گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
دوربین هواوی پی 30 پرو (Huawei P30 Pro) منحصربه‌فردترین قابلیت این گوشی محسوب میشود. در این مطلب قصد داریم با بررسی دوربین هواوی پی ۳۰ پرو به دلیل اهمیت آن و چگونگی پیاده‌سازی امکانات منحصربه‌فردش، پی ببریم.
هواوی پی 30 پرو به نمایشگری بزرگ، تراشه‌ای توانمند، طراحی زیبا و قابلیت‌های نرم افزاری متعدد مجهز شده است، اما دوربین خارق‌العاده این گوشی سبب شده بقیه قابلیت‌ها، رسما به حاشیه رانده شوند! بهبود فوق‌العاده قابلیت عکاسی پرتره، افزایش شدید توانایی عکاسی در شب و امکان زوم 10 برابری بدون کاهش کیفیت، از جمله مهم‌ترین تغییرات دوربین هواوی پی 30 پرو محسوب می‌شوند.
امکان بزرگنمایی اپتیکال 5 برابری و بزرگنمایی هیبریدی 10 برابری، به لطف استفاده از یک سنسور تله فوتو پریسکوپی میسر شده است. پیش از پرداختن به نحوه کار این سنسور برای بزرگنمایی صحنه با وجود در اختیار داشتن لنزی بزرگ، مشخصات فنی دوربین هواوی P30 Pro روی کاغذ را بررسی خواهیم کرد.
مشخصات فنی دوربین هواوی پی 30 پرو
- سنسور رنگی اصلی 40 مگاپیکسلی، گشودگی دریچه دیافراگم f/1.6، فیلتر رنگ RYB، اندازه سنسور “1/1.7، لنز 27 میلی‌متری، قابلیت فوکوس تشخیص فاز خودکار (PDAF)، پشتیبانی از تثبیت‌کنندگی نوری تصویر (OIS)
- سنسور اولترا واید 20 مگاپیکسلی، گشودگی دریچه دیافراگم f/2.2، اندازه سنسور “1/2.7، لنز 22 میلی‌متری، قابلیت فوکوس تشخیص فاز خودکار
- سنسور پریسکوپی 8 مگاپیکسلی، گشودگی دریچه دیافراگم f/3.4، اندازه سنسور “1/4، لنز 125 میلی‌متری، توانایی بزرگنمایی اپتیکال 5 برابری، قابلیت فوکوس تشخیص فاز خودکار، پشتیبانی از تثبیت‌کنندگی نوری تصویر
- سنسور ToF برای محاسبه عمق میدان
قابلیت‌های دوربین Huawei P30 Pro
برخی از این قابلیت‌ها آشنا به نظر می‌رسند. سنسور اولترا واید را چند سالی است در دوربین دوگانه گوشی های الی جی مشاهده می‌کنیم. این نوع سنسور، از سال جاری و با متداول شدن استفاده از ماژول‌های دوربین سه گانه، در محصولات دیگر شرکت‌ها نیز رویت شده است. به لطف وجود آن، عکاس بدون نیاز به دور شدن از سوژه قادر خواهد شد اشیای بیشتری در قاب تصویر جای بدهد. میدان دید آن‌ها معمولا بالای 120 درجه است. این میزان را باید با میدان دید کمتر از 100 درجه سنسورهای رنگی عادی مقایسه کرد.
نام سنسور ToF نیز آشنا است و پیشتر در بررسی اولیه ال جی جی 8، به قابلیت‌های فوق‌العاده آن پی برده بودیم. ToF در مقایسه با سنسورهای تشخیص عمق میدان عادی که برای فراهم شدن قابلیت عکاسی پرتره، در دوربین گوشی های هوشمند کنونی به کار می‌رود، دقت بسیار بیشتری در محاسبه فاصله اشیا تا دوربین دارد، به همین دلیل، به لطف آن عکاسی پرتره با موبایل وارد فاز جدیدی خواهد شد.
رزولوشن اصلی‌ترین سنسور دوربین هواوی پی 30 پرو با دوربین پی 20 پرو تفاوتی نداشته است، اما مجهز شدن به فیلتر رنگ RYB به جای RGB متداول سبب شده با ساختاری کاملا متفاوت با توانایی‌های بیشتر، رو به رو باشیم. زیر پیکسل دوربین‌های عادی متداول، متشکل از سنسورهای قرمز، سبز و آبی (Red – Green – Blue) است، اما در اینجا، با ترکیب قرمز، زرد و آبی (Red – Yellow – Blue) مواجه هستیم. این موضوع سبب شده توان دوربین هواوی پی 30 پرو در مقایسه با پرچمدار همرده پیشین از سری P، نزدیک به 40 درصد افزایش پیدا کند! بهبود عکاسی در شب به لطف امکان دریافت نور بیشتر از محیط، به خوبی در تصاویر حالت عکاسی در شب دوربین هواوی P30 Pro مشهود است.
در نهایت به قابلیت بزرگنمایی بدون کاهش کیفیت 5 برابری می‌رسیم. تا امروز، به لطف استفاده از سنسورهای تله فوتو در دوربین‌های دوگانه یا سه گانه، قابلیت زوم اپتیکال تا 2 یا 2.5 برابر فراهم می‌شد، اما سنسور پریسکوپی به کار رفته در دوربین هواوی پی 30 پرو، توان دوربین‌های موبایل برای زوم صحنه را وارد مرحله جدیدی کرده است. به لطف آن، بزرگنمایی هیبریدی 5 برابری دوربین گوشی P20 Pro نیز اکنون به 10 برابر افزایش یافته است. در ادامه، به بررسی نحوه عملکرد این قابلیت‌های دوربین هواوی پی 30 پرو خواهیم پرداخت.
عملکرد سیستم بزرگنمایی دوربین هواوی پی ۳۰ پرو
احتمالا با زوم دیجیتالی، که دوربین تمامی گوشی های هوشمند به آن مجهز است، آشنا هستید. در این روش بزرگنمایی، به صورت نرم افزاری، فقط تصویر کش داده میشود! به همین دلیل با وجود نزدیک شدن سوژه مورد نظر در قاب تصویر، با هر میزان افزایش بزرگنمایی، جزئیات کمتر و کمتری به ثبت می‌رسد.
زوم اپتیکالی در طرفی دیگر، با استفاده از سخت افزارهای اپتیکی صورت می‌گیرد. در این روش، لنز به صورت فیزیکی از سنسور فاصله گرفته و میدان دید باریک‌تر میشود. در نتیجه، سوژه بدون کاهش کیفیت یا با کاهش کیفیت بسیار نامحسوس، داخل چارچوب تصویر نزدیک‌تر دیده میشود. با توجه به این نحوه کار، لنز دوربین‌های عکاسی، در زمان بزرگنمایی به بیرون حرکت می‌کنند.
به طور طبیعی، لنزهای دارای توانایی زوم اپتیکال ابعاد بزرگتری داشته و از ساختاری پیچیده‌تر بهره می‌برند. با وجود افزایش تعداد گوشی های هوشمند مجهز به دوربین‌های چندگانه متشکل از یک سنسور تله فوتو، همچنان از لنزهای ثابت در این گجت‌ها استفاده میشود و خبری از حرکت رو به جلو و عقب لنز دوربین گوشی موبایل نیست. با این حال، این نوع لنزهای تله فوتو میدان دید اپتیکالی باریک‌تری داشته و نسبت به دوربین اصلی گوشی، کمی به داخل زوم شده‌اند.
سومین سنسور دوربین هواوی پی 30 پرو قابلیت بزرگنمایی اپتیکال 5 برابری را فراهم می‌کند که در مقایسه با زوم 2 برابری سایر گوشی های مجهز به سنسورهای تله فوتو همچون آیفون ایکس اس و گلکسی اس 10، پیشرفتی مهم محسوب میشود.
همچنین بخوانید:
اما در هر صورت، این قانون غیر قابل انکار است؛ هر چه نیاز به بزرگنمایی دوربین بیشتر باشد، لنز باید بتواند فاصله بیشتری از سنسور بگیرد. اکنون، به دلیل دراز و طویل بودن لنزهای تله در دوربین‌های عکاسی حرفه‌ای پی برده‌اید.
در دوربین یک گوشی هوشمند، فاصله عادی حدود 4 میلی‌متر است. به منظور دستیابی به بزرگنمایی 5 برابری در همان دوربین، این فاصله باید 5 برابر بیشتر شود. آیا با وجود یک برآمدگی به ارتفاع 2 سانتی متر روی پنل پشتی گوشی هوشمند خود می‌توانید کنار بیایید؟
برای دستیابی به زوم 5 برابری در دوربین تله فوتو هواوی پی 30 پرو، سازنده به دو کار دست زده است. پیش از همه، سنسور تصویر دارای ابعاد کوچکی است. به همین دلیل برای دست پیدا کردن به یک میدان دید مشخص، به ایجاد فاصله کمتری بین سنسور و لنز نیاز است. دومین کار، به عنوان ایده هوشمندانه هواوی، استفاده از یک منشور برای خم کردن نور به میزان 90 درجه است!
اپتیک‌ها روی ماژول دوربین هواوی پی 30 پرو به صورت موازی قرار دارند. به وسیله استفاده از منشور و با در نظر گرفتن نحوه قرارگیری اجزای داخلی نسبت به یکدیگر، فاصله اپتیکی مورد نیاز برای دستیابی به بزرگنمایی 5 برابری حاصل میشود، بدون این که نیاز باشد ضخامت 8.4 میلی‌متری بدنه هواوی پی 30 پرو افزایش پیدا کند. راهکار مشابهی در پریسکوپ‌ها دنبال میشود، به همین دلیل لنز تله فوتوی به کار رفته در دوربین هواوی P30 Pro، این چنین نام‌گذاری شده است.
دوربین تله فوتوی پرچمدار تازه وارد هواوی دارای لنزی ثابت و غیر متحرک است، به همین دلیل بزرگنمایی 5 برابری را نسبت به دوربین اصلی امکان‌پذیر می‌کند. اگر به عنوان نمونه، تا 2 برابر زوم داشته باشید، این بزرگنمایی از نوع دیجیتالی بوده و به وسیله دوربین اصلی صورت می‌گیرد. بین محدوده 3 برابری تا 4.9 برابری، دوربین از هر دو لنز اصلی و تله فوتو به منظور دریافت اطلاعات از محیط استفاده خواهد کرد، به همین دلیل به شکلی تعجب‌آور، تحت این شرایط جزئیات بیشتری ثبت میشود. به عبارتی کیفیت تصویر نهایی در صورت افزایش بزرگنمایی به بیش از 3 برابر، از زمان زوم 2 برابری بیشتر است.
بین محدوده بزرگنمایی 5 تا 50 برابری، تنها لنز پریسکوپی دوربین هواوی پی 30 پرو کاربرد خواهد داشت. با فراتر رفتن میزان بزرگنمایی از 5 برابر، زوم مجددا از نوع دیجیتالی میشود.
فیلتر نور جدید دوربین هواوی پی 30 پرو
در اغلب مواقع، حین عکاسی فقط از همان دوربین اصلی 40 مگاپیکسلی هواوی پی 30 پرو استفاده خواهید کرد، مگر این که نیازمند ثبت تصویری با میدان دید بالا یا بزرگنمایی سوژه باشید. این دوربین از فیلتر رنگ متفاوتی استفاده کرده و در مقایسه با دوربین اصلی 40 مگاپیکسلی پی 20 پرو، که خود عملکرد خیره‌کننده‌ای داشت، 40 درصد نور بیشتری از محیط دریافت می‌کند. برای پی بردن به چگونگی دستیابی به این میزان پیشرفت، ابتدا باید نحوه تصویربرداری دیجیتالی را بدانید.
یک نمایشگر مدرن متداول، از پیکسل‌ها تشکیل شده است. هر کدام از این پیکسل‌ها، خود از زیر پیکسل‌های قرمز، سبز و آبی ایجاد می‌شوند. رنگ‌های متنوع، از طریق ترکیب نور تولید شده توسط این زیرپیکسل‌ها، حاصل می‌شوند. به این ترتیب هر پیکسل قادر خواهد بود به شکلی مستقل، رنگی خاص به خود بگیرد.
اما سنسور دوربین‌ها متفاوت هستند. آن‌ها نیز از پیکسل تشکیل می‌شوند، اما در اینجا، هر پیکسل قادر نیست هر رنگی به خود بگیرد. هر پیکسل سنسور دوربین دارای یک فیلتر بوده و از طریق آن، به نورهای قرمز، سبز و آبی اجازه عبور می‌دهد. این فیلترهای رنگ در قالب طرحی مشخص مرتب شده و روی هم رفته، فیلتر Bayer خطاب می‌شوند. دلیل این نحوه نام‌گذاری، اختراع شدن این راهکار به دست برایس بیر (Bryce Bayer) حدود 40 سال پیش است.
در یک سو، لایه‌بندی Bayer به هر پیکسل سنسور تصویر اجازه ثبت کل رنگ را می‌دهد. یک پیکسل از قبل یکی از سه رنگ اصلی را ثبت کرده و مقدار دو مورد دیگر، به صورت تقریبی بر اساس مقدار همسایه‌ها مشخص میشود. با این حال، مقدار قابل توجهی از نور طی اجرای این فرآیند بلاک خواهد شد.
در بیشتر سنسورهای تصویر، طرح فیلترهای رنگ به شکل قرمز-سبز-سبز-آبی (RGGB) است. پیکسل‌های سبز این ترکیب، در دوربین هواوی پی 30 پرو جای خود را به پیکسل‌های زرد رنگ داده‌اند. به همین دلیل سنسور اصلی دوربین این گوشی RYYB SuperSpectrum نام دارد. از آن جایی که نور زرد، از نورهای سبز و قرمز ایجاد میشود، سنسورهای زرد به نور بیشتری اجازه وارد شدن می‌دهند. به این ترتیب، توان دوربین هواوی P30 Pro به منظور دریافت نور از محیط افزایش یافته است. در الگوی RYYB، مقدار نور سبز، با در نظر گرفتن پیکسل‌های قرمز همسایه به صورت تخمینی محاسبه میشود.
اما چرا تا سال 2019، هیچ شرکتی به فکر پیاده‌سازی چنین راهکاری نرسیده بود؟ واقعیت این است که اولین آزمایش‌ها به منظور یافتن راهکاری جایگزین برای فیلتر Bayer، از چند دهه قبل آغاز شدند و موفقیت‌هایی نیز در این مسیر حاصل شد. به عنوان نمونه، نیکون و کانن، از فیلترهای CYGM (فیروزه‌ای، زرد، سبز، ارغوانی) در دوربین‌های خود بهره می‌برند. اگرچه ممکن است این دوربین‌ها، محدوده دینامیکی بهتری داشته باشند، اما از دقت بالایی ندارند.
به عنوان نمونه‌ای دیگر می‌توان اولین نسل موتورولا موتو ایکس را در نظر گرفت که در دوربین آن، از فیلتر رنگ RGBW (قرمز، سبز، آبی و سفید) استفاده شد. هدف از این نوع پیاده‌سازی نیز کمک به دوربین برای دریافت نور بیشتر از محیط پیرامون بود. با این حال، دوربین موتورولا موتو ایکس تصاویر چندان باکیفیتی ثبت نمی‌کرد.
در برخی از گوشی های هوشمند همچون برخی از پرچمداران و میان‌رده‌های هواوی، روی ماژول دوربین دوگانه از ترکیب سنسور رنگی با یک سنسور سیاه و سفید، که فاقد هر گونه فیلتر رنگ است، استفاده میشود. سنسور ثانویه، توانایی بالایی در جذب نور دارد. در نهایت، داده‌های جمع‌آوری شده توسط هر دو سنسور ترکیب شده و تصویری روشن باکیفیت بیشتر، حاصل میشود. این نحوه پیاده‌سازی رفته رفته در حال منسوخ شدن است.
با وجود ارائه راهکارهای متنوع، همچنان فیلتر رنگ RGGB متداول‌ترین است. پیاده‌سازی آن ساده‌تر بوده و نحوه پردازش تصویر در این روش آسان‌تر صورت می‌گیرد. راهکار هواوی برای دستیابی به یک فیلتر نور کارآمدتر، کاملا متفاوت است و به همین دلیل این شرکت چینی را تحسین می‌کنیم. تا اینجا و بر اساس نخستین سری نمونه تصاویر رویت شده از دوربین هواوی پی 30 پرو ، فیلتر رنگ RYYB پدانپتا فوق‌العاده بالایی دارد.
