دوربین های چندگانه در آینده موبایل چه نقشی دارند؟

انتشار تصاویر منتسب به موبایل نوکیا ۹ با پنج دوربین نه تنها توجه کاربران قدیمی این برند را به خود جلب کرد بلکه باعث بالا گرفتن بحث درباره معایب و مزایای تعبیه دوربین چندگانه در موبایل شد.

شاید چند سال قبل در دست گرفتن موبایلی با پنج دوربین بسیار عجیب به نظر می رسید اما هواوی با رونمایی از پی ۲۰ پرو به عنوان نخستین موبایل با دوربین اصلی ۳ گانه این تصورات را در هم شکست. با این حال سوال اساسی که کماکان باقی مانده این است که دوربین های چند گانه در گوشی های هوشمند چه مزیت هایی را به همراه دارند و چرا باید برای آنها هزینه ای بیشتر پرداخت کنیم؟

لنزهای بیشتر چه کاربردی دارند؟

نخستین پاسخی که به ذهن می رسد برخوردار شدن از چندین لنز با مشخصات و کاربردهای مختلف است؛ در واقع وقتی می توان چندین لنز واید، مونوکروم، تله فوتو و سنجش عمق را در یک موبایل جای داد، چرا باید به یکی از این گزینه ها قناعت کرد.

زمانی که شما تنها لنزی با گشودگی دیافراگم پایین و زاویه‌ گسترده در اختیار دارید شانس ثبت تصاویر با کیفیت از سوژه های متحرک را نخواهید داشت. بنابراین وجود لنزهای متعدد دست کاربر را در انتخاب لنز متناسب با موقعیت باز می گذارد.

اگرچه تجهیز موبایل به بیش از سه نوع لنز از نظر تئوری امکان پذیر است اما چندان کاربردی نخواهد بود چرا که نرم افزار باید به صورت خودکار بین حالت های مختلف سوییچ کرده یا گزینه هایی پیچیده و سردرگم کننده را برای کاربران نمایش دهد که اغلب آشنایی چندانی با تعاریف عکاسی ندارند.

هر یک از این دوربین ها تا حد زیادی به صورت مستقل عمل کرده و اکثر کاربران به ندرت بعضی از آنها را بکار خواهند برد. علاوه بر این پیاده سازی چنین ماژولی قیمت بالایی را روی دست تولید کننده و در نتیجه کاربر نهایی می گذارد. از اینرو تا زمانی که کارایی واقعی تعبیه چندین لنز در گوشی ها به صورت کامل مشخص نشود، معلوم نیست چه تعداد از کاربران حاضر به پرداخت هزینه بیشتر برای چنین دستگاه هایی هستند.

با این حال اگر شرکت ها به جای استفاده مجزا از این لنزها از طریق نرم افزار یا هوش مصنوعی آنها را با هم ترکیب سازند زوم دقیق تر، رزولوشن بالاتر و جنبه های هنری بیشتر به ارمغان خواهد آمد؛ برای مثال می توان از لنز مونوکروم برای افزایش جزئیات لنز رنگی اصلی یا فوکوس سریع تر دوربین بهره برد.

زوم دقیق تر

از آنجا که بدنه موبایل برای نصب مانت لنز بیش از اندازه ظریف است برای افزایش زوم باید به دنبال روش های دیگر بود. 

هواوی از نخستین شرکت هایی که در این زمینه گام هایی برداشته. این کمپانی با پیاده سازی دوربین سه گانه مجهز به لنز مونوکروم در پی ۲۰ پرو توانسته فناوری هایی مثل زوم هیبریدی را در اختیار کاربران قرار دهد. لنز مونوکروم پی ۲۰ پرو با ترکیب داده های RGB استاندارد و سنسورهای سیاه و سفید، محدوده دینامیکی تصاویر را بهبود می بخشد.

نرم افزار زوم هیبریدی نیز با ترکیب داده های چند سنسور تصاویر با رزولوشن بالاتری را تولید کرده و امکان زوم بیشتر را فراهم می کند. گفتنی است سنسور ۸ مگاپیکسلی با برخوردار بودن از لنز تله فوتو تصاویر ۱۰ مگاپیکسلی با قابلیت زوم سه برابری را تولید می کند که در حالت هیبرید به پنج برابر می سد.

رزولوشن بالاتر

یکی از روش های موجود تکنیک «فرا تفکیک پذیری» است که در آن تلفیق چندین تصویر با رزولوشن پائین‌ باعث تولید تصویر نهایی با رزولوشن بالاتر می‌گردد.

دوربین لایت L16 هم مکانیزمی مشابه پی ۲۰ پرو دارد اما کمپانی سازنده برای جای دادن لنزهای متعدد در یک دوربین از چندین آینه پریسکوپی هم بهره برده است. این دوربین بسته به میزان زوم داده ها را از چند ماژول ۲۸ میلیمتری، ۷۰ میلیمتری و ۱۵۰ میلیمتری دریافت می کند.

نتیجه نهایی تصویری ۵۲ مگاپیکسلی متشکل از ۱۰ پرسپکتیو نسبتا متفاوت است که تا ۵ برابر امکان زوم اپتیکال دارد. مدل جدیدتر این دوربین که برای موبایل ها طراحی شده از ۵ تا ۹ لنز بهره می برد که امکان ثبت تصاویر ۶۴ مگاپیکسلی را به ارمغان می آورند.

افزایش کیفیت تصویربرداری در نور کم

ایده تعبیه چند لنز تصویربرداری در محیط های با نور ناکافی و HDR را نیز بهبود می بخشد چرا که کاربر می تواند از گشودگی های لنز متناسب با محیط بهره ببرد. افکت عمق میدان با کیفیت بالا نیز از طریق شبیه سازی نرم افزاری یا استفاده از چندین فاصله کانونی عدسی بدست خواهد آمد.

از دیگر قابلیت های دوربین های چندگانه می توان به افکت زیبای بوکه اشاره کرد که از طریق ثبت دو تصویر با لنزهای مختلف و سپس ترکیب آنها به دست می آیند. هرچند از طریق پردازش های نرم افزاری نیز می توان عمق تصویر را تار کرد، با این حال کارایی موبایل هایی نظیر آیفون ۱۰ و گلکسی نوت ۹ در این زمینه به مراتب بهتر به نظر می رسد.

موبایل هایی با چندین لنز

نوکیا از چندین سال قبل سرگرم توسعه موبایلی با دوربین چندگانه بوده است. این شرکت سال ۲۰۱۳ با هدف توسعه این دوربین ها در کمپانی Pelican Imaging سرمایه گذاری قابل توجهی را صورت داد. در این طرح سنسورهای تصویر از نمونه توسعه یافته توسط لایت کوچکتر بوده و در عین حال مزایای مشابهی از قبیل فوکوس مجدد، نقشه نگاری عمق و افزایش رزولوشن را به همراه داشتند. متاسفانه در سال ۲۰۱۶ کمپانی Tessera با خرید فناوری و پتنت های Pelican Imaging این پروژه را متوقف کرد اما نوکیا از آن دست برنداشته و حالا وارد همکاری با «زایس» شده است.

در صورت معرفی نوکیا ۹ با دوربین ۵ گانه شاهد ورود به عصر جدیدی از تصویربرداری با موبایل خواهیم بود. علاوه بر این لایت وعده داده که موبایل مجهز به دوربین L16 تا پایان سال ۲۰۱۸ معرفی خواهد شد.

آیا آینده موبایل از آن دوربین چندگانه خواهد بود؟

تکنیک «فرا تفکیک پذیری» در دنیای موبایل مفهوم جدیدی نیست و در سال ۲۰۱۴ اوپو فایند ۷ از همین ایده بهره می گرفت و هواوی با زوم هیبریدی آن را به سطحی جدید ارتقا داد. این تکنیک به صورت تاریخی با چالش هایی مثل الزامات پردازشی، کیفیت الگوریتم و مصرف انرژی مواجه بوده است. 

با این وجود موبایل های جدید به چیپست های با قدرت پردازشی بالا، پردازنده های سیگنال دیجیتال با مصرف انرژی بهینه و قابلیت های شبکه سازی عصبی بهبود یافته مجهز شده اند و از اینرو چالش های قبلی کم اهمیت تر از گذشته به نظر می رسند.

جزییات دقیق تصویر، زوم اپتیکال بهینه و افکت بوکه و پرتره قابل تنظیم در راس الزامات دوربین موبایل های هوشمند قرار دارند که با استفاده از فناوری دوربین چندگانه می توان به آنها دست پیدا کرد.

از اینرو به نظر می رسد شرکت ها به جای تعبیه چندین دوربین جداگانه برای کاربردهای خاص، به سوی ترکیب لنزها حرکت کرده و قابلیت های انعطاف پذیر و پیشرفته تصویربرداری را در اختیار کاربران گوشی های هوشمند قرار دهند.