دوربین های دوگانه چگونه کار می کنند و تفاوت تکنولوژی آنها در چیست؟

همانطور که امسال کنگره جهانی موبایل بارسلون نشان داد، به نظر می رسد در دنیای تلفن های هوشمند، شاهد یک رویه و پدیده فراگیر یعنی استفاده از دوربین های دوگانه در تلفن های هوشمند هستیم. هرچند ایده استفاده از دوربین های دوگانه به نوبه خود اتفاق تازه ای نیست چرا که در حقیقت قدمت آن به سال 2011 میلادی و زمانی می رسد که کمپانی HTC با معرفی موبایل Evo 3D، به طور جدی نخستین تلفن هوشمند مجهز به تکنولوژی ضبط تصاویر ویدیویی سه بعدی را معرفی و عرضه کرد.

گرچه این کارکرد بخصوص دوربین های دوگانه تا کنون به طور کامل موفق نبوده، اما با این حال، تولیدکنندگان موبایل های هوشمند، هنوز هم مشتاقانه به دنبال جایگزین مناسبی برای این ایده هستند و در نتیجه، در پرچمدارانی که طی امسال وارد بازار می شوند، وجود دوربین دوگانه یکی از مواردی خواهد بود که در قضاوت منتقدان و مردم تاثیرگذار خواهد بود.

حتی اگر هم ایده استفاده از دو سنسور ثبت تصاویر در بین تمام این پرچمداران فراگیر شود، باز هم تنها شباهت میان آنها در به کارگیری این فناوری خواهد بود چراکه هریک از تولیدکنندگان موبایل های هوشمند، با توجه به عملکرد این فناوری و به فراخور تکنولوژی هایی که در اختیار دارند، قطعا ایده و راهکار متفاوتی خواهند داشت. این موضوع، متاسفانه می تواند به منشا اصلی سردرگمی تبدیل شود.

اما نگران نباشید؛ زیرا ابهام زدایی و رفع این موانع جزو وظایف شما نیست پس نیازی نیست ذهنتان را درگیر این موضوع کنید. بنابراین، فرقی نمی کند که اکنون در بازار به دنبال خرید موبایلی جدید هستید یا آنکه تنها کنجکاوی و اطلاع از آنچه که می گذرد برایتان جذابیت داشته باشد، این گزارش به تمام سوالات و ابهامات شما در رابطه با عملکرد دوربین های دوگانه در موبایل ها پاسخ می دهد.

راهکار اپل در به کارگیری دوربین های دوگانه

برای شروع بهتر است از اصلی ترین مدعی در عرصه استفاده از دوربین های دارای دو حسگر در دنیای موبایل ها، یعنی آیفون 7 پلاس اپل شروع کنیم. آیفون 7 پلاس، که نسخه بزرگتر پرچمدار اپل محسوب می شود، از امکاناتی بهره می برد که نسخه کوچکتر آن یعنی آیفون 7 معمولی از آن بی بهره است؛ این امکان ویژه همان دوربین دوگانه ای است که در پشت این دیوایس به خوبی قابل مشاهده است.

کمپانی اپل با به کار گیری دوربین دوگانه، یکبار دیگر بر وجود یک مشکل کوچک اما متداول در دنیای اسمارت فون ها ی یعنی قابلیت «زوم اپتیکال» صحه گذاشت. گرچه گزینه زوم دیجیتال در موبایل ها همیشه به عنوان یکی از راهکارهای اصلی در دسترس بوده اما این گزینه هرگز به کیفیت زوم اپتیکال نبوده و سبب افت کیفیت عکس می شود.

هرچند، دوربین آیفون 7 پلاس، تا حدی توانسته مشکل فوق را به شیوه ای نه چندان زیبا اما در عین حال مبتکرانه حل کند.  دوربین پشتی آیفون 7 پلاس، از دو دوربین جداگانه با لنزهای متفاوت بهره می برد که یکی از دوربین ها به لنز تله-فوتو مجهز است که این لنز دائما در حالت زوم قرار دارد با استفاده و از یک دیوایس، هر زمان که نیاز باشد، یکی از این دو لنز انتخاب می شود. درحالی که به نظر می رسد این راهکار اپل یک راه حل پیش پا افتاده  باشد اما به لطف نرم افزار قدرتمند اپل که کار انتخاب و تغییر میان دو دوربین را به میزان قابل توجهی تسهیل کرده، دوربین دوگانه آیفون 7 پلاس عالی عمل می کند.

در نتیجه استفاده اپل از این روش دو دوربین پشتی آیفون 7 پلاس، دو فاصله کانونی متفاوت دارند که باز هم طراحان اپل سنگ تمام گذاشته و از آن به بهترین نحو، برای عکاسی حالت پرتره که در آن به عمق میدان بالا نیاز است، بهره گرفته اند. هرچند این قابلیت، اندکی پس از معرفی این دیوایس و در غالب یک بروزرسانی عرضه شد، اما این قابلیت همچنان به عنوان یکی از ویژگی های قابل ذکر آیفون 7 پلاس محسوب می شود.

به طور خلاصه باید گفت که دوربین دوگانه آیفون 7 پلاس اینگونه عمل می کند: عکس های ثبت شده توسط هر دو دوربین با یکدیگر ادغام شده و به یک عکس تبدیل می شوند در حالیکه در این تصاویر، فوکوس دوربین تنها روی اشخاص یا اشیاء جلوی تصویر است. در حالیکه ممکن است این تصاویر تا حدی مصنوعی به نظر برسند اما بازهم عکسهای ثبت شده از این دوربین تا حدی از روش های نرم افزاری که تا پیش از این برای ایجاد این افکت ها استفاده می شد، جلوتر به نظر می رسند.

از سوی دیگر، گرچه آیفون 7 پلاس شناخته شده ترین دیوایسی است که از این روش استفاده می کند، اما در این راه تنها نیست. در نمایشگاه لوازم الکترونیک (CES) 2017، کمپانی ایسوس از محصول جدید خود با عنوان Zenfone 3 Zoom پرده برداری کرد که این موبایل نیز از فناوری تقریبا مشابهی در دوربین دوگانه خود بهره می برد اما عملکرد زوم سه گانه توانایی فوکوس آن را تا حد زیادی بهبود داده است. این اسمارت فون همچنین مجهز به قابلیت عکاسی پرتره انحصاری است گرچه باید منتظر ماند و دید که دوربین این موبایل در شرایط واقعی چگونه عمل می کند.

 راهکار ال جی در استفاده از دوربین های دوگانه

حتی تا قبل از آنکه کمپانی اپل، آیفون 7 پلاس را معرفی کند، کمپانی ال جی با پرچمدار خود یعنی G5، امکانات مشابهی را ارائه کرده اما بسیاری از افراد از این حقیقت آگاه نبوده اند که در موبایلی که در بازار شکست خورد، چه امکانات فوق العاده ای وجود داشته است. با این حال، کمپانی ال جی هنوز نا امید نشده چراکه طراحان این کمپانی این ایده را رها نکرده و در پرچمدار آتی خود یعنی G6، با یک بروزرسانی در سنسور دوم، عملکرد دوربین آن را بهبود داده اند.

اما راهی که ال جی برای به کار گیری از دوربین دوم در پیش گرفته، در مقایسه با اپل، کاملا در تضاد است. برخلاف آیفون 7 پلاس یک دوربین همیشه در حالت زوم (Zoomed-in) قرار دارد، به خاطر میدان دید وسیع تر، دوربین دوم G6 در حالت Zoomed-out قرار دارد. البته استفاده از این شیوه چندان فراگیر نیست بنابراین G6 به سرعت می تواند این رویه را تغییر دهد ضمن اینکه انتظار می رود فروش G6 قابل قبول باشد.

با این حال، به دلیل آنکه میدان دید وسیع به میزان قابل توجهی سبب اعوجاج تصاویر، به خصوص در لبه ها می شود، عکسهای ثبت شده توسط دوربین G6 ممکن است نتواند همه کاربران مشکل پسند را راضی کند.

راهکار هوآوی

ایده استفاده از دوربین های دوگانه تاکنون در تعدادی از پرچمداران کمپانی هوآوی نظیر جدیدترین آنها یعنی P10، به کار گرفته شده که این یکی از پیچیده ترین روش ها نیز محسوب می شود. دوربین دوگانه هوآوی P10 نیز مانند آیفون 7 پلاس و ال جی G6، از دو حسگر مجزا تشکیل شده اما تفاوت آن با رقبا در این است که یکی از این دوربینها عکس را منحصرا به صورت سیاه و سفید ثبت می کند. این در عمل بدان معناست که تنظیمات دوربین به نور حساس تر است و در نتیجه در محیط های کم نور، تصاویر بهتری ثبت کند.

مزیت دیگر استفاده هوآوی از این شیوه این است که کاربران می توانند تصاویر سیاه سفید را حتی بسیار با کیفیت تر از تصاویر رنگی ثبت کنند که این برای علاقمندان به عکاسی سیاه و سفید یک مزیت عالی محسوب می شود.

متاسفانه بررسی های موبایل P9 کمپانی هوآوی که از فناوری مشابه p10 استفاده می کند، نشان می دهد که در این دیوایس با وجود آنکه عکس ها کیفیت قابل قبولی دارند، اما تصاویر ویدیویی از کیفیت خوبی برخوردار نیستند.

حتی اگر کمپانی هوآوی در این فناوری انحصاری پیشگام باشد، اما در کاربرد و استفاده از آن یکه تاز و تنها نیست چرا که درست در ماه سپتامبر سال گذشته میلادی، «کوالکام» از تکنولوژی جدید خود موسوم به Clear Sight‌ یا «دید شفاف»، پرده برداری کرد که یکی دیگر از روش های به کارگیری تکنولوژی هوآوی در دوربین های دوگانه بود اما تفاوت روش کوالکام با هوآوی، در راحتی و کم هزینه تر بودن برای استفاده تولیدکنندگان موبایل است.

این درحالیست که کمپانی چینی و معروف شیائومی نیز سال پیش از همین تکنولوژی در پرچمدار خود یعنی Mi 5s Plus استفاده کرد؛ علاوه بر شیائومی، سایر تولیدکنندگان تلفن های هوشمند نیز برای استفاده از این فماوری خیز برداشتند و بنظر می رسد در آینده نزدیک شاهد افزایش تعداد استفاده کنندگان از فناوری فوق خواهیم بود.

گذشته، حال و آینده

گرچه تکنیک های اعلام شده، در حال حاضر جزو محبوب ترین ها و پر استفاده ترین ها به حساب می آیند، اما نباید این تکنولوژی ها را تنها گزینه های موجود در دنیای دوربین های دوگانه تلفن های هوشمند قلمداد کرد. به عنوان مثال، موبایل HTC Evo 3D که پیش تر هم به آن اشاره شد، به گونه ای طراحی شده تا بتواند از دوربین دوگانه خود برای نمایشگر سه بعدی آن که حتی بدون نیاز به عینک های مخصوص قادر به پخش تصاویر سه بعدی است، استفاده کند. این همان ایده ای است که در نینتندو 3DS نیز به کار گرفته شد. اما متاسفانه فناوری سه بعدی با استقبال کاربران مواجه نشد و کمپانی HTC‌نیز تصمیم گرفت تا این پروژه را متوقف کند.

در این بین، شاید بد نباشد نگاهی گذرا هم به شیوه ای که امروزه محبوبیت کمتری دارد اما همچنان مورد استفاده قرار می گیرد، داشته باشیم؛ این تکنولوژی در موبایل های میان رده ای چون هوآوی honor 6X و همین طور برخی پرچمداران قدیمی اچ تی سی به کار رفته است. این تکنولوژی به دو حسگر کاملا متفاوت وابسته است که یکی از آنها قدرت تفکیک بالا و دیگری قدرت تفکیک پایینی دارد و از حسگر دوم تنها برای افکت های خاص نظیر افکت محبوب «بوکه» در آیفون استفاده می کند. در بسیاری از موارد، این فناوری برای ایجاد تصاویری جذاب، جالب و در عین حال ارزان است گرچه برای بسیاری از کاربران تلفن های هوشمند این تمام آن چیزی است که لازم دارند.

و اما به عنوان پرچمداران آینده، کمپانی Oppo، به تازگی از جدیدترین فناوری دوربین عکاسی خود موسوم به 5X پرده برداشته که این دوربین هم مانند سایر دوربین های دوگانه، از تنظیمات دو حسگره اما با اندکی پیچیدگی بیشتر بهره می برد. در این دوربین، کاربران با کمک یکی از حسگرها که به یک لنز تله-فوتو متصل شده و در پشت شاسی دیوایس مخفی شده، می توانند از 5X زوم بدون افت کیفیت عکس بهره بگیرند که این به خوبی تایید می کند تا اینجای کار دوربین Oppo نسبت به سایر رقبا در این تکنولوژی یک سر و گردن بالاتر است.

گرچه هنوز در هیچ یک از محصولات موجود از بازار، این تکنولوژی استفاده نشده اما انتظار می رود که کمپانی Oppo برای استفاده همگانی از این فناوری، خیلی هم ما را منتظر نگذارد.

یکی از نمونه های دیگر استفاده از این فناوری را می توان در پلتفرم «تانگو» که از سوی گوگل معرفی شد، مشاهده کرد که این پلتفرم در واقع همان فناوری «واقعیت افزوده» یا AR است. هرچند در این فناوری، تانگو نیازمند استفاده از 3 حسگر مجزا است اما ایده اصلی عمدتا شبیه دوربین های دوگانه است و در آن از چندین ماژول دوربین برای یک هدف واحد استفاده می شود که با وجود آنکه هنوز به یک پلتفرم نهایی دست نیافته ایم، نتایج حاصل امیدوار کننده است.

تا اینجای کار، تنها چند دیوایس با قابلیت پشتیبانی از فناوری تانگو در بازار وجود دارد اما به نظر می رسد در آینده نزدیک، شاهد اتفاقات بزرگی در این زمینه باشیم، به شرط آنکه گوگل هم در این راه به تلاش های خود ادامه دهد. در پایان باید یادآور شد که در شرایط کنونی که راه حل های موجود مشکلات خاص خود را دارند، طراحی و ساخت سیستم های چند دوربینه جدید به منزله حذف تکنولوژی قبلی خواهد بود و ما هیجان زده هستیم ببینیم نسل بعدی این فناوری چه خواهد بود.