راز زوم هیبرید در گوشیها: وقتی موبایلها مثل دوربین حرفهای جزئیات را شکار میکنند!
اخبار
تکنیک زوم هیبرید در گوشیها: چطور موبایلها جزئیات دوربین زوم واقعی را شبیهسازی میکنند؟
اصلاً زوم هیبرید چیست و چرا اینقدر در گوشیهای هوشمند مورد توجه قرار گرفته؟
زوم هیبرید را میتوان ترکیبی هوشمندانه از دو دنیای متفاوت دانست: زوم اپتیکال و زوم دیجیتال. در زوم اپتیکال، مثل آنچه در دوربینهای عکاسی حرفهای میبینیم، لنزها بهصورت فیزیکی جابهجا میشوند تا بزرگنمایی واقعی ایجاد شود و کیفیت تصویر افت نکند.
اما گوشیهای هوشمند به دلیل محدودیت فضای داخلی، نمیتوانند لنزهای بزرگ و پیچیدهی دوربینهای DSLR را در خود جای دهند. به همین دلیل سازندگان موبایل به سراغ زوم هیبرید رفتند. این فناوری در واقع ترکیبی از بزرگنمایی اپتیکال واقعی و پردازش نرمافزاری مبتنی بر هوش مصنوعی است تا کیفیت تصویر را تا جای ممکن حفظ کرده و حتی بهبود دهد.
گوشیها چطور میتوانند با وجود لنزهای کوچک، کیفیت زوم را به سطحی نزدیک به دوربینهای حرفهای برسانند؟
در نگاه اول به نظر میرسد که این کار غیرممکن باشد، اما پشت صحنه داستان متفاوت است. گوشیهای پرچمدار امروزی علاوه بر استفاده از لنزهای تلهفوتو با بزرگنمایی اپتیکال، به حسگرهای بسیار پررزولوشن (مثلاً ۵۰ یا حتی ۲۰۰ مگاپیکسلی) مجهز شدهاند.
زمانی که کاربر روی یک سوژه زوم میکند، نرمافزار دوربین بخشی از تصویر ثبت شده توسط حسگر را با استفاده از فناوری کراپ هوشمند انتخاب کرده و سپس با کمک الگوریتمهای هوش مصنوعی، جزئیات از دسترفته را بازسازی میکند.
این بازسازی شامل شبیهسازی بافتها، کاهش نویز و حتی پیشبینی الگوهای جزئی است. به همین دلیل است که زوم هیبریدی اغلب بهتر از زوم دیجیتال ساده عمل میکند.
تفاوت زوم دیجیتال و زوم هیبرید دقیقاً در چیست؟
زوم دیجیتال سادهترین روش بزرگنمایی است. این روش تنها بخشی از تصویر را برش داده و بهطور نرمافزاری آن را بزرگتر میکند. در نتیجه، هرچه بیشتر زوم کنید، پیکسلها کشیدهتر میشوند و کیفیت افت محسوسی پیدا میکند.
اما در زوم هیبرید، علاوه بر برش تصویر، از اطلاعات حسگرهای مختلف و الگوریتمهای پیشرفته پردازشی استفاده میشود. گوشی ممکن است چندین عکس با فاصلههای کانونی متفاوت بگیرد، سپس با تکنیکهای پردازش تصویر آنها را ترکیب کرده و تصویری نهایی با جزئیات بهبودیافته تولید کند.
این فرایند بهقدری دقیق است که گاهی حتی میتواند با زوم اپتیکال در برخی دوربینهای میانرده رقابت کند.
هوش مصنوعی چه نقشی در زوم هیبریدی ایفا میکند؟
هوش مصنوعی قلب تپنده زوم هیبرید است. الگوریتمهای یادگیری ماشینی میتوانند الگوهای بصری را شناسایی کنند و بخشهایی از تصویر که به دلیل محدودیت اپتیکال از دست رفتهاند را بازسازی نمایند.
به عنوان مثال، اگر شما روی یک ساختمان زوم کنید و برخی خطوط معماری در مرزهای تصویر وضوح کافی نداشته باشند، هوش مصنوعی با تحلیل نمونههای مشابه میتواند این خطوط را بازسازی کند.
به همین دلیل است که در بسیاری از گوشیهای پرچمدار، وقتی روی یک نوشته یا طرح پیچیده زوم میکنید، همچنان خوانایی و وضوح بالایی خواهید دید.
دوربین عکاسی بدون آینه کانن Canon EOS R8 Mirrorless Camera with RF 24-105mm f/4-7.1 is STM Lens۱۶۰,۰۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین فیلمبرداری سونی Sony DCR-SX85 Handycam camcorder (دست دوم)۱۵,۵۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین فیلمبرداری سونی Sony HDR-PJ410 Handycam camcorder (دست دوم)۳۱,۵۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین بدون آینه سونی Sony A7V Mirrorless Full-Frame Camera Body۳۶۸,۰۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین اسمو نانو دی جی آی (128G) DJI Osmo Nano Action Camera Standard Combo۴۴,۵۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین ورزشی گوپرو مکس 2 GoPro MAX2 Action Camera۶۹,۰۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین ورزشی 360 درجه دی جی آی کمبو DJI Osmo 360 Action Camera Adventure Combo۵۷,۰۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین عکاسی بدون آینه کانن Canon EOS R50 RF-S 18-150mm F3.5-6.3 IS STM Lens۱۱۹,۹۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین ورزشی 360 درجه دی جی آی DJI Osmo 360 Action Camera Standard۵۵,۵۰۰,۰۰۰ تومان
دوربین سینمایی سونی Sony FX3A Full-Frame Cinema Camera۴۰۵,۰۰۰,۰۰۰ تومان
آیا این یعنی زوم هیبرید میتواند جایگزین زوم اپتیکال واقعی شود؟
خیر، حداقل نه بهطور کامل. زوم اپتیکال واقعی که در دوربینهای حرفهای وجود دارد، همچنان بیرقیب است زیرا مبتنی بر تغییرات فیزیکی لنز است و هیچ دادهای در این فرآیند شبیهسازی یا تخمین زده نمیشود.
زوم هیبرید بیشتر برای پر کردن فاصله بین زوم اپتیکال واقعی و زوم دیجیتال به کار میرود. به عبارت دیگر، اگر یک گوشی ۳ برابر زوم اپتیکال داشته باشد، زوم هیبرید میتواند با پردازش تصویر، این عدد را به ۵ یا ۱۰ برابر برساند، بدون آنکه افت کیفیت شدید دیجیتال را تجربه کنید.
آیا زوم هیبرید در همه گوشیها عملکرد مشابهی دارد؟
خیر، عملکرد زوم هیبرید به عوامل مختلفی بستگی دارد. اول از همه، کیفیت حسگر دوربین اهمیت بالایی دارد. حسگرهای بزرگتر و پررزولوشنتر دادههای بیشتری برای پردازش در اختیار نرمافزار میگذارند. دومین عامل، قدرت پردازشی گوشی و بهینهسازی نرمافزاری است.
پرچمداران سامسونگ، اپل و گوگل معمولاً به لطف تراشههای قدرتمند و الگوریتمهای عکاسی پیشرفته، خروجی بهتری نسبت به میانردهها ارائه میدهند. همچنین، تعداد لنزهای مختلف در ماژول دوربین نیز بر کیفیت نهایی زوم تأثیر میگذارد.
نقش ترکیب چند لنز در بهبود زوم هیبرید چیست؟
برخی گوشیها مانند سری گلکسی S Ultra یا هواوی P سری Mate از ترکیب چند لنز برای بهبود کیفیت زوم هیبرید استفاده میکنند. به عنوان مثال، گوشی ممکن است یک لنز استاندارد، یک لنز تلهفوتو و حتی یک لنز پریسکوپی داشته باشد.
زمانی که کاربر زوم میکند، سیستم دوربین دادههای ثبتشده توسط این لنزها را ترکیب کرده و تصویر نهایی را میسازد. این فرآیند که به آن «Fusion Zoom» یا زوم ترکیبی هم میگویند، باعث میشود بخش زیادی از افت کیفیت دیجیتال جبران شود.
سه پایه رومیزی YQ Table TripodOriginal price was: ۱,۰۰۰,۰۰۰ تومان.۷۸۰,۰۰۰ تومانCurrent price is: ۷۸۰,۰۰۰ تومان.
هدفون بی سیم CMF Buds Pro 2 Wireless headphone Dark GreyOriginal price was: ۴,۹۰۰,۰۰۰ تومان.۴,۶۰۰,۰۰۰ تومانCurrent price is: ۴,۶۰۰,۰۰۰ تومان.
سه پایه موبایل و تجهیزات نور ENUJOY T2008A Mobile Light TripodOriginal price was: ۲,۳۰۰,۰۰۰ تومان.۲,۰۰۰,۰۰۰ تومانCurrent price is: ۲,۰۰۰,۰۰۰ تومان.
سه پایه موبایل انسر Answer Mobile Tripod۹۵۰,۰۰۰ تومان
گیره نوری اپکسل Apexel clip fill lightOriginal price was: ۱,۸۵۰,۰۰۰ تومان.۱,۵۹۰,۰۰۰ تومانCurrent price is: ۱,۵۹۰,۰۰۰ تومان.
گیمبال موبایل دی جی آی DJI Osmo Mobile 8 Smartphone GimbalOriginal price was: ۲۶,۵۰۰,۰۰۰ تومان.۱۷,۸۰۰,۰۰۰ تومانCurrent price is: ۱۷,۸۰۰,۰۰۰ تومان.
لنز موبایل ماکرو ۲۵ میلیمتری سندمارک Sandmarc Macro 25mm Lens۸,۶۰۰,۰۰۰ تومان
لنز موبایل ماکرو ۱۰۰ میلیمتری سندمارک Sandmarc Macro 100mm Lens۱۶,۸۰۰,۰۰۰ تومان
لنز موبایل تله فوتو ×۶ سندمارک Sandmarc Telephoto 6× Lens۲۰,۳۵۰,۰۰۰ تومان
لنز موبایل سندمارک آنامورفیک Sandmarc Anamorphic Lens 1.33X۱۸,۹۰۰,۰۰۰ تومان
آیا زوم هیبرید محدودیتهایی هم دارد؟
بله، اگرچه زوم هیبرید پیشرفت زیادی داشته اما همچنان محدودیتهای فنی خود را دارد. اول اینکه در بزرگنماییهای خیلی بالا (مثلاً بالای ۳۰ یا ۵۰ برابر)، حتی بهترین الگوریتمهای نرمافزاری هم نمیتوانند جزئیات کامل را بازسازی کنند و تصویر به مرور مصنوعی به نظر میرسد.
دوم اینکه شرایط نوری ضعیف میتواند دقت بازسازی را کاهش دهد. هوش مصنوعی برای بازسازی جزئیات به دادههای کافی نیاز دارد و وقتی نور کم باشد، نویز بالا این فرآیند را دشوار میکند.
آینده زوم هیبریدی به کجا میرود؟
با پیشرفت سریع هوش مصنوعی و تراشههای پردازشی، زوم هیبرید روزبهروز واقعیتر و نزدیکتر به زوم اپتیکال خواهد شد. برخی شرکتها حتی در حال توسعه سیستمهای زوم هیبریدی چندمرحلهای هستند که دادههای بهدستآمده از چندین شات متوالی را با هم ترکیب کرده و تصویری بینقص ارائه میدهند.
همچنین انتظار میرود در آینده از حسگرهای چندلایه و لنزهای مایع استفاده شود که امکان جابهجایی اپتیکال در بدنه باریک گوشیها را فراهم میکند.
پس در نهایت، زوم هیبریدی برای چه کسانی مناسب است؟
اگر شما یک کاربر عادی هستید که میخواهید در سفرها و موقعیتهای روزمره عکسهای باکیفیت بگیرید، زوم هیبریدی به شما این امکان را میدهد که بدون حمل دوربین حرفهای، عکسهای با جزئیات خوب ثبت کنید.
اما اگر عکاسی حرفهای میکنید و به دنبال کیفیت بینقص در بزرگنماییهای بالا هستید، همچنان به دوربینهای با لنز اپتیکال واقعی نیاز خواهید داشت.
