معمای ریاضی دوربین آیفون ۱۷ پرو: ۳ لنز چگونه ۸ لنز می‌شود؟


آیا تا به حال احساس کرده‌اید که برای درک ادعاهای بازاریابی به یک مدرک ریاضی نیاز دارید؟ 🤔 اپل با معرفی آیفون ۱۷ پرو، بسیاری از ما را با این سوال مواجه کرده است. آنها با افتخار می‌گویند که گوشی جدید مانند داشتن «۸ لنز حرفه‌ای در جیب شما» است، اما وقتی به دستگاه نگاه می‌کنیم، به وضوح فقط سه لنز وجود دارد. پس داستان واقعی پشت این حساب و کتاب خلاقانه چیست؟

این ماجرا یادآور بسته‌های گیج‌کننده دستمال کاغذی است که روی آن نوشته شده ۱۲ رول معادل ۷۲ رول است. به نظر می‌رسد اپل هم در حال انجام یک بازی اعداد مشابه است. نه تنها در آیفون ۱۷ پرو ادعا می‌شود ۳ لنز برابر با ۸ لنز است، بلکه در مدل ساده‌تر آیفون ایر، یک لنز معادل چهار لنز معرفی شده! برای افزودن به این سردرگمی، اپل از یک «زوم با کیفیت اپتیکال ۸ برابری» صحبت می‌کند که طولانی‌ترین زوم در تاریخ آیفون است. با این حال، لنز تله‌فوتوی فیزیکی آن تنها زوم اپتیکال ۴ برابری ارائه می‌دهد که از نظر فنی یک پله پایین‌تر از لنز ۵ برابری آیفون ۱۶ پرو است. مشخصاً یک جای کار می‌لنگد.
iPhone 17 Pro
راز این ماجرا جادو نیست؛ بلکه ترکیبی هوشمندانه از سخت‌افزار و نرم‌افزار است. تیم بازاریابی اپل با دقت از عباراتی مانند «مانند داشتن ۸ لنز» و «زوم با کیفیت اپتیکال» استفاده می‌کند، نه «۸ لنز واقعی» یا «زوم اپتیکال ۸ برابری». کلید اصلی این شاهکار نه در لنزهای شیشه‌ای، بلکه در فناوری حسگر پیشرفته‌ای است که پشت آن‌ها قرار دارد.

حسگر، ستاره اصلی ماجرا 🌟

جادوی پشت این سیستم دوربین، حسگر Quad Bayer است؛ فناوری‌ای که اپل از زمان آیفون ۱۴ در حال توسعه آن بوده است. در یک حسگر دوربین معمولی، هر پیکسل دارای فیلترهای قرمز، سبز و آبی برای ثبت رنگ است. اما یک حسگر Quad Bayer، پیکسل‌ها را در گروه‌های چهارتایی دسته‌بندی می‌کند و هر گروه فیلترهای رنگی را به اشتراک می‌گذارد. این طراحی فوق‌العاده انعطاف‌پذیر است.

هر سه دوربین پشتی آیفون ۱۷ پرو اکنون به حسگرهای ۴۸ مگاپیکسلی Quad Bayer با فناوری Fusion مجهز شده‌اند. این ویژگی به دوربین اجازه می‌دهد در دو حالت اصلی کار کند:

  1. حالت وضوح بالا: می‌تواند یک تصویر کامل ۴۸ مگاپیکسلی برای ثبت حداکثر جزئیات بگیرد.
  2. حالت ترکیب پیکسل‌ها (Pixel-Binning): می‌تواند داده‌های هر گروه چهار پیکسلی را در یک پیکسل بزرگتر و حساس‌تر ترکیب کند و یک تصویر درخشان ۱۲ مگاپیکسلی تولید نماید. این روش در نور کم عالی عمل کرده و رنگ‌های دقیق‌تری تولید می‌کند.

iPhone 17 Pro side view

رمزگشایی از «زوم ۸ برابری»

خب، این فناوری چگونه ما را به زوم ۸ برابری می‌رساند؟ این یک شکل هوشمندانه از زوم دیجیتال است. زوم ۸ برابری «با کیفیت اپتیکال» با استفاده از حسگر ۴۸ مگاپیکسلی روی لنز تله‌فوتوی ۴ برابری و سپس برش دادن (کراپ) مرکز تصویر به دست می‌آید. این کار به طور موثر عکس ۴۸ مگاپیکسلی را به یک عکس ۱۲ مگاپیکسلی برش می‌دهد و دامنه زوم را از ۴ به ۸ برابر افزایش می‌دهد، بدون اینکه لنز به صورت فیزیکی حرکت کند.

اگرچه این عمل از نظر فنی زوم دیجیتال (کراپ) است، اپل استدلال می‌کند که «کیفیت اپتیکال» را حفظ می‌کند. چرا؟ زیرا برش یک تصویر ۴۸ مگاپیکسلی با وضوح بالا همچنان می‌تواند یک تصویر ۱۲ مگاپیکسلی بسیار با جزئیات تولید کند که مسلماً بهتر از زوم دیجیتال سنتی و با کیفیت پایین‌تر است. علاوه بر این، فناوری «Fusion» اپل وارد عمل می‌شود. عکس‌های پیش‌فرض ۲۴ مگاپیکسلی آیفون با ادغام جزئیات یک عکس ۴۸ مگاپیکسلی با اطلاعات رنگ و نور برتر یک عکس ۱۲ مگاپیکسلی (که با ترکیب پیکسل‌ها ایجاد شده) به وجود می‌آیند. این قدرت عکاسی محاسباتی (Computational Photography) است که تصویر نهایی را صیقل می‌دهد و باعث می‌شود حتی یک عکس برش‌خورده، واضح و تمیز به نظر برسد.
Sample image taken with the 8X telephoto camera on the iPhone 17 Pro

آیا ۸ لنز مجازی بهتر از ۳ لنز واقعی است؟

این تکنیک برش مبتنی بر حسگر، روشی است که اپل با آن طیف متنوعی از فواصل کانونی را تنها از سه لنز فیزیکی ایجاد می‌کند. این سیستم معادل لنزهای ۱۳ میلی‌متر (اولترا واید)، ۲۴ میلی‌متر (اصلی)، ۲۸ میلی‌متر، ۴۸ میلی‌متر، ۱۰۰ میلی‌متر (تله‌فوتو ۴ برابری) و ۲۰۰ میلی‌متر (تله‌فوتو کراپ‌شده ۸ برابری) را به همراه حالت ماکرو ارائه می‌دهد که عدد بازاریابی را به هشت «لنز» می‌رساند.

سوال نهایی این است که آیا این زوم دیجیتال تقویت‌شده با محاسبات واقعاً می‌تواند با یک لنز اپتیکال اختصاصی رقابت کند؟ اگرچه بعید است که با یک لنز حرفه‌ای رده‌بالا برابری کند، اما جهش بزرگی برای عکاسی با گوشی‌های هوشمند محسوب می‌شود که محدودیت‌های فیزیکی یک دستگاه نازک را با تقاضا برای قابلیت‌های زوم قدرتمند متعادل می‌کند. این شاهدی است بر اینکه چگونه نرم‌افزار و سخت‌افزار با هم همکاری می‌کنند تا تعریفی نو از آنچه با دوربین جیبی شما ممکن است، ارائه دهند.

منبع: Digital Camera World

Leave a Comment