دوربین گوشیهای هوشمند با گامهایی بلند رو به پیشرفت است و با
وجود آنکه این زمینه، توسعه خود را مدیون شرکتهای بزرگ زیادی است اما
بیشترین پیشرفتها به لطف نوکیا و اخیرا سونی رقم خورده است. هر ساله ما با
سنسورهای بزرگتر، پیکسلهای بیشتر و بزرگتر، دیافراگمهای عریضتر،
لرزشگیر اپتیکال و بسیاری ویژگیهای دیگر مواجه میشویم که داشتن حساب هر
کدام کار سادهای نخواهد بود. یک خصوصیت که مدت زیادی است کمبود آن به خوبی
حس میشود امکان زوم مناسب و بدون افت کیفیت در این دوربینها بوده است.
در ادامه با ما همراه باشید تا به توضیح یکی از روشهای مقابله با این مشکل
بپردازیم.
به گزارش سافتگذر به نقل از زومیت؛ در بسیاری از موارد و سوژههای تصویربرداری، موقعیت سوژه به گونهای
است که یا شما مجبور خواهید بود از نمای نزدیکتری به تصویربرداری از سوژه
بپردازید یا اصل و هدف تصویر را از دست خواهید داد. این در حالی است که در
صورتی که تنها انتخاب شما تکیه بر زوم دیجیتال سنتی باشد در نهایت با نتیجه
جالبی روبرو نخواهید بود. در این حالت بدلیل افزایش مقیاس تصویر برای
رسیدن به رزولوشن مورد نظر، بدون توجه به رزولوشن اصلی تصویر با اینکه شیء
مورد نظر به میزان دلخواه شما نزدیک به نظر خواهد رسید اما هزینه افت کیفیت
آن به هیچ عنوان قابل چشمپوشی نیست. در زوم دیجیتال سنتی، تصویر توسط
پردازشهای نرمافزاری کشیده میشود و پس از آن تلاش میشود به بهترین شیوه
ممکن فضاهای خالی پر گردد. اگرچه به لطف سنسورهای عظیم به کار رفته در
برخی دستگاهها نظیر لومیا 1020 نوکیا و سری اکسپریا زد سونی مساله زوم
دیگر چندان مشکل ساز نیست اما همه این دستگاهها به جای امید بستن به
زوملنزهای ضخیم نظیر آنچه در Galaxy S4 Zoom شاهد بودهایم، بر رزولوشن
عظیم خود برای دستیابی به آنچه آن را «بزرگنمایی بدونافت» یا Lossless
Zoom میخوانیم تکیه میکنند.
اما در کل، زوم بدون افت چیست؟ در اصطلاح ساده، این عبارت به معنی
بزرگنمایی بر روی یک صحنه، تنها به قیمت افت کیفیت بسیار ناچیز است. این
موضوع را بدین شکل در نظر بگیرید: در شرایطی که آنقدر تعداد پیکسلهای
موجود در دوربینی نظیر آنچه در لومیا 1020 وجود دارد بالاست که شما
میتوانید هر بخش از تصویر را بریده (Crop کنید) و همچنان آنقدر پیکسل در
آن بخش وجود داشته باشد که برای تشکیل یک تصویر بزرگ با کیفیت از نمای
بزرگنمایی شده مناسب باشد. در این حالت نه افت کیفیت محسوس را شاهد هستیم و
نه افزایش مقیاس نرمافزاری را... اما این خصوصیت در عمل به چه نحو اجرا
میشود؟
اجازه دهید توضیحات را با مثالی از گوشی
Nokia 808 PureView ادامه دهیم که طلایهدار دوربینهای نوکیا در گوشیهای
هوشمند این تولیدکننده فنلاندی بوده است. نوکیا 808 PV با لنز عظیمالجثه
41 مگاپیکسلی خود همچنان مدعی قدری محسوب میگردد. همانگونه که ممکن است
حدس زده باشید، بسیاری از تکنولوژیهای مورد استفاده در بنیان دوربین گوشی
لومیا 1020 از نوکیا 808 به ارث رسیده است که بزرگنمایی بدون افت یکی از
آنها است. ممکن است برخی از شما ندانید اما لومیا 1020 با وجود سنسور بزرگ
خود، تصاویری با کیفیت سادهی 5 مگاپیکسل را ثبت میکند. البته این تصاویر
با عکسهای گرفته شده با دوربین 5 مگاپیکسلی عادی قابل قیاس نیست چرا که
تصاویر در دوربین لومیا 1020 اصطلاحا oversample یا نمونهسازی می شوند که
در آن شما در تصاویر خود 5 میلیون ابرپیکسل را به کار خواهید بست.
پیکسلهای اضافی از طریق دریافت دادههای مورد نیاز از پیکسلهای همجوار
تولید خواهند شد و در نهایت آمیخته شده و یک پیکسل فوقالعاده با کیفیت را
خواهند ساخت. نتیجه این فرآیند، تصاویری با نویز و تاری بسیار کم خواهد
بود.
این شیوه تنها به این دلیل بدون افت نامیده
میشود که آنچنان تعداد پیکسلهای در دسترس فراوان است که زمان افزایش
بزرگنمایی به محدودهای فراتر از رزولوشن دوربین، لومیا 1020 میتواند
بهجای افزایش مقیاس و افت کیفیت، تا سه برابر حالت عادی بدون هیچ افت قابل
توجهی در کیفیت و شفافیت تصویر به بزرگنمایی بپردازد. هرچه شما بزرگنمایی
را افزایش داده و پیکسلهای کمتری را باقی میگذارید، با افزایش این
بزرگنمایی سطح oversample کردن کاهش یافته تا اینکه در نهایت در رزولوشن
720p به صفر برسد. در چنین نقطهای دیگر امکان افزایش بزرگنمایی با حالت
بدون افت وجود نخواهد داشت چرا که سطح بزرگنمایی از محدوده توانایی سنسور
تجاوز خواهد کرد که در نتیجه آن با افزایش مقیاس نرمافزاری تصویر مواجه
خواهیم شد که بهای آن از بین رفتن جزئیات خواهد بود. از همه بهتر و مهمتر،
از آنجا که در فرآیند بزرگنمایی تنها بخش مرکزی اوپتیکها مورد استفاده
قرار میگیرد، تمامی اعوجاجهای هندسی و اوپتیکال و سایهروشن در
پایینترین سطح خود خواهند بود.
طی این مبحث اغلب از نوکیا برای توضیح
استفاده کردیم اما پرچمدارهای جدید سونی با سنسورهای Exmor RS خود از روال
مشابهی برای ارائه بزرگنمایی بدون افت بهره میبرند. از آنجا که گوشی
اکسپریا Z1 تصاویری 8 مگاپیکسلی ثبت مینماید، رزولوشن وسیع آن امکان زوم
بدون افت را تا سطح 1.8 برابر ممکن میسازد؛ این میزان چندان قدرتمند محسوب
نمیگردد ولی همچنان میتوان بعنوان یک ویژگی قابل توجه از آن یاد کرد.