انواع دوربین ها در گوشی موبایل

یکی از اجزای اصلی گوشی های موبایل، دوربین است که در انواع مختلف بر روی گوشی ها، در چیدمان و تعداد متفاوت تعبیه می گردد. مسلما تنوع بالای نحوه آرایش دوربین های پشتی گوشی ها را دیده اید. در هر یک از مدل های مختلف گوشی ها، چند دوربین که عموما در یک قاب که تحت عنوان ماژول شناخته می شود، قرار می گیرند که نوع و کیفیت تصویر این دوربین ها در هر یک از گوشی ها، بر حسب برند و نوع رده بندی گوشی، متفاوت است. همان طور که می دانید، دوربین یکی از مواردی است که برای بسیاری از خریداران از اهمیت بالایی برخوردار بوده و کیفیت بالای دوربین جزء مزیت های گوشی انتخابی توسط آنها محسوب می گردد. از این رو تنوع بالای نحوه چیدمان، تفاوت در تعداد دوربین ها و استفاده از دوربین های متفاوت در هر یک از انواع گوشی ها، نشان از تلاش برای ایجاد تنوع و جلب رضایت خریداران، توسط تولید گنندگان گوشی می باشد.

در این مقاله قصد داریم هر یک از انواع دوربین ها در گوشی موبایل را معرفی نموده و به بررسی ویژگی های هر یک از آنها بپردازیم.

ساختار کلی دوربین ها در گوشی موبایل

شاید این سوال برای برخی از افراد پیش آید که علت وجود چندین لنز دوربین در پشت گوشی ها چیست و چه کارایی و مزیتی نسبت به یکدیگر دارند. مسلما اگر جزء افرادی باشید که به عکاسی علاقمندید و حتی اندکی از این حوزه سر درمیاورید، می دانید که بین عکاسی و فیلم برداری از سوژه زنده و طبیعت، از نمای نزدیک و نمای دور و در شب و روز؛ تفاوت زیادی وجود داشته و برای هر یک از این حالات نیاز به لنز خاصی می باشد. از این رو به منظور مجهز نمودن دوربین گوشی ها به قابلیت عکاسی و فیلم برداری از حالات مختلف، چند لنز مختلف را در کنار هم قرار می دهند تا بتوان با استفاده از هر یک از آنها، در شرایط و حالات و سبک های مختلف، عکاسی و فیلم برداری نمود.

استفاده از چند لنز به عنوان دوربین پشتی در گوشی ها از سال 1390 به بعد، با ارائه اولین گوشی دو دوربینه توسط شرکت HTC، جزء تغییرات اساسی در طراحی گوشی ها قرار گرفت و به مرور زمان، به تعداد و تنوع لنزهای مورد استفاده، افزوده گردید. هم اکنون ساختار کلی دوربین ها در گوشی موبایل اینچنین است که از 3 یا 4 لنز و حتی بیشتر، در ماژول دوربین پشتی، در هر یک از انواع گوشی های هوشمند میان رده و پرچم دار و حتی در برخی از مدل های گوشی های اقتصادی نیز استفاده می گردد.

انواع دوربین ها در گوشی موبایل (لنزها)

لنزهایی که در ماژول دوربین قرار می گیرند، شامل لنز اصلی و یک یا چند لنز دیگر است که در کل می تواند یکی از انواع زیر باشد:

• لنز عریض (Wide)
• لنز فوق عریض (Ultra-Wide)
• لنز ماکرو (Macro)
• لنز تله‌ فوتو (Telephoto)
• لنز پریسکوپ (Periscope)
• لنز مونوکروم (Monochrome)
• لنز تشخیص عمق (ToF/Depth)

دوربین عریض (واید)

لنز اصلی مجموعه دوربین پشتی گوشی ها از نوع دوربین عریض یا واید می باشد که با دارا بودن بالاترین رزولوشن نسبت به لنزهای دیگر، کیفیت تصویر بهتری را ارائه می دهد. دوربین اصلی قابلیت هایی همچون عکاسی با فوکوس اتوماتیک، لرزش‌ گیر خودکار و لنز Wide برای عکاسی با زاویه‌ دید گسترده (بیشتر از زاویه دید چشم انسان) را دارا می باشد. فاصله کانونی این نوع لنز، بین 22 تا 30 میلی ‌متر است و زاویه‌ دید وسیعی (حدودا 79 درجه) را به دوربین می ‌دهد که از همین رو این دوربین ‌ها با نام عریض شناخته می ‌شوند.
این دوربین برای ثبت تصاویری با پوشش دهی فضای بیشتر همچون مناظر و عکس‌ های دسته جمعی به کار گرفته می شود. البته این دوربین عموما به منظور ثبت تصاویر عادی و بدون حالت خاص کاربرد دارد.

دوربین فوق عریض (اولتراواید)

از دیگر انواع لنزهایی که در اکثر گوشی های هوشمند به کار گرفته می شود، لنز اولتراواید است. این نوع لنز، با وجود اینکه زاویه دید گسترده تری نسبت به دوربین واید ارائه می دهد؛ اما به اندازه آن رایج نبوده و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. این لنز با فاصله کانونی 12 تا 18 میلی متر (کمتر از لنز واید)، زاویه دیدی حدود 120 درجه را محیا می سازد. اما بهتر است بدانید که زاویه دید خیلی زیاد، منجر به ایجاد اعوجاج در لبه های تصویر می گردد که این موضوع، نقطه ضعف لنزهای اولتراواید محسوب می شود.
این لنز، تاثیری در کیفیت و کارایی لنز اصلی نداشته و تنها با فعال نمودن حالت عکاسی اولتراواید، می توان با این لنز عکاسی نمود.

دوربین تله ‌فوتو

دوربین تله فوتو نیز یکی دیگر از انواع لنزهایی است که در برخی از گوشی های هوشمند به عنوان یکی از دوربین های پشتی به کار گرفته می شود. این نوع لنز با قابلیت زوم بسیار بالا، برای عکاسی از فاصله دور نسبت به سوژه کاربرد دارد. برخلاف سایر دوربین ها که کیفیت تصویر با زوم کردن، کاهش می یابد؛ در این لنز، زوم کردن تاثیری بر روی کیفیت تصویر ندارد.

فاصله کانونی این لنز، عموما 2 یا 3 برابر فاصله کانونی لنزهای واید و بین 50 تا 85 میلی متر می باشد و از این رو زاویه دید آنها کمتر است که منجر میگردد برای گرفتن عکس پرتره مناسب باشد.

منظور از قابلیت زوم اپتیکال که در گوشی های هوشمند (عموما در گوشی های پرچم دار) وجود دارد، همان دوربین تله فوتو با ضریب زوم 2 یا 3 برابری نسبت به دوربین اصلی است که با نماد 2x یا 3x نمایش داده می شود. به عبارتی ضریب تفاوت بین مقادیر فاصله کانونی لنز واید و تله فوتو، به عنوان ضریب زوم اپتیکال در نظر گرفته می شود.

این لنز نیز، تاثیری در کیفیت و کارایی لنز اصلی نداشته و تنها با فعال نمودن حالت عکاسی تله فوتو، می توان از آن استفاده نمود.

دوربین پریسکوپ

دوربین پریسکوپ که در برخی از گوشی ها وجود دارد، جایگزین دوربین تله فوتو محسوب می شود. این جایگزینی به منظور کوچکتر بودن اندازه دوربین پریسکوپ نسبت به دوربین تله فوتو می باشد تا از ایجاد برآمدگی زیاد در پشت گوشی به موجب وجود دوربین تله فوتو، جلوگیری شود.

برخلاف دوربین های تله فوتو که هرچه ضریب زوم اپتیکال بیشتری دارند، اندازه بزرگتری نیز خواهند داشت؛ دوربین پریسکوپ علاوه بر اینکه تا 10 برابر بیشتر از دوربین تله فوتو، قابلیت زوم اپتیکال را دارا می باشد، اندازه کوچکتری نیز دارد. فاصله کانونی این دوربین نیز، حدود 105 تا 130 میلی متر می باشد و از فناوری به کار گرفته شده در دوربین های زیردریایی ها، در این دوربین ها نیز بهره گرفته شده است.

این لنز، تاثیری در کیفیت و کارایی لنز اصلی نداشته و تنها با فعال نمودن حالت عکاسی پریسکوپ، می توان از آن استفاده نمود.

دوربین ماکرو

یکی دیگر از لنزهای مورد استفاده در دوربین های چندگانه گوشی ها، دوربین ماکرو می باشد. همان طور که از نام این دوربین پیداست، به منظور ثبت تصاویر از نمای نزدیک و از جزئیات کوچک سوژه مورد استفاده قرار می گیرد. برخلاف دوربین های تله فوتو و پریسکوپ که بر روی سوژه هایی که در فاصله دور هستند، زوم می کنند؛ این لنز برای بزرگ کردن سوژه هایی که در نزدیکی دوربین قرار دارند، کاربرد دارد.

به موجب زیاد بودن تعداد افراد علاقمند به سبک عکاسی ماکرو، اکثر گوشی ها به این دوربین مجهز هستند. حتی با وجود اینکه کیفیت تصاویر ثبت شده توسط آنها پایین است (حداکثر 5 مگاپیکسل) و اغلب افراد رضایت کافی از آن ندارند؛ اما همچنان سازندگان گوشی ها، به وجود آن در ماژول دوربین گوشی پافشاری می کنند. البته با وجود اینکه این لنز از کیفیت بسیار بالایی برخوردار نیست و نباید انتظار زیادی از آن داشت؛ اما می توان برای گرفتن عکس هایی با جزئیات و وضوح نسبتا قابل قبول از آن استفاده نمود.

این لنز نیز همچون سایر لنزها، تاثیری در کیفیت و کارایی لنز اصلی نداشته و تنها با فعال نمودن حالت عکاسی ماکرو، می توان از آن استفاده نمود.

دوربین مونوکروم

برای ثبت تصاویر رنگی، فیلتری به صورت طیف رنگی RGB (قرمز، سبز، آبی) در بالای سنسور دوربین ها قرار می گیرد که به اختصار CFA نام گرفته است که در صورت نبود این فیلتر، تصاویر به صورت سیاه و سفید ثبت می گردند. اما از جمله معایب این فیلتر، انعکاس اکثر طیف های رنگی نور و جذب تنها امواج نوری متناسب با رنگ فیلتر می باشد. از این رو میزان زیادی از نور دریافتی توسط سنسور به موجب وجود فیلتر رنگی، منعکس می شود. بنابراین برای جذب نور بیشتر و به ویژه در محیط های کم نور، از سنسورهایی که فاقد فیلتر CFA هستند، استفاده می شود تا از هدررفت زیاد نور جلوگیری شود. اما این سنسورها تک رنگ بوده و تصاویر را به صورت سیاه و سفید، اما با وضوح بیشتر و با کنتراست بالا ثبت می کنند. این نوع سنسور تحت عنوان دوربین مونوکروم شناخته می شود که در اکثر گوشی های هوشمند تعبیه می گردد. این دوربین برای عکاسی تک رنگ (عکاسی انتزاعی) کاربرد داشته و می توان با استفاده از آن و بدون نیاز به فیلتر سیاه و سفید، تصاویر سیاه و سفید حقیقی ثبت نمود.

این لنز نیز همچون سایر لنزها، تاثیری در کیفیت و کارایی لنز اصلی نداشته و تنها با فعال نمودن حالت عکاسی مونوکروم، می توان از آن استفاده نمود.

سنسور تشخیص عمق

بسیاری از ما به موجب جذابیت و زیبایی عکس های پرتره، علاقمند به گرفتن این نوع عکس هستیم. از جمله سنسورهایی که امکان ثبت عکس پرتره را فراهم میکند و به عبارتی، پس زمینه را از زمینه اصلی جدا نموده و سوژه اصلی را به حالت برجسته و واضح درآورده و محیط اطراف را مات می کند؛ سنسور تشخیص عمق است که تحت عناوین ToF (Time of Flight) یا Depth شناخته می شود. با وجود اینکه امکان ثبت تصاویر پرتره حتی بدون وجود لنز تشخیص عمق و به کمک هوش مصنوعی نیز وجود دارد و برخی از گوشی های موجود در بازار فاقد این لنز هستند، اما این نوع لنز با کیفیت 2 تا 5 مگاپیکسل در اکثر گوشی ها قرار داده می شود.

مشخصات و ویژگی ‌های انواع دوربین گوشی

مهم‌ ترین ویژگی‌ ها و مشخصات فنی انواع دوربین گوشی ها عبارتند از:

• لنز و زوم
• فرمت RAW
• کنترل ISO
• اندازه پیکسل
• کیفیت تصویر
• فلاش دوربین
• دیافراگم نوری
• تعداد دوربین ‌ها
• حالت پانوراما
• تثبیت ‌کننده تصویر
• فوکوس و پاسخ شاتر
• محدوده دینامیکی (HDR)
• پردازشگر سیگنال تصویر (ISP)
• امکانات و تنظیمات بیشتر
• فیلمبرداری

تعداد دوربین ‌ها

تعداد کل لنزهای موجود در ماژول دوربین پشتی و سلفی که به صورت تک ‌دوربینه، دوگانه یا سه ‌گانه و حتی بیشتر نیز در انواع گوشی ها پیاده سازی می شوند، به صورت ترکیبی از لنز واید به عنوان لنز دوربین اصلی و یک یا چند لنز متفاوت دیگر که عموما از لنز های اولتراواید و ماکرو استفاده می گردد، می باشد تا امکان ثبت تصاویر با حالات مختلف برای کاربران فراهم گردد.

لنز و زوم

تعداد لنز و دارا بودن زوم اپتیکال نیز موارد دیگری هستند که در دوربین گوشی ها مورد توجه قرار می گیرد. بر طبق انواع لنزهایی که برشمردیم، در هر یک از گوشی ها براساس طراحی شرکت تولید کننده، مجموعه ای از هر یک از این لنزها با خصوصیات و قابلیت های خاص خود، در کنار هم قرار گرفته و ماژول دوربین پشتی گوشی ها را تشکیل می دهند. برخورداری دوربین پشتی از قابلیت زوم اپتیکال (دیجیتالی یا مکانیکی) نیز مزیتی برای دوربین گوشی ها محسوب می شود. البته در برخی از گوشی ها به موجب طراحی ظریف و جلوگیری از اشغال فضای زیاد، به جای استفاده از زوم اپتیکال، از یک لنز پرایم با زاویه واید یا تعدادی لنز پرایم مختلف استفاده می‌ گردد.

اندازه پیکسل

اندازه پیکسل نیز از دیگر مواردی است که میزان آن در کیفیت تصاویر ثبت شده توسط دوربین تاثیرگذار است. واحدی که برای اندازه‌ گیری آن استفاده می‌ شود، میکرومتر بوده و هر چه عدد آن بزرگ‌ تر باشد، از نور بیشتری در تصاویر استفاده شده و در نتیجه دوربین عملکرد بهتری داشته و کیفیت تصاویر بهتر خواهد بود.

کیفیت تصویر

علاوه بر اینکه اندازه پیکسل در میزان کیفیت تصویر موثر است، رزولوشن یا مقدار مگاپیکسل دوربین نیز از دیگر موارد مهمی است که کیفیت تصاویر را تضمین می کند. هر پیکسل، بلوک بسیار ریزی در سنسور دوربین ها بوده و وظیفه جذب نور را دارد. به هر 1 میلیون از این پیکسل ها، یک مگاپیکسل گفته می شود. هرچه تعداد پیکسل ها و به عبارتی مقدار مگاپیکسل دوربین بیشتر باشد، تصویر باکیفیت تری خواهیم داشت.
در حال حاضر با وجود تولید گوشی هایی با دوربین 200 مگاپیکسلی، رزولوشن 48، حداکثر میزان ایده آل برای دوربین گوشی محسوب می گردد. عموما میزان مگاپیکسل دوربین گوشی ها، از 2 تا 5 مگاپیکسل برای دوربین ماکرو، 13 و 32 مگاپیکسل برای دوربین سلفی و 32 یا 50 یا 64 یا 108 و مقادیر بالاتر برای لنز واید مورد استفاده قرار می گیرد.

فرمت RAW

یکی از قابلیت هایی که بهتر است دوربین گوشی ها به آن مجهز باشد، دارا بودن فرمت RAW است که برای ثبت تصاویر با تنظیمات دلخواه و با امکان کنترل بیشتر بر روی تصویر نهایی همچون تنظیم میزان نور و رنگ را مورد استفاده قرار می گیرد. اما با این وجود، نقطه ضعف این قابلیت، زیاد بودن حجم فایل های RAW به نسبت تصاویر در فرمت JPG می باشد.

کنترل ISO

کنترل ISO، قابلیتی برای افزایش حساسیت به نور توسط دوربین در موقعیت هایی است که نور کافی برای ثبت تصاویر باکیفیت و با وضوح بالا وجود ندارد. اما بهتر است بدانید که با افزایش سطوح ISO در دوربین، احتمال وارد آمدن آسیب به شات آن افزایش می یابد. چنانچه دوربین مجهز به لنز روشن و تثبیت ‌کننده اپتیکال داخلی باشد، نیاز چندانی به ISO بالاتر نخواهد بود.

فلاش دوربین

وجود فلاش در دوربین ها از جمله قابلیت های معمولی است که در دوربین گوشی ها نیز تعبیه می گردد. فلاش LED داخلی که می توان با فعال نمودن آن، درحالت فلاش خودکار نگه داشت و یا بهتر اینکه با غیرفعال نمودن آن تنها در موارد مورد نیاز از آن استفاده نمود. وجود فلاش در دوربین سلفی برخی از گوشی ها نیز به چشم می خورد که می تواند قابلیت مازادی برای آن محسوب گردد.

دیافراگم نوری

مسلما در مشخصات بسیاری از گوشی ها با مورد دیافراگم که به صورت نمادی همچون f/1.8 نمایش داده می شود، مواجه گشته اید. این قابلیت که با مقادیر متفاوتی در گوشی های هوشمند وجود دارد و با تارنمودن پس زمینه در مواقعی که سوژه نزدیک لنز است، بر روی سوژه اصلی تاکید نموده و منجر به افزایش کیفیت تصاویر ثبت شده می گردد.

حالت پانوراما

به احتمال زیاد با عکس های پانوراما آشنایی دارید. یک عکس پانوراما، عکسی عریض است که از به هم چسبیدن چندین عکس از یک صحنه که با حرکت دادن دوربین در حالت افقی و در یک امتداد انجام می پذیرد، تشکیل می گردد. هم پوشانی فریم ها و چسبیدن آنها به هم، توسط پردازشگر اصلی گوشی (CPU) و پردازشگر سیگنال تصویر (ISP) و با استفاده از قابلیت های دوربین، هماهنگی فریم ها به لحاظ نور و رنگ و… برای ایجاد تصویر پانوراما انجام می پذیرد. از این رو وجود این حالت عکس برداری در دوربین گوشی، جزء مزیت های آن محسوب می شود.

تثبیت‌ کننده تصویر

ویژگی دیگری که دوربین ها دارا می باشند، تثبیت‌ کننده تصویر است. کاهش حداکثری لرزش تصاویر ثبت شده، توسط این قابلیت انجام می پذیرد. در صورت عدم وجود آن، تصاویر و ویدئوهای ثبت و ضبط شده، کیفیت پایینی داشته و هر حرکت به هنگام عکاسی و فیلم برداری منجر به لرزش تصویر می گردد.
تثبیت ‌کننده تصویر الکترونیکی (EIS) و تثبیت ‌کننده تصویر نوری یا اپتیکال (OIS)، دو نوع رایج به کار گرفته شده در گوشی ها هستند. البته تثبیت کننده اپتیکال نیز در دو نوع دیجیتال و مکانیکی می تواند باشد که برخی از گوشی‌ ها از OIS دیجیتال و در اکثر گوشی های پرچم دار از OIS مکانیکی استفاده می گردد.

فوکوس و پاسخ شاتر

سرعت فوکوس، فوکوس خودکار، قابلیت تشخیص فاز (PDAF)، پاسخ شاتر و تعداد فریم بر ثانیه (fps) در دوربین گوشی ها مواردی است که بهتر است مورد توجه قرار گیرند. زیرا وجود هر یک از این قابلیت ها در دوربین مزیتی برای آن محسوب می گردد که برای عکاسی حرفه ای کاربرد بالایی دارد.

محدوده دینامیکی (HDR)

این قابلیت به منظور عکاسی به صورتی است که تصاویر دربردارنده سایه و هایلایت به منظور ایجاد تصویری پویاتر و بهتر و باکیفیت تر باشند. این حالت به ویژه برای ثبت تصاویر از مناظر و سوژه های ثابت، عکس های پرتره، عکاسی در فضایی روشن و با نور زیاد کاربرد داشته و تصاویر زیبایی را ثبت می کند.

پردازشگر سیگنال تصویر (ISP)

قسمتی از سیلیکون موجود در چیپست گوشی ‌های هوشمند، به عنوان پردازشگر سیگنال تصویر بوده و منجر به افزوده گشتن قابلیت ‌های بیشتر و جلوه‌ های ویژه عکاسی می گردد. برای مثال دوربین دارای این پردازشگر در گوشی های دارای سنسور GPS داخلی، تصاویر را با مختصات GPS محل ثبت عکس، ذخیره می نمایند.

امکانات و تنظیمات بیشتر

برخورداری دوربین گوشی از قابلیت ها و تنظیمات بیشتر برای ثبت تصاویر خاص تر و حرفه ای، از جمله مزیت های آن محسوب می شود. وجود تعداد بیشتری از مواردی همچون تنظیم رنگ و نوردهی، فوکوس خودکار، لرزشگیر اپتیکال، تصویر پانوراما، فرمت RAW و… در دوربین گوشی ها هر یک را بر دیگری ممتازتر می نماید.

فیلمبرداری

علاوه بر قابلیت هایی که برای عکاسی توسط دوربین گوشی ها برشمردیم، برای فیلم برداری توسط آنها نیز لازم است به یکسری قابلیت ها توجه نماییم و از تفاوت کیفیت فیلم برداری در دوربین گوشی ها غافل نشویم. روز به روز با پیشرفت تکنولوژی، کیفیت فیلم برداری با دوربین گوشی ها بسیار افزایش یافته و اکثر افراد برای تولید محتوای ویدئویی و یا حتی فیلم برداری از مراسم های خود، از دوربین گوشی خود استفاده می کنند. کیفیت های Full HD و 4K و 8K مواردی است که اکثر دوربین های گوشی ها از هر یک از این سطوح کیفیتی برخوردارند و کیفیت بی نظیر ویدئوهای ضبط شده توسط این گوشی ها خیره کننده می باشد. بنابراین اگر جزء افرادی هستید که یا از روی علاقه به فیلم برداری و یا به منظور استفاده در تولید محتوا و موارد اینچنینی نیاز به ضبط ویدئوی باکیفیت دارید و قصد دارید به جای خرید دوربین فیلم برداری، گوشی مجهز به دوربین باکیفیت را خریداری نمایید؛ بهتر است به ویژگی هایی همچون رزولوشن، فریم ریت، رفرش ریت، فوکوس خودکار و لرزش گیر در حالت فیلم برداری دوربین گوشی ها نیز توجه نمایید.

کلام پایانی

دارا بودن دوربین پیشرفته در گوشی های هوشمند، از جمله مزیت هایی است که مورد توجه و خواسته اکثر خریداران قرار دارد و از این رو سازندگان گوشی ها، در تلاش برای افزایش کیفیت و حتی تعداد لنزهای به کار رفته در ماژول دوربین پشتی گوشی ها هستند. وجود دوربین های چندگانه و حتی تا 6 دوربین در یک گوشی، شاید در نگاه اکثر افراد مزیت بزرگی محسوب گردد اما بایستی از معایب آن نیز غافل نگردیده و از ظرافت گوشی های دارای دوربین اندک و جمع و جور، صرف نظر نماییم. در نهایت انتخاب برحسب سلیقه و کارایی مدنظر هر یک از افراد و البته برحسب بودجه انجام می پذیرد و هرکس بایستی با بررسی ویژگی های هر یک از لنزهای مختلفی که به معرفی آنها پرداختیم، موارد مورد نیاز و علاقه خود را برگزیده و بتواند در خرید گوشی با دید بهتری انتخاب نماید.