دوربین آیفون X چگونه بر رقبا غلبه می‌کند؟

امروز دیگر مقایسه کردن دوربین‌ها بر اساس نسبت کانونی (f-number) اشتباه به نظر می‌رسد. درست مثل دیروز که مقایسه کردن آن‌ها بر اساس مگاپیکسل رایج ولی اشتباه بود. حالا دیگر به جای بهبود جزئی در مشخصات فنی، این الگوریتم‌ها هستند که عکاسی را متحول می‌کنند؛ و اپل با آیفون ۸ پلاس و آیفون X (آیفون ۱۰) بهتر از هر کمپانی دیگری راه را برای این تحولات هموار می‌کند. در این مقاله قصد داریم نگاهی دقیق‌تر به دوربین آیفون X و آیفون‌های ۸ و ۸ پلاس بیندازیم.

بازگشت به عقب: وقتی سال گذشته گوشی گوگل پیکسل معرفی شد، دوربین آن همه را حیرت‌زده کرد. سنسور IMX378 سونی که در گوگل پیکسل به کار رفته بود، حتی در شرایط نوری نه چندان مناسب هم عکس‌های بسیار خوبی ثبت می‌کرد. ولی آیا واقعا این موضوع ناشی از سنسور IMX378 بود؟

می‌توان گفت نه! برای مثال گوشی بلک‌بری کی‌وان هم از همان سنسور استفاده می‌کرد، ولی از نظر کیفیت تصویر خیلی پایین‌تر از پیکسل بود. کیفیت عالی عکس‌های گوگل پیکسل ناشی از اپلیکیشن دوربین این گوشی است که گوگل، بر خلاف سیستم عامل اندروید، آن را در اختیار سایر تولیدکنندگان قرار نمی‌دهد. یکی از ترفندهای کلیدی اپلیکیشن دوربین گوگل پیکسل این است که مجموعه‌ای از عکس‌ها را که با تنظیمات مختلف ثبت شده‌اند با هم ترکیب می‌کند، تا به تصویری بهینه برسد.

تاثیر شگفت‌انگیز این الگوریتم‌های پردازش تصویر چیزی است که گاهی از آن با نام «عکاسی محاسباتی» (computational photography) هم یاد می‌شود. حال که با این مفهوم آشنا شدیم، بیایید به سراغ اپل برویم.

دوربین آیفون X

با این که اطلاعات فنی موضوع تمرکز این مقاله نیست، بهتر است حداقل برای کامل شدن بحث در مورد آن‌ها صحبت کنیم. دوربین آیفون X دو سنسور جدید دارد که هر دو دقت ۱۲ مگاپیکسلی دارند. همچنین هر دو ماژول دوربین به لرزشگیر اپتیکال مجهز هستند. لنز واید، فاصله‌ی کانونی معادل ۲۸ میلی‌متر دارد و نسبت کانونی آن f/1.8 است، در حالی که فاصله‌ی کانونی لنز تله‌فتو معادل ۵۶ میلی‌متر است و نسبت کانونی f/2.4 دارد. علاوه بر این، مجموعه‌ی این دوربین دوتایی به یک فلش LED چهارتایی مجهز شده است.

بر طبق گزارش‌ها، سنسور دوربین آیفون X بزرگ‌تر از نسل قبل است و بنابراین می‌توانند تا ۸۳ درصد نور بیشتری را جذب کند. با در نظر گرفتن این که سنسور آیفون ۷ اندازه‌ی ۱/۲.۹ اینچ دارد و کراپ فکتور (crop factor) آن ۷ است، می‌توان محاسبه کرد که سنسور دوربین آیفون X باید اندازه‌ای تقریبا برابر ۱/۲.۰ اینچ داشته باشد. این یعنی سنسور آیفون X احتمالا از سایر گوشی‌های فعلی بزرگ‌تر است. البته ما هم مثل شما هیجان داریم تا پس از عرضه شدن آیفون X جزئیات دقیق‌تر و کامل‌تری را به دست بیاوریم.

همانند آیفون ۷ پلاس، در آیفون‌های جدید (به جز آیفون ۸) هم حالتی به نام پرتره وجود دارد که پس‌زمینه‌ی عکس را محو می‌کند. ولی این بار قابلیت جدیدی به نام «نورپردازی پرتره» (portrait lighting) هم اضافه شده است. قابلیت نورپردازی پرتره جزئیات چهره‌ی سوژه‌ی عکاسی را تشخیص می‌دهد و چند نوع نورپردازی استودیویی مختلف را شبیه‌سازی می‌کند. این قابلیت حداقل در دمویی که اپل در کنفرانس معرفی آیفون X نمایش داد به نظر خیلی جذاب می‌رسید.

اپل برای این که آیفون بتواند این افکت‌های ظریف را پردازش کند، تراشه‌ی جدید A11 را به یک «پردازنده‌ی سیگنال تصویر» (image signal processor) مستقل مجهز کرده است. پردازنده‌ی سیگنال تصویر تراشه‌ی A11 علاوه بر افکت‌های نورپردازی پرتره، هم در عکاسی و هم در فیلم‌برداری برای بهبود فوکوس و کاهش نویز هم به کار می‌آید.

بر اساس چیزی که در کنفرانس بیان شد، اپل تصویر ثبت شده به دو میلیون واحد کوچک مربعی تقسیم و محتوای هر کدام را به طور جداگانه تجزیه و تحلیل می‌کند. با این کار بخش‌هایی از تصویر که جزئیات زیادی ندارند بیشتر فشرده می‌شوند و بخش‌هایی که سرشار از جزئیات هستند، کمتر فشرده شده و جزئیات خود را تا جای ممکن حفظ می‌کنند. البته این روش چیز جدیدی نیست؛ انکودرهای ویدیویی (video encoders) هم به همین روش کار می‌کنند. ولی اپل می‌خواهد به شکلی ویژه این کار را انجام دهد. اپل از فرمت HEVC برای ویدیوهای خود استفاده می‌کند و طبق معمول با اعتماد به نفس از این سخن می‌گوید که در بین تمام گوشی‌های هوشمند بهترین کیفیت ویدیو را ارائه می‌دهد. البته قطعا باید این موضوع را آزمود.

علاوه بر این‌ها، امکان ضبط ویدیو با سرعت ۶۰ فریم در ثانیه با بیشترین رزولوشن ممکن، یعنی ۴K، وجود دارد. همچنین حالا می‌توانیم ویدیوهای آهسته را با سرعت ۲۴۰ فریم در ثانیه و رزولوشن ۱۰۸۰p ضبط کنیم. این ویدیوها زمانی که با سرعت معمول ۳۰ فریم بر ثانیه پخش شوند، هشت برابر آهسته‌تر به نظر می‌رسند. در مقایسه، برای مثال گلکسی نوت ۸ تنها می‌تواند با رزولوشن ۷۲۰p ویدیوهایی به این آهستگی ضبط کند.

البته این گفته دیگر نخ‌نما شده است ولی لازم است باز هم آن را تکرار کنیم: قدرت دوربین آیفون X مثال بارزی از منافع در اختیار داشتن طراحی سخت‌افزار و نرم‌افزار در کنار هم است. البته قطعا این اتفاق در گوشی‌های اندرویدی هم می‌تواند بیفتد، ولی نیازمند همکاری بسیار بیشتر شرکایی است که در آن واحد در حال رقابت با همدیگر هم هستند.

آیفون X علاوه بر این به یک دوربین سلفی ۷ مگاپیکسلی جدید هم مجهز شده که برای پشتیبانی از قابلیت FaceID، یک اسکنر سه‌بعدی در آن به کار رفته است. این اسکنر سه‌بعدی اجازه می‌دهد قابلیت‌هایی مانند حالت پرتره (محو کردن پس‌زمینه) و نورپردازی پرتره را برای عکس‌های سلفی هم استفاده کنید.

دوربین آیفون ۸ و آیفون ۸ پلاس

دوربین پشت آیفون ۸ پلاس تا حد زیادی از همان سخت‌افزار دوربین آیفون X استفاده می‌کند. تا جایی که می‌دانیم، مهم‌ترین تفاوت آن‌ها به دوربین تله‌فتو برمی‌گردد. لنز این دوربین در آیفون ۸ پلاس به جای f/2.4 تنها نسبت کانونی f/2.8 را ارائه می‌کند که حدودا به معنی ۳۶ درصد عبور نور کمتر است. همچنین مانند آیفون ۷ پلاس، در آیفون ۸ پلاس هم لرزشگیر اپتیکال تنها در دوربین واید به کار رفته است و در دوربین سلفی هم خبری از اسکنر سه‌بعدی نیست. اپل در آیفون ۸ پلاس اسکنر سه‌بعدی را فراموش و به یک دوربین ۷ مگاپیکسلی عادی بسنده کرده است.

همانند نسل قبلی، اپل در آیفون ۸ (یعنی نسخه‌ی کوچک‌تر)، دوربین دوم را هم فراموش کرده است. ولی خبر خوب این است که بر طبق گزارش‌ها، دوربین آیفون ۸، دقیقا همان مشخصات فنی دوربین واید آیفون ۸ پلاس و آیفون X را دارد.

عکاسی محاسباتی حکمرانی می‌کند

آیفون‌های جدید نشان می‌دهند که اپل ترندی را دنبال می‌کند که پیش از این در بسیاری از گوشی‌های اندرویدی و دوربین‌های آن‌ها دیده بودیم: نرم‌افزار روزبه‌روز مهم‌تر می‌شود. این عکاسی محاسباتی است که حکمرانی می‌کند.

در حالی که تمام تولیدکنندگان گوشی موبایل می‌توانند تا حد زیادی از اجزای سخت‌افزاری مشابه و سیستم عامل مشترکی مانند اندروید استفاده کنند، الگوریتم‌های پردازش تصویر (حتی از سوی خود گوگل) به شکل کاملا سری حفظ می‌شوند. برای این که برندها بتوانند خود را از دیگران متمایز کنند، نیاز به دپارتمان‌های نرم‌افزاری بزرگی دارند که تنها کمپانی‌های تراز اول از پس تامین هزینه‌های آن برمی‌آیند. همین موضوع در دراز مدت باعث می‌شود کمپانی‌های کوچک‌تر برای باقی ماندن در رقابت کار بسیار دشواری داشته باشند. بر خلاف سیستم‌عامل اندروید و اکوسیستم رسانه‌ها و اپلیکیشن‌های آن، گوگل از خود اپلیکیشن دوربین پولی در نمی‌آورد و به همین دلیل ممکن است علاقه‌ی آن برای بهبود دادن ویژگی‌های استاندارد اندروید به همان اندازه کم باشد.

منبع: Android Pit