را تخمین بزنید.» وی همچنین گفت: « در دوربینهای DSLR، یک فناوری اختلاف چهره وجود دارد که بر اساس اطلاعات چهره، فاصله میان دوربین و شی مورد نظر را اندازه گیری میکند. علاوه بر این مشخصات آن بر اساس دوربینهای تک لنزی تعیین شده است.» دکتر کوون اعلام کرد که «این تکنیکها تنها اطلاعات جزئی از آن چه ما نیاز داریم، فراهم میکنند و در مقایسه با فناوری دوربین دوگانه بسیار نویزی هستند. در واقع آنها اطلاعات کافی برای ایجاد اثر بوکه فراهم نمیآورند.» وی همچنین گفت: « حتی در آینده نیز ایجاد اثر بوکه با استفاده از فناوری دوربینهای تک لنزی دو پیکسلی کار دشواری است.»
همانطور که میدانید گوشی پیکسل 2 گوگل مدت کوتاهی پس از گلکسی نوت 8 ارائه شد. با وجود این که این گوشی هوشمند دارای دوربین تک لنزی است، در رتبهبندی DxOMark در رتبه بالاتری نسبت به گلکسی نوت 8 قرار دارد. گوگل از یک رویکردی وابسته به الگوریتمهای یادگیری ماشین استفاده کرده است تا الگوهای نامحسوس در لنز دو پیکسلی را شناسایی کند. و بدین ترتیب توانسته است تنها با استفاده از دوربین تک لنزی اثر بوکه قابل قبولی ایجاد نماید. این اقدام گوگل، پیشرفت جدیدی است که محدودیتهای پیشین در استفاده از فناوری دو پیکسلی را تغییر داده و به چالش میکشد.
افزایش کیفیت تصاویر با استفاده از لنزی دیگر
مشخصات دوربینهای دوگانه عقب گلکسی نوت 8 به شرح زیر است:
- یک دوربین 12 مگاپیکسلی با فاصله کانونی 26 میلیمتر، دیافراگم f/1.7، دو پیکسلی و با زاویه دید گسترده است که اندازه سنسور آن 1/2.55 اینچ و اندازه پیکسل آن 1.4 میکرومتر است.
- دوربین دیگر آن، 12 مگاپیکسلی با فاصله کانونی 52 میلیمتر، دیافراگم f/2.4، دو پیکسلی و با لنزهای تله فوتو (telephoto) است که اندازه سنسور آن 1/3.6 اینچ و اندازه پیکسل آن 1.0 میکرومتر است.
میتوان گفت داشتن دو دوربین عقب در یک گوشی، میتواند نیازمندیهای عکاسی کاربران را برآورده سازد. اما ترکیب صحیحی از دوربینها با مشخصات مناسب میتواند به طرز چشمگیری مجموعه ویژگیهایی که با استفاده از یک دوربین تک لنزی ارائه میشود را نسبت به دوربینهای دوگانه متمایز سازد.
دکتر یون جوان کوون میگوید: «ما ترکیبی از لنزهایی با زاویه دید گسترده را با لنزهای تله فوتو ترکیب کردهایم. زیرا ما معتقدیم این ترکیب میتواند زوم اپتیکال بسیار دقیق و واضحی در فواصل طولانی ایجاد کند که دیگر گوشیهای هوشمند قادر به ارائه آن نیستند.»
دوربین جدید مورد استفاده در گلکسی نوت 8 برای کاربران چندین ویژگی جدید به ارمغان آورده است که در این میان میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- زوم اپتیکال دو برابر
- فوکوس لایو همراه با اثر بوکه بلادرنگ
- حالت ضبط دوگانه
این دوربینها همچنین نویز پس زمینه را کاهش داده و کیفیت نور کم در فیلم برداری را نیز بهبود میدهند. هر دو دوربین دارای قابلیت تثبیتکننده نوری تصویر و مجموعهای پیشرفته از ویژگیهای پردازش تصویر هستند. بدین ترتیب، همانطور که در این مقاله اشاره شد، کیفیت دوربین گلکسی نوت 8 به میزان قابل توجهی نسبت به سایر گوشیهای سامسونگ بهبود یافته است.
با وجود این که گوگل از مزایای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در دوربین پیکسل 2 استفاده کرده، گلکسی نوت 8 هنوز هم نتایج بسیار خوبی ارائه میدهد. حتی در برخی حوزهها از گوگل نیز پیشی گرفته است.