تفاوت لنز دوربين موبايل هاي موبايل ؛ از اولتراوايد تا سوپر تله [به همراه ويديو]

موبايل‌هاي هوشمند جزو آن دسته از محصولاتي هستند كه در سال‌هاي اخير پيشرفت‌هاي چشمگيري داشته‌اند. يكي از بخش‌هايي كه پيشرفتي جهشي به خود ديده، دوربين موبايل‌ها است.

پيشرفت در اين زمينه به‌قدري بوده كه صاحبان بهترين موبايل هاي مناسب عكاسي، براي عكس‌برداري و انتشار تصاوير در شبكه‌هاي اجتماعي به دوربين دستگاه خود بسنده مي‌كنند. حتي بد نيست بدانيد كه رئيس هيئت مديره و مديرعامل كانن، فوجيو ميتاراي، در اين‌باره مي‌گويد:

كاهش فروش مدل‌هاي پايين‌رده در بازار دوربين‌هاي ديجتال، به‌لطف پيشرفت دوربين موبايل‌هاي هوشمند، به روند نزولي خود ادامه مي‌دهد.

در مقاله‌ي پيش‌رو درباره تركيب بندي در عكاسي يا نحوه عملكرد دوربين بدون آينه حرف نمي‌زنيم؛ بلكه قصد داريم شما را با انواع مختلف لنز و تفاوت‌هاي آن‌ها با يكديگر آشنا كنيم. پس تا انتهاي مطلب همراه اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران باشيد.

مقاله پيش‌رو در مهر ۱۴۰۲ توسط مصطفي عسگري به‌روز شد.

گفتني است كه در سال‌هاي اخير برخي سازندگان دوربين‌هاي ديجيتال و لوازم مرتبط با علم اپتيك، به‌جاي رقابت نابرابر با دوربين موبايل‌هاي همراه، تصميم به همكاري با توليدكنندگان موبايل هوشمند گرفته‌اند. البته اگر قصد استفاده از دوربين عكاسي براي تصويربرداري را داريد و به دنبال لنز مناسب هستيد، حتما به نكات مهم پيش از خريد لنز دوربين توجه كنيد.

از معروف‌ترين اين همكاري‌ها مي‌توان به هواوي و لايكا، وان‌پلاس و هاسلبلاد، ويوو و زايس و اخيراً هم شيائومي و لايكا اشاره كرد. با مقايسه دوربين بهترين پرچم‌دارهاي بازار مي‌توان متوجه شد كه چقدر در اين زمينه پيشرفت كرده‌ايم.

دوربين تلفن‌هاي همراه از دو بخش مهم تشكيل شده است؛ حسگر و لنز. حسگر شامل پيكسل‌ها و تعيين‌كننده چند مگاپيكسلي بودن دوربين است و لنز نيز زاويه‌ي ديد دوربين را تعريف مي‌كند. به‌طور كلي مي‌توان گفت كه هرچه حسگر دوربين بزرگ‌تر باشد، نور بيشتري جذب پيكسل‌هاي سنسور شده و درنهايت عكس بهتر، روشن‌تر و واضح‌تري ثبت مي‌شود.

در دنياي دوربين موبايل‌هاي هوشمند، يكي از بزرگ‌ترين حسگرهايي كه به‌كار گرفته شده از نوع يك اينچي است كه در گذشته اين سايز سنسور را مي‌توانستيم تنها در دوربين‌هاي بريج يا كامپكت پيدا كنيم. براي مثال حسگري به اندازه‌ي 1/1.76 اينچ نور بيشتري از سنسوري به‌اندازه‌ي 1/4.5 دريافت مي‌كند كه به ثبت عكس روشن‌تر، كم ‌نويزتر و با جزئيات بيشتر منجر مي‌شود؛ البته درصورتي‌كه ميزان گشودگي ديافراگم در لنزهاي قرارگرفته روي هردو سنسور عدد يكساني باشد.

در اين بين ممكن است برخي از متخصصان بزرگي حسگر را با مقدار پيكسل‌هاي آن اشتباه بگيرند و چند مگاپيكسلي بودن آن‌ را به اندازه‌ي سنسور مرتبط بدانند كه برداشت درستي نخواهد بود.

حسگرها اولين بار با اندازه‌ي ۰٫۳۵ مگاپيكسل وارد دنياي دوربين موبايل‌هاي هوشمند شده‌اند و راه درازي را تا ۱۲ و ۱۶ مگاپيكسلي شدن طي كرده‌اند؛ البته شايد اعدادي مانند ۴۸، ۶۴ و ۱۰۸ يا اخيراً ۲۰۰ مگاپيكسلي هم به گوش شما خورده باشد، ولي بد نيست بدانيد كه خروجي عكس اين سنسورها در حالت عادي ۱۲ يا ۱۶ مگاپيكسلي است و حجم بسيار زياد پيكسل‌هاي كوچك روي اين سنسورها، با استفاده از تجميع پيكسل‌هاي مجاور و تشكيل يك پيكسل بزرگ‌تر نهايتاً به ۱۲ يا ۱۶ ميليون پيكسل مي‌رسد.

لنزها نيز عموماً با دو عدد تعريف مي‌شوند كه يكي فاصله‌ي كانوني (مثلاً ۲۷ ميلي‌متري) و ديگري نيز گشودگي دهانه‌ي ديافراگم (مثلاً f/1.9) را نشان مي‌دهد.

بخش اول يا همان فاصله‌ي كانوني لنز را در ادامه بيشتر توضيح خواهيم داد، اما در مورد بخش دوم كه مربوط به گشودگي دهانه‌ي ديافراگم است بد نيست اين دو نكته را بدانيد؛ هرچه عدد كنار f كوچكتر باشد، ديافراگم گشوده‌تر است و درنتيجه نور بيشتري به سمت حسگر دوربين هدايت مي‌شود و از طرف ديگر هم پشت‌زمينه‌ي سوژه، به‌صورت اپتيكال و طبيعي بيشتر ‌تار مي‌شود و اصطلاحاً بوكه بهتر و تميزتري پشت سوژه ايجاد مي‌شود.

البته اين نكته را هم فراموش نكنيد كه با كم شدن عدد f، ناحيه‌ي كمتري نيز داخل محدوده‌ي فوكوس خواهد بود. براي مثال لنزي با ديافراگم f/1.8 نور بيشتري را نسبت به لنزي با f/2.4 به سمت حسگر هدايت مي‌كند. محدوده‌ي گشودگي ديافراگم در موبايل‌هاي هوشمند معمولاً بين f/1.8 تا f/4.0 است؛ البته در برخي موبايل‌هاي بالارده لنزي با ديافراگم f/1.5 نيز مي‌توان يافت.

مسئله‌اي كه تفاوت اصلي را بين لنزهاي مختلف ايجاد مي‌كند و باعث دسته‌بندي آن‌ها مي‌شود، ‌فاصله‌ي كانوني است. در جدول زير مي‌توان تأثير فاصله‌ي كانوني بر نوع لنز و زاويه‌ي ديد آن‌ را مشاهده كرد.

شركت‌هاي سازنده موبايل بيشتر روي دوربين اصلي كه در اكثر موارد (اگر نگوييم همه‌ي موارد) از نوع وايد است، تمركز مي‌كنند؛ حتي در برخي موبايل‌ها كه از يك دوربين پشتي بهره مي‌برند، لنز به‌كاررفته در آن از نوع عريض است؛ پس معمولاً دوربين اصلي يا وايد، بهترين عكس را بين دوربين‌هاي يك موبايل هوشمند مي‌تواند ثبت كند.

همان‌طور كه گفتيم لنز دوربين اصلي و همچنين دوربين سلفي در موبايل‌هاي هوشمند عموماً از نوع وايد است كه زاويه‌ي ديد زيادي را دراختيار متخصص قرار مي‌دهد؛‌ البته ايراد اين نوع لنزها در ايجاد اعوجاج يا Distortion است كه باعث خميده شدن خطوط صاف مي‌شود؛ مثلاً هنگام گرفتن سلفي يا گرفتن عكس با دوربين اصلي از فاصله‌ي نزديك، چهره‌ي اشخاص كشيده‌تر به‌انديشه متخصصين مي‌آيد يا دماغ آن‌ها بزرگ‌تر از حالت عادي ديده مي‌شود.

اين نوع لنزها بيشترين زاويه ديد را دراختيار متخصصان قرار مي‌دهند و به‌دليل ايجاد اعوجاج زياد در تصوير براي هر سبك عكاسي مناسب نيستند؛ البته موبايل‌هاي هوشمند با پيشرفت ISP يا پردازنده‌ي سيگنال تصوير،‌ تاحدود زيادي انحناي عكس را به‌شكل هوشمند اصلاح مي‌كنند. دوربيني با لنز اولتراوايد بيشتر مناسب عكاسي مانديشه متخصصينه، معماري و برخي پرتره‌هاي خاص است.

لنز تله‌فوتو مناسب عكاسي از فواصل دور است و به كمك آن مي‌توان عكس‌هايي با بزرگنمايي و بدون افت كيفيت ثبت كرد. در موبايل‌هاي هوشمند عموماً تله‌فوتو‌هايي با ۲، ۳ يا ۵ برابر بزرگ‌نمايي اپتيكال مي‌توان يافت؛ يعني مثلاً اگر لنز دوربين اصلي ۲۷ ميلي‌متري و لنز دوربين تله‌فوتو ۵۴ ميلي‌متري باشد، بزرگ‌نمايي اپتيكال دو برابر است و در فاصله‌ي كانوني ۸۱ ميلي‌متري نيز سه برابر اخبار تخصصي اپتيكال دارد كه البته اين نوع لنزها بيشتر در موبايل‌هاي رده‌بالا و پرچم‌دار ديده مي‌شوند.

همچنين لنزهاي تله‌فوتو به دليل ساختار اپتيكالي كه دارند، جاي بيشتري را هم اشغال مي‌كنند و موجب برآمدگي دوربين‌ها مي‌شوند كه براي جلوگيري از اين موضوع گاهي برخي سازندگان از لنز‌هاي تله‌فوتوي پريسكوپي نيز استفاده مي‌كنند كه تا ۱۰ برابر بزرگ‌نمايي اپتيكال را هم مي‌تواند فراهم كند.

گاهي شركت‌ها در بعضي مدل‌هاي خود از لنزهاي پريسكوپي، كه بيشتر در دوربين‌هاي DSLR قرار مي‌گيرند، استفاده مي‌كنند. بايد به اين نكته اشاره كرد كه اين نوع لنزها به دليل اندازه بزرگ خود متخصصد كمتري دارند.

بهتر است براي عكاسي پرتره از دوربيني با لنز تله‌فوتو مجهز به ۲ يا ۳ برابر بزرگ‌نمايي اپتيكال استفاده كرد تا ابعاد صورت و نسبت اجزاي آن در طبيعي‌ترين حالت ممكن حفظ شوند.

لنزها علاوه‌براينكه براساس فاصله‌ي كانوني تعريف مي‌شوند، انواعي دارند كه براي متخصصدهاي خاص و محدودتري طراحي شده‌اند. براي مثال، لنزهاي ماكرو براي عكاسي از سوژه در فواصل بسيار نزديك ساخته شده‌اند كه فاصله‌ي كانوني آن‌ها عموماً بين ۵۰ تا ۲۰۰ ميلي‌متر است.

با دوربيني مجهز به لنز ماكرو مي‌توان اشيا يا موجودات بسيار ريز را در ابعاد بزرگي مشاهده كرد؛ همچنين برخي سازندگان با اضافه كردن امكان فوكوس خودكار به دوربين فوق‌عريض، امكان تبديل آن به دوربين ماكرو در فواصل نزديك را فراهم كرده‌اند؛ مثلاً دوربين موبايل‌هاي اس ۲۲ اولترا، آيفون ۱۳ پرو مكس و وان‌پلاس ۱۰ پرو از اين قابليت بهره مي‌برد.

اصطلاحاً دوربين‌هاي ديگري (در واقع حسگرهاي ديگري) در موبايل‌هاي هوشمند نيز ديده مي‌شوند كه مربوط به انواع لنزها نيستند و كارهايي مانند اسكن سه‌بعدي اجسام، تشخيص عمق و جداسازي سوژه از پس‌زمينه را برعهده دارند كه با نام‌هاي مختلفي مانند عمق‌سنج، ToF و Lidar شناخته مي‌شوند.

همچنين ممكن است هنگام مطالعه مشخصات دوربين يك موبايل با اصطلاحاتي مانند 7p, 8p, Sensor shift, OIS, EIS و HDR‌ برخورد كرده و مانند بيشتر متخصصان در معني آن‌ها دچار ترديد شده باشيد. پس بياييد يك‌ بار براي هميشه مفهوم آن‌ها را ياد بگيريم.

تثبيت‌كننده اپتيكال تصوير (OIS) راهكاري براي از بين بردن لرزش دست و تار شدن عكس هنگام ثبت آن است كه به صورت سخت‌افزاري درواقع ژيروسكوپ در دوربين حركات را تشخيص داده و دوربين را در جهت مخالف اين حركات جابه‌جا مي‌كند.

تثبيت‌كننده الكترونيكي تصوير (EIS) يك راهكار نرم‌افزاري است كه از شتاب‌سنج موبايل براي تشخيص حركات استفاده مي‌كند و در حين پردازش تصوير، تمركز دوربين را روي يك نقطه خاص نگه مي‌دارد. يكي از مثال‌هاي قابل‌توجه حالت «Super Steady» در برخي از موبايل‌هاي گلكسي سامسونگ است.

لنزهاي مونوكروم يا تك رنگ براي رفع اشكال افت كيفيت تصوير ناشي از انعكاس نور زياد استفاده مي‌شوند. اين نوع لنز، كه بدون آرايه فيلتر نوري است، مي‌تواند در ثبت عكس‌هايي با كنتراست و وضوح بسيار بالا كمك كند.

درضمن، لنزهاي مونوكروم داراي پردازشگري هستند كه تصاوير ثبت شده توسط لنزهاي تك رنگ را با تصاوير رنگي تركيب مي‌كند. با اين فرايند خروجي عكس‌ها بسيار باكيفيت خواهد بود.

لرزشگيري اپتيكال تصوير يا OIS با شناور بودن يا چرخش واحد لنز رخ مي‌دهد؛ درحالي‌كه سنسور شيفت لرزش‌گيري را ازطريق جابه‌جايي خود سنسور انجام مي‌دهد. در لرزش‌گيري اپتيكال، واحد لنز موقعيت خود را تا ۱٬۰۰۰ بار در ثانيه با كمك آهنرباها و سيم‌پيچ‌هايي كه آن حركت را هدايت مي‌كنند، تغيير داده و تنظيم مي‌كند.

واحد لنز تشكيل شده از تعدادي لنز يا عدسي كوچك‌تر است كه هركدام درعين برعهده‌داشتن وظيفه‌اي جدا، به‌طور هماهنگ باهم كار مي‌كنند. 7p يا 8p‌ درواقع نشان‌دهنده تعداد عناصر يا لايه‌هاي سازنده‌ي لنز است كه هر لايه مي‌تواند ايرادات خاص اپتيك واحد لنز را رفع كند. مثلاً اولين لنزها از ۳ گروه عناصر سازنده تشكيل مي‌شدند كه يكي براي فوكوس بر سوژه‌هاي جلويي تصوير،‌ يكي براي اصلاح اعوجاج عكس و آخري نيز براي فوكوس بر سوژه‌هاي پشتي تصوير متخصصد داشت، البته بعدها با اضافه شدن لايه‌ي چهارم به لنزها امكان بزرگ‌نمايي اپتيكال نيز فراهم شد. درحال‌حاضر در دوربين بهترين موبايل هاي هوشمند اكثراً از لنزهاي 7p يا 8p استفاده مي‌شود كه از ۷ يا ۸ عدسي پلاستيكي شفاف تشكيل شده‌اند.

با اينكه اكثر متخصصان تنها از يك دوربين يا نهايتاً دو دوربين (دوربين اصلي و سلفي)، براي عكاسي استفاده مي‌كنند؛ اما آشنا شدن با تمامي دوربين‌هاي موجود در موبايل هاي هوشمند و متخصصدهايشان، ممكن است منجر به استفاده درست‌تر از آن‌ها شود.

آيا به انديشه متخصصين شما تنوع زياد دوربين‌هاي موجود در موبايل ها خوب و متخصصدي است؟ شما بيشتر از كدام دوربين و براي چه منظوري استفاده مي‌كنيد؟