کیفیت دوربین گوشی‌ موبایل را چه عواملی تعیین می‌کند

یکی از مهمترین فاکتورهایی که در هنگام خرید گوشی اکثر کاربران به آن توجه می‌کنند، کیفیت عکاسی با دوربین آن گوشی است. در اولین نگاه به مشخصات دوربین، ممکن است دچار این اشتباه شوید که تنها به مگاپیکسل دوربین اهمیت دهید. در صورتی که موارد بسیار مهم دیگری هم وجود دارد که نقش تعیین کننده‌ای در کیفیت تصاویر ثبت شده با دوربین دارند. این موارد که از مشخصات فنی گوشی موبایل به شمار می‌روند، تا حد زیادی خبر از کیفیت نهایی عکس‌های خروجی می‌دهد. بنابراین می‌توان بدون آن که دوربین گوشی را تست کرد، تنها با اطلاعتی که راجع به دوربین آن گفته شده، تشخیص داد کیفیت خوبی دارد یا خیر.

گزینه دوربین تا آنجا مهم است که شرکت‌های ساخت گوشی موبایل از آن به عنوان یکی از مزایای رقابتی با سایر رقبا استفاده می‌کنند. اما این سوال همیشه وجود داشته که دوربین این گوشی‌ها چه تفاوتی دارند و چه عواملی بر کیفیت یک عکس گرفته شده با یک گوشی هوشمند تاثیر دارد؟ از جمله سوالاتی که برای اکثر کاربران مطرح می‌شود این است که چرا یک عکس گرفته شده با دو گوشی متفاوت با اندازه پیکسلی مشابه کیفیت یکسانی ندارند.

در این مقاله سعی کردیم با ذکر عواملی که بر عملکرد دوربین موجود در گوشی‌های هوشمند تاثیر می‌گذارند برخی از ابهامات کاربران در رابطه با عملکرد دوربین‌های هوشمند را برطرف سازیم. از زمانی که گوشی‌های همراه پا به عرصه وجود گذاشته‌اند تاکنون پیشرفت‌های زیادی در دوربین این گوشی‌ها به وجود آمده است. از جمله عواملی که بر کیفیت دوربین یک گوشی هوشمند تاثیر دارد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اندازه پیکسل  • اندازه دیافراگم •  اندازه سنسور •  اندازه فاصله کانونی •  کیفیت لنز

اندازه پیکسل

یکی از عواملی که در دوربین گوشی هوشمند تاثیر می‌گذارد اندازه پیکسل است. اندازه پیکسل‌ها، اندازه دیافراگم و اندازه سنسور در دوربین گوشی‌های هوشمند در طول زمان بهبود زیادی پیدا کرده و اندازه آن از ۵ به ۲۰ و حتی بالاتر رسیده است. اندازه پیکسل بین محدوده باریک ۱ تا ۲ میکرومتر هم در جهت افقی و هم در جهت عمودی قرار می گیرد که با µm نشان داده می شود. در این مورد نیز می توان گفت که هر چه اندازه پیکسل‌ها بزرگ تر باشد به نسبت می تواند نور بیشتری را جذب کرده و عملکرد آن در نور کم بهتر خواهد بود.

برای مثال یک دوربین با اندازه پیکسلی ۱٫۴ دو برابر بیشتر از یک دوربین با اندازه پیکسلی ۱٫۰ میکرومتر نور را جذب می کند. بنابرین سنسور اول یک مرتبه روشن تر از سنسور دوم عمل خواهد کرد. بدون شک اندازه پیکسل بزرگتر در گوشی‌های هوشمند به این معناست این دوربین می‌تواند جزئیات بیشتری را ثبت کند بنابرین کیفیت عکس بالاتر می‌رود.

عدد مگاپیکسل دوربین که از نظر بسیاری از افراد نشان‌دهنده کیفیت دوربین است، تبدیل به بزرگ‌ترین ابزار تبلیغاتی شرکت‌های تولیدکننده موبایل شده است. به طوری که اغلب با استفاده از این عدد سعی در بهتر جلوه دادن دوربین گوشی‌های خود و جذب مخاطب بیشتر دارند. هرچه تعداد پیکسل‌های عکس ما بیشتر باشد، رزولوشن عکس هم بیشتر می‌شود و جزئیات دقیق‌تر نمایش داده می‌شوند. اما اکنون دیگر رزولوشن گوشی به حدی بالا رفته است که با نگاه کردن با چشم نمی‌توان تفاوت آنها را متوجه شد. در مقابل باید به دنبال معیارهای دیگر بود تا بتوان در کیفیت عکس تمایز ایجاد کرد. عواملی همچون جذب نور، اندازه سنسور و غیره که بی‌شک امروزه در کنار مگاپیکسل بالا دلیل برتری بسیاری از دوربین‌های گوشی موبایل شده‌اند.

اندازه دیافراگم

تغییر دیگر مربوط به اندازه دیافراگم استفاده شده در دوربین این گوشی‌ها است. البته واژه درست، اپرچر به معنی روزنه است که در فارسی اشتباها از واژه دیافراگم به جای آن استفاده می‌شود. دیافراگم در دوربین به تیغه‌هایی گفته می‌شود که درون لنز قرار گرفته‌اند و تنگ و گشاد شدن آنها میزان عبور نور از روزنه میانی یا همان اپرچر را تعیین می‌کند.

هرچه روزنه دوربین بزرگ‌تر باشد، می‌تواند نور بیشتری جذب کند و درنتیجه عکس‌های بهتری بگیرد. اپرچر با واحد f-stops یا عددF  اندازه‌گیری می‌شود. این واحد برابر با نسبت فاصله کانونی تقسیم بر اندازه منفذ است. بنابرین هر چه مقدار f-stops کوچکتر باشد منفذ بزرگتر بوده، نور بیشتری می‌تواند از آن عبور کند و به سنسور دوربین برسد. در نتیجه حتی در نور کم هم می‌تواند عکس‌های باکیفیتی ثبت کند و نویز این عکس‌ها را به حداقل برساند.

اعداد رایج برای اپرچر گوشی‌های موبایل معمولا f/2.0، f/1.9  و f/1.8 است که هرچه عدد آن کوچک‌تر باشد، نشان می‌دهد روزنه اپرچر بزرگ‌تر است. حتی گفته شده به زودی اپرچرهایی با اندازه f/1.4 نیز در ساخت گوشی‌های همراه استفاده خواهد شد. بنابرین عمق میدان برابر با f/8 تا f/16 معادل ۳۵ میلی‌متر خواهد بود (بستگی به اندازه لنز دوربین دارد). انتظار می‌رود که اندازه اپرچر دوربین گوشی‌ها در طول زمان حتی بهتر از این نیز شود.

اندازه سنسور

مورد دیگری که بر کیفیت عکس‌های گرفته شده تاثیر دارد اندازه سنسور دوربین است. این سنسور معمولا در دوربین گوشی‌های همراه اندازه‌هایی بین ۱/۱.۲ اینچ تا ۱/۱.۳۲ دارد. هرچه اندازه سنسور بزرگ‌تر باشد (یعنی مخرج کسر کوچک‌تر باشد)، میدان دید بزرگ‌تری تولید می‌کند. به‌طور کلی با داشتن مگاپیکسل برابر می‌توان گفت هرچه اندازه سنسور دوربین بزرگ‌تر باشد، کیفیت تصویر نیز بیشتر می‌شود.

این اندازه نیز به مرور زمان در گوشی‌های هوشمند افزایش یافته است. (اندازه بزرگ لنزها مستلزم یک فاصله کانونی بزرگتر در میدان دید یکسان بوده و از طرفی نیز فاصله کانونی محدود به ضخامت گوشی است). اندازه سنسور عواملی دیگر مرتبط با سیستم دوربین را از قبیل مقدارF، فاصله کانونی لازم و عامل برش آن را مهار می‌کند. تنها موردی که می‌ماند عملکرد جمع آوری نور توسط سنسور است.

سنسور بزرگتر ناحیه بزرگتری برای جمع‌آوری نور داشته بنابرین نور بیشتری را می‌تواند جمع‌آوری کند. اندازه سنسور دوربین گوشی‌های هوشمند به صورت یک عدد کسری به اینچ اندازه‌گیری می‌شود (برای مثال ۱/۲٫۳”, ۱/۳٫۰۶”). به نظر می‌رسد که این عدد ابعاد سنسور را نشان می‌دهند اما در واقع مربوط به نوع سنسور است. در واقع آن به یک نوع سنسور اشاره می‌کند که اندازه قطر آن حدود یک سوم کوچکتر است. برای مثال سنسوری با اندازه ۱/۲٫۳ قطری برابر با ۷٫۶۶ میلی‌متر خواهد داشت.

فاصله کانونی

مورد دیگر که می‌بایست به آن توجه کرد فاصله کانونی است. همان طور که گفتیم فاصله کانونی فاصله میان سنسور و لنزها است. این خصوصیت میدان دید و بزرگ نمایی را تعیین می‌کند. زاویه دید باز در همه گوشی‌های هوشمند بین محدوده ۲۴ تا ۳۰ میلی‌متر قرار دارد هر چه این عدد بزرگتر باشد لنزها زاویه دید باز بیشتری دارند. در حال حاضر تفاوت چندانی بین فاصله کانونی گوشی‌های هوشمند وجود ندارد. اگر چه شرکت سامسونگ بر روی گوشی های هوشمند خود کار کند تا بتواند این ویژگی را ارتقاء دهد.

یکی از محدودیت‌های مربوط به این گوشی‌های هوشمند مربوط به محدود بودن فاصله کانونی به دلیل محدودیت ضخامت است. یکی از پیشرفت‌های انجام گرفته در دوربین گوشی‌های موبایل، تعداد دوربین‌ها است. اخیرا گوشی‌های هوشمند به بیش از دو دوربین با دو فاصله کانونی متفاوت مجهز شده‌اند که همین امر باعث تنوع در عکاسی با گوشی موبایل خواهد شد. همچنین ممکن است در آینده گوشی‌ها به چندین دوربین با مشخصات و عملکرد متفاوت مجهز شوند.

کیفیت لنز

عنصری که همانند اندازه پیکسلی و اندازه دیافراگم مهم است، اما اغلب نادیده گرفته می‌شود، لنزهای یک دوربین گوشی هوشمند است. این امر نیز همانند هر موضوع دیگری در کیفیت عکس خروجی تاثیر به سزایی دارد. یک لنز کثیف یا بی‌کیفیت رساندن نور به سنسور را کاهش داده، در نتیجه کیفیت عکس را پایین می‌آورد.

گوشی‌های هوشمندی که از اپرچر عریض استفاده می‌کنند باید به منظور جلوگیری از اعواجاج انحرافی و مشکلات ناشی از لرزش دست، به طراحی لنزها دوربین توجه ویژه‌ای کنند. چرا که اگر لنز نتواند نور را در یک نقطه مترکز کند سنسورها نمی‌توانند عکس با کیفیتی را ثبت کنند. مشکلاتی که از عدم کیفیت لنز ناشی می شود شامل عدم انطباق کانونی به صورت مدور (کاهش وضوح و روشنایی)، کما (تارشدگی یا زردی)، انحنای میدان (از دست دادن فوکوس در لبه ها)، اعوجاج (تحدب یا تقعر تصویر) و انحراف رنگی (رنگ های نامعمول و توزیع نور سفید) است.

ویژگی HDR در دوربین موبایل

ویژگی تاثیرگذار دیگر HDR است که مخفف عبارت High Dynamic Range است. HDR باعث افزایش محدوده دینامیکی تصویر می‌شود، طوری که در این حالت دوربین سه تصویر با میزان جذب نور متفاوت تولید می‌کند. تصاویری که جزئیات بخش‌های تاریک و روشن آنها با هم متفاوت است. سپس نواحی مناسب از هر عکس انتخاب می‌شود تا با ترکیب آنها عکس بهتری در اختیار کاربر قرار بگیرد. به‌طور خلاصه اگر بخواهیم توضیح دهیم، باید گفت HDR باعث می‌شود جزئیات بخش‌های تاریک تصویر بهتر نمایان شود. اپل در گوشی های آیفون جدید خود، از این قابلیت به طرز چشم‌گیری بهره گرفته و تفاوت عکس‌های گوشی آیفون با عکس‌های بدون HDR به وضوح قابل مشاهده است.

ویژگی OIS در دوربین گوشی

ویژگی تثبیت‌کننده اپتیکی تصویر یا همان Optical Image Stabiliization از دیگر عوامل تاثیر‌گذار در کیفیت عکس‌های گرفته‌شده با دوربین گوشی است که اکنون در بیشتر گوشی‌های پرچم‌دار شاهد آنیم. این ویژگی باعث می‌شود عکس‌های شما تاری کمتری داشته باشد و بتوانید با گوشی همراهتان عکس‌های شفاف‌تری بگیرید.

فلاش دوربین

انواع مختلفی از فلاش در دوربین‌های گوشی‌های هوشمند وجود دارد که مشهورترین آنها LED است و وجود آن در مشخصات دوربین موبایل ذکر می‌شود. در این نوع فلاش از لامپ‌های ساطع‌کننده نور کوچکی استفاده می‌شود. این LED ها از نظر صرفه‌جویی در مصرف انرژی عالی هستند و هم می‌توانند روشنایی مداوم ایجاد کنند. مشخصات دوربین اغلب مشخص می‌کند که چراغ‌های فلش دارای چند LED است. این مورد می‌تواند یک LED تک، LED دوگانه یا حتی چهار LED باشد، همانطور که در گوشی iPhone 13 وجود دارد. نکته دیگر اینکه فلاش LED دو رنگ دارد که با استفاده از LED های دارای دو درجه حرارت رنگی متفاوت گرم و سرد کار می‌کند.

نوع دیگری از فلاش‌ها، فلاش زنون است. این روزها تعداد زیادی از مدل‌ها از این نوع فلاش استفاده نمی‌کنند، زیرا گران قیمت است و مصرف باتری زیادی هم دارد. در نهایت اینکه استفاده از فلاش ممکن است هنگام عکاسی در نور کم راه حل خوبی به نظر برسد، اما فلاش گوشی‌های هوشمند چیزی شبیه به عکاسی با فلش حرفه‌ای نیست. اگر شما علاقه‌مند به انجام نوعی عکاسی با فلش با تلفن هوشمند خود هستید، توصیه می‌کنم از یک فلاش خارجی به جای خود فلاش دوربین تلفن همراه خود استفاده کنید.