چرا اندازه سنسور دوربین گوشی های هوشمند بیشتر از مگاپیکسل اهمیت دارد؟ (بخش اول)

کیفیت دوربین و تصویری که به ما ارائه می‌دهد، آخرین مسابقه تسلیحاتی گوشی های هوشمند است و یکی از بزرگترین عوامل موثر در این رقابت و عنصر اصلی ایجاد تصاویر زیبا و با کیفیت، سنسور دوربین است. در حالی که تعداد مگاپیکسل‌های بیشتر به طرز عجیبی در میان خریداران و کمپانی‌های سازنده گوشی‌های هوشمند محبوب است، اما اندازه سنسور دوربین گوشی های هوشمند فاکتوری به مراتب مهمتر است.

به عنوان مثال شرکت Huawei به نسبت رقبای خود به طور مداوم در مورد گنجاندن سنسورهای دوربین بزرگتر در گوشی‌های پرچمدارش افتخار می‌کند. سازندگان این قطعات مانند سونی و سامسونگ نیز به طور فزاینده‌ای اندازه سنسورهای خود را بزرگتر می‌کنند. اما چرا موضوع اندازه سنسور دوربین برای گرفتن بهترین عکس ها بسیار حیاتی است؟

برای درک دلیل این موضوع، باید به اصل اساسی عکس گرفتن بپردازیم. ضبط نور. یک سنسور بزرگتر نور بیشتری به نسبت یک سنسور کوچک دریافت می‌کند و نور بیشتر تصاویر واضح‌ و شفاف را تولید می‌کند. این خلاصه داستان است، اما کمی بیشتر به آن می‌پردازیم.

ضبط حداکثر نور

به طور معمول، اندازه سنسور تعیین کننده مقدار نور دوربین برای ایجاد تصویر است. در حالی که وضوح تصویر و مگاپیکسل در جزئیات نقش دارد و کسی منکر آن نمی‌شود، اما میزان نور گرفته شده است که تعادل نوردهی، دامنه دینامیکی و حتی وضوح دوربین را تعیین می‌کند. به همین دلیل است که عکس‌های گرفته شده با دوربین‌های 16 مگاپیکسلی و 20 مگاپیکسلی DSLR از گوشی‌های هوشمند 108 مگاپیکسلی بهتر به نظر می‌رسند.

حسگرهای بزرگ منجر به دامنه دینامیکی بالاتر و تصاویر تمیزتر می شوند

معمولا ابعاد سنسورهای استفاده شده در تلفن‌های هوشمند فقط 1/2 اینچ یا تقریباً 1 سانتی‌متر است، اگرچه برخی از آنها بزرگتر از 1.7 اینچ و بالاتر هستند. برای مقایسه، سنسورهای دوربین DSLR بیش از یک اینچ هستند و به راحتی 4 یا 5 برابر اندازه سنسور‌های گوشی‌های هوشمند می‌شوند. سنسورهای گوشی‌های هوشمند در مقایسه با سنسور‌های دوربین‌های تصویر برداری بسیار کوچک هستند، اگرچه تعداد کمی از مارک‌های تجاری این فاصله را کاهش داده‌اند و اندازه سنسور را بسیار بزرگ در نظر می‌گیرند. سری Huawei P40 با 1.28 اینچ بزرگترین سنسور استفاده شده صنعت موبایل است.

یادمان باشد که هرچه سنسور بزرگتر باشد، نور بیشتری را برای تنظیم سرعت شاتر، ISO (حساسیت به نور) و دیافراگم دریافت می‌کند. با اینکه می‌توانید اشکال کوچک بودن حسگر را با استفاده از نوردهی بیشتر برای تصویربرداری از سوژه خود جبران کنید، این موضوع باعث می‌شود تا تصاویر نسبت به اثر لرزش دست و یا حرکت سوژه حساس‌تر شوند. تار بودن تصویر بدون در نظر گرفتن وضوح سنسور، وضوح تصویر را کاهش می‌دهد. به همین ترتیب، ساخت لنزهای دیافراگم عریض‌تر بدون اشاره به تغییر سوژه یا پس‌زمینه و در نظر گرفتن عوامل اعوجاج لنز، دشوارتر است. همانطور که احتمالاً حدس زده‌اید، نور بیشتر باعث می‌شود تا سنسورهای بزرگتر در عکاسی در نور کم بسیار بهتر از سنسورهای کوچکتر باشند.

فوتوسایت‌های دوربین، تبدیل یک صحنه به سیگنال‌های الکتریکی با نور بیشتر را دوست دارند. بسته به نوع سنسور می‌توان این موارد را به روش‌های مختلفی دسته‌بندی کرد، اما در سنسورهای رایج bayer تلفن‌های هوشمند، هر فوتوسایت یک پیکسل در هر عکس را ثبت می‌کند. هرچه فوتوسایت‌ها نور بیشتری دریافت کنند، می‌توانند دامنه دینامیکی (لایه‌های نوری قابل درک بین روشنی و تاریکی) بهتری تولید کنند. هر پیکسل روشن تر یا تاریک‌تر از پیکسل کناری خود است. قضاوت و فهم در مورد این موضوع با برخورد زیاد نور با حسگر و کمترین میزان نویز بسیار آسان‌تر می‌شود.

اندازه عکس‌ها بسته به وضوح دوربین و اندازه سنسور متفاوت است. ثابت نگه داشتن اندازه سنسور به معنای کوچک شدن اندازه فوتوسایت با افزایش تفکیک پذیری است. بنابراین برای یک وضوح تنظیم شده، هرچه مکان عکس بزرگتر شود، سنسور بزرگتر می‌شود.

پرداختن به این نکته حائز اهمیت است زیرا فتوسایت‌ها در حسگرهای کوچک بهم می‌چسبند. نزدیکی آنها به این معنی است که گاهی اوقات نور از یک پیکسل به یک پیکسل مجاور نشت می‌کند. این پدیده نویز سنسور است و اغلب در تصاویر کم نور و در رنگ‌های ثابت مانند آسمان آبی به صورت کاملاً مشخص است. سنسورهای کوچکتر و عکس‌های کوچک باعث افزایش نویز و کاهش دامنه پویایی یا داینامیک رنج می‌شوند.

به پایان قسمت اول پرداختن به موضوع اندازه سنسور دوربین گوشی های هوشمند رسیدیم. نظرات خود را با ما در میان بگذارید.