چهار دوربین، 92 مگاپیکسل و عکس های فراوان
برای سال ها مساله وضوح دوربین گوشی ها و افزایش آن فراموش شده بود. هواوی اما دوباره این مساله را مورد توجه قرار داده است. P20 پرو در فریم ضخیم 7.7 میلی متری خود، سنسور دوربین جمعا 92 مگاپیکسلی دارد، از جمله یک دوربین اصلی 40 مگاپیکسلی واقعی و عجیب در قسمت پشت. البته این اولین باری نیست که یک گوشی 40 مگاپیکسلی می بینیم (کسی 808 پیورویو و لومیا 1020 را به یاد دارد؟). اما بعد از چندین سال که بهترین گوشی ها سنسور های 12 مگاپیکسلی سونی را استفاده می کردند، از دیدن دوربین گوشی هواوی شگفت زده خواهید شد.
طرز کار دوربین
هواوی P20 پرو سه دوربین در قسمت پشت با لنزهای شرکت لایکا (Leica) دارد: دوربین اول 40 مگاپیکسلی، دوربین دوم 20 مگاپیکسلی و دوربین سوم 8 مگاپیکسلی. دوربین 40 مگاپیکسلی آن چندین کارکرد دارد. اول اینکه هواوی بدینوسیله می تواند با یک دوربین فوق العاده، حسابی خودنمایی کند. یک سنسور 40 مگاپیکسلی چیزی بسیار پیشرفته تر و خفن تر از دوربین 12 مگاپیکسلی آیفون 10 به نظر می آید.
این دوربین همچنین گوشی را قادر می سازد عکس هایی فوق العاده پرجزئیات بیاندازد، البته باید نور کافی وجود داشته باشد تا بتوان از تنظیمات حساسیت بالا (high sensitivity) که باعث ایجاد نویز و نیز منجر به کاهش جزئیات می شود خودداری کرد. این سنسور با وضوح بالا همچنین در کنار دوربین سوم استفاده می شود، تا در حالت بزرگنمایی 5x ، عکس هایی با کیفیت بسیار بالا بگیرد.
دوربین سوم یک لنز بزرگنمایی 3x در جلوی یک سنسور 8 مگاپیکسلی دارد. وقتی کاربر، این دوربین که بطور طبیعی قابلیت بزرگنمایی سه برابری دارد را 5 برابر بزرگنمایی می کند، هواوی P20 پرو از یک استراتژی بزرگنمایی «ترکیبی» استفاده می کند. تصویر «دوربین زوم» 8 مگاپیکسلی با برشی از تصویر «دوربین واید» 40 مگاپیکسلی ترکیب شده و به موتور پردازشگر تصویر واقع در پشت صحنه، داده های بیشتری برای کار برروی آن ها می دهد.
دوربین سه تایی 40، 20، و 8 مگاپیکسلی در قسمت پشت
مشکل وضوح بالای سنسورها
مشکل استفاده از سنسورهای دارای چگالی پیکسلی بالا در دوربین اینست که برای قرار دادن تعداد زیادی فتوسایت (اجزای حساس به نوری هستند که روی هم سنسور را تشکیل می دهند)، هر پیکسل سنسور باید بسیار کوچک باشد. در هواوی P20 پرو هر پیسکل سنسور ابعادی برابر با یک میکرون یا یک هزارم میلیمتر دارد. گوشی P20 معمولی پیکسل های سنسور 1.55 میکرونی دارد. سامسونگ گلکسی S9 نیز پیکسل های سنسور 1.4 میکرونی دارد. هر چه که این پیکسل ها کوچک تر باشند، قادر به «ضبط» یا جمع آوری نور کمتری در هر یک هزارم ثانیه نوردهی خواهند بود.
هنگامی که بدانیم گوشی های 40 مگاپیکسلی نوکیا 808 پیورویو و نوکیا لومیا 1020 که مربوط به سال ها پیش هم می باشند، از سنسور های بزرگتری استفاده می کرده اند این نگرانی شدت می یابد. گوشی 808 برای پیکسل های سنسور 1.4 میکرونی، سنسور 1/1.2 اینچی (10.67 در 8 میلی متر) داشت و لومیا 1020 برای پیکسل های سنسور 1.2 میکرونی، سنسور 1/1.5 اینچی داشت.
البته تکنولوژی دوربین گوشی ها نسبت به آن زمان پیشرفت کرده است. به همین خاطر است که هواوی P20 پرو یک سنسور دوم 20 مگاپیکسلی سیاه و سفید دارد. این سنسور تقریبا همان دیدی را دارد که سنسور اصلی دارد و تصویر دریافتی آن برای ضبط تصویر معمولی با تصویر دوربین اصلی ترکیب می شود. پس چه استفاده ای دارد؟
برای دانستن آن باید کمی عمیق تر به طرز کار دوربین ها نگاه کنیم.
جا دادن سه دوربین در قسمت پشت P20 پرو زحمت زیادی برده است
وقتی یک عکس می گیرید، نور از طریق لنز دوربین عبور کرده و به سنسور می رسد. اما پیش از آنکه به فتوسایت ها یا پیکسل های سنسور برسد، به یک فیلتر رنگ برمی خورد. این فیلتر، نور را به سه رنگ اصلی قرمز، سبز و آبی تقسیم می کند. هر فتوسایت مسئول ضبط یکی از این اطلاعات رنگ می باشد. در یک سنسور سیاه و سفید، رنگ جایی در معادله ندارد. پیکسل های سنسور تنها باید نگران درخشندگی باشند. و فیلتر رنگ هم وجود ندارد تا هنگامی که نور را به رنگ های متفاوت فیلتر می کند نور را دور بریزد. اینکه تصویر آسان تر ساخته می شود باعث حفظ شفافیت و محدوده پویای بازیابی می شود.
این مساله باید مگاپیکسل بالای هواوی P20 پرو را مفیدتر و موثرتر سازد. بطور کلی مگاپیکسل بالاتر (وضوح عددی بالاتر) همیشه به معنی جزئیات بیشتر نخواهد بود، اما این خصوصیت کمک کننده است. هواوی هم این را می داند. هرچند دوربین وضوح 40 مگاپیکسلی دارد، شما بسیاری اوقات از حالت 10 مگاپیکسلی استفاده خواهید کرد. چرا که علاوه بر اینکه فایل های کم حجم تری خواهید داشت، سطح نویز آن بسیار بهتر بوده و نیز در نور کم هم کارایی بالاتری دارد.
این حالت شامل «بازیافت پیکسل» می شود، یعنی اطلاعات پیکسل های سنسور در یک الگوی 2×2 ترکیب می شوند تا از اطلاعات نامناسب کاسته شود.
حالت سوپر نایت
بعضی از تحسین برانگیزترین عکس های هواوی P20 پرو که شب هنگام گرفته شده اند و شما در اینترنت می بینید، تنها نتیجه ترکیب های عکسبرداری با سنسورهای چندتایی و بازیافت پیکسل نمی باشند. این گوشی همچنین دارای حالت «سوپر نایت» می باشد. در طول چند ثانیه، دوربین ها تصاویر زیادی با سطح نوردهی های متفاوت میگیرند و آن ها را ترکیب می کنند تا تصویری تولید کنند که انگار با نوردهی فوق طولانی می توانستیم بگیریم.
لرزش گیر AI : لرزش گیر AI شما را قادر می سازد تا با دستان خود عکس هایی مشابه عکس های گرفته شده با نوردهی طولانی بگیرید، بدون اینکه نیاز باشد بازوهای خود را برای پیشگیری از مات شدن تصویر به یک جسم سخت تکیه بدهید.
این ایده در اصل چیز جدیدی نیست. گوشی های قدیمی تر هواوی هم چیزی شبیه این داشتند. هرچند، پردازش پیشرفته که در اینجا استفاده شده، برای استفاده در هنگام حمل با دست طراحی شده. در گذشته شما باید گوشی های هواوی را برای چند ثانیه در دست نگه می داشتید تا نتیجه قابل استفاده باشد. اما حالا چنین چیزی نیاز نیست. هواوی آن را AIS یا لرزش گیر AI می نامد. ما برای این قابلیت می توانیم قدردان NPU یا واحد پردازشی مبتنی بر شبکه ی عصبی در پردازشگر کرین 970 باشیم. NPU سرآمد پردازش تصویر و داده مرتبط به سنسور می باشد.
هرچند یک چیز در خصوصیات دوربین هواوی P20 پرو وجود دارد که شبیه دنبال نخود سیاه فرستادن است. هواوی مدعی میزان حساسیت حداکثر 102400 می باشد، که این فوق العاده بالاست. حتی تصاویر گرفته شده با دوربین های دیجیتال تک‌لنزی بازتابی فول فریم نیز در این حد حساسیت بنظر بدکیفیت می آیند. اما برداشت ما این نیست که منظور هواوی اینست که این سطح از حساسیت واقعا قرار است در معنا و مفهموم سنتی خود استفاده شود. بنظر محتمل تر می آید که منظور این باشد که هواوی P20 پرو با استفاده از حالت «سوپر نایت» می تواند در محیط با سطح نور بسیار کم که به طور عادی این میزان از حساسیت را نیاز دارد بخوبی عمل کند.
البته همان طور كه انتظار مى رود هواوی همچنین می گوید این دوربین عکس هایی باکیفیت در محیط با میزان روشنایی 1 لوکس می گیرد. این همان قلمروی حساسیت 102400 است. حساسیت 102400 واقعی در یک سنسور 1/1.7 اینچی، به اندازه برفک تلویزیون نویز و عدم شفافیت خواهد داشت.
هواوی مدعیست حساسیت P20 پرو حداکثر 102400 می باشد
محاسباتی شدن
هواوی اصطلاحات عکسبرداری سنتی را با دست آوردهای مشابه ترکیب کرده و دوست دارد آن را AI (هوش مصنوعی) بنامد. اگر شرکت دیگری به جای هواوی بود احتمالا به طور ساده آن را پیشرفته یا پردازش-سریع می نامید.
این اقدامات در مرز فریب تلقی شدن قرار دارند، اما این گوشی های هوشمند عادت دارند روی تصاویر افکت گذاری های گسترده انجام دهند. هر زمان که شما عکس بگیرید، آن ها عادت دارند که رنگ ها را غنی سازی بکنند، رنگ پوست را بهینه سازی کنند و نتیجه چندین سنسور را ترکیب کنند. این دستکاری ها وقتی اعمال می شوند که از بزرگنمایی 5 برابری استفاده نمایید، این خصوصیت ها همچنین توسط دوربین سلفی نیز استفاده می شود.
همچون آیفون 10، هواوی P20 پرو افکت های نورپردازی استودیویی را شبیه سازی کند. اینجا این دوربین سلفی است که این خصوصیت را داراست. دوربین سلفی 24 مگاپیکسلی به جای آنکه تنها یک فیلتر به یک تصویر صاف اعمال کند، از چهره نگاری برای ایجاد افکت «3D» استفاده می کند. این نگارش چهره همچنین باعث بهبود چهره می شود: خصوصیت «چین و چروک زدائی» از پوست که یک افکت است که احتمالا قبلا هم دیده اید.
هواوی از هوش «AI» برای فوکوس نیز استفاده می کند. این مساله بطور مستقیم تنها در رابطه با قابلیت پیشرفته دنبال کردن اشیاء در P20 پرو مطرح است، قابلیتی که برای آن طراحی شده که اجسامی که در فریم دوربین در حال حرکت هستند واضح باقی بمانند. هرچند، قابلیت های هوشمندانه دیگری نیز هستند که به تکنیک های مختلف فوکوس در P20 پرو مرتبط می باشند.
این گوشی همچنین دارای فوکوس لیزری، تشخیص فاز، تشخیص عمق و تشخیص کنتراست می باشد. تاثیرگذاری هر کدام از این ها بسته به محیط و شرایط نوری، متفاوت است. همچنین فوکوس لیزری بیشتر یک وسیله کمکی است تا اینکه یک روش فوکوس واقعی باشد.
این گوشی همچنین دارای فوکوس لیزری، تشخیص فاز، تشخیص عمق و تشخیص کنتراست می باشد
سنسور P20 پرو: خالق آن کیست؟
دوربین هواوی P20 پرو یک شاهکار کنجکاوی برانگیز از ترکیب سخت افزار هوشمند و نرم افزار حتی هوشمند تر می باشد. هرچند، یکی از مهم ترین سئوال ها بی پاسخ می ماند. چه کسی این سنسور 40 مگاپیکسلی را خلق کرده است؟
شرکت های سونی و سامسونگ بخش اعظم سنسورهای تصویر سیماس (CMOS) گوشی ها را تولید می کنند. اما هیچ کدام ازیندو اطلاعی از یک سنسور 40 مگاپیکسلی منتشر نکرده اند. و همین مساله برای شرکت های Omnivision و STMicroelectronics نیز صادق است. شرکت توشیبا سنسورهای نوکیا 808 پیورویو و لومیا 1020 را تولید کرده بود، اما در اواخر 2015 آن را با قیمت 155 میلیون دلار به سونی فروخت و حالا تنها برای مقاصد صنعتی دوربین تولید می کند.
چه کسی پشت دوربین جادویی P20 پرو است؟ ما هیچ ایده ای نداریم، اما مایلیم بدانیم.