بررسی تکنولوژی دوربین‌های دوگانه در گوشی‌های هوشمند

واحد خبر mobile.ir : در دنیای دستگاه‌های همراه، تولیدکنندگان هر ساله سعی می‌کنند تا با بهبود مشخصات سخت‌افزاری، طراحی‌های جذاب، و ارائه قابلیت‌های خاص و نوآورانه، کاربران را به خرید محصولات جدیدشان ترغیب نمایند. در یک دوره، تب استفاده از صفحه‌نمایش‌های بزرگ‌تر و با رزولوشن بالاتر در این بازار بسیار داغ بود. مدتی هم پردازنده‌های قدرتمند‌تر و تعداد هسته پردازشی بیش‌تر، عرصه اصلی رقابت میان تولیدکنندگان بود. به همین ترتیب در بازه‌های زمانی مختلف، خصوصیات و قابلیت‌هایی کانون تمرکز تولیدکنندگان و کاربران در عرصه گوشی‌های هوشمند بوده‌اند، که از آن جمله می‌توان به موارد دیگری همچون بدنه‌های فلزی یکپارچه، دوربین‌های با مگاپیکسل بالاتر، استفاده از شیشه در طراحی بدنه، و یا حسگر اثر انگشت اشاره داشت.

smartphones dual camera technology overview

در همین راستا شاید بتوان سال 2016 را برای گوشی‌های هوشمند به سال دوربین‌های دوگانه تعبیر نمود. چرا که بدون شک دوربین‌ دوگانه هیجان‌انگیزترین و نوآورانه‌ترین قابلیت جدید گوشی‌های هوشمند در این سال بوده‌ است. سالی که در آن شاهد تجهیز گوشی‌های پرچم‌دار و پرطرفدار شرکت‌هایی همچون اپل، هواوی، LG و HTC، به این دوربین‌ها بوده‌ایم. چه بسا در آینده‌ای نزدیک دوربین‌های دوگانه (dual-camera) همچون پردازنده‌های دوهسته‌ای (dual-core)، برای همگان به عنوان گامی منطقی و ساده در راه پیشرفت تکنولوژی پذیرفته شوند. وقتی که ما انسان‌ها با دو چشم تصاویر را دریافت می‌کنیم، چرا دستگاه‌های هوشمندی که تولید نموده و به کار می‌گیریم این چنین نباشند؟ به همین خاطر بر آن شدیم تا در این مطلب به معرفی گوشی‌های مجهز به دوربین‌های دوگانه، تکنولوژی‌های مختلف به کار رفته در آن‌ها و همچنین قابلیت‌ها و مزایایی که این دوربین‌ها به ارمغان می‌آورند، بپردازیم.

smartphones dual camera technology overview

گوشی‌های هوشمند با دوربین دوگانه

در سال 2011 برای اولین بار دو گوشی‌ هوشمند HTC EVO 3D و LG Optimus 3D با دوربین پشتی دوگانه روانه بازار شدند. هدف از به کارگیری دوربین دوگانه در آن زمان، ثبت تصاویر به صورت سه-بعدی بود. جریانی که در نهایت با توجه به محدودیت‌ها و نقایص مختلف، موفقیت‌آمیز نبوده و با عدم استقبال کاربران به فراموشی سپرده شد.

4 سال بعد (یعنی در سال 2014)، بار دیگر شرکت HTC پیشگام استفاده از دوربین‌های دوگانه شده و گوشی پرچم‌دار خود به نام HTC One M8 را به نسل جدید این نوع دوربین‌ها مجهز نمود. دوربین دوگانه به کار رفته در این گوشی هوشمند که از تکنولوژی UltraPixel شرکت HTC بهره می‌گرفت، به یک حسگر 4 مگاپیکسلی برای ثبت تصویر اصلی و یک حسگر 2 مگاپیکسلی برای ثبت جزئیات و اطلاعات مربوط به عمق تصویر، مجهز شده بود. با وجود اقدام شجاعانه و نوآورانه HTC در تجهیز One M8 به دوربین دوگانه، در عمل کارایی این دوربین و کیفیت تصاویر آن چندان جالب و تحسین‌برانگیز نبود. این شرکت در سال 2015 گوشی هوشمند دیگری را به نام HTC One M9+ با دوربین دوگانه ارتقا یافته‌ای متشکل از یک دوربین 20 مگاپیکسلی و یک دوربین 2.1 مگاپیکسلی روانه بازار نمود.

smartphones dual camera technology overview

اچ‌تی‌سی وان ام 9 پلاس

با بهبود و توسعه تکنولوژی‌های دوربین دوگانه، کم کم سایر تولیدکنندگان بزرگ گوشی‌های هوشمند نیز به استفاده از این دوربین‌ها ترغیب شدند. تا جایی که تعداد قابل توجهی از گوشی‌های پرچم‌دار سال 2016 همراه با دوربین‌های پشتی دوگانه روانه بازار گردیدند.

شرکت LG در ماه فوریه 2016 گوشی هوشمند G5 را با ساختار ماژولار و دوربین پشتی دوگانه معرفی نمود. دوربین دوگانه به کار رفته در این گوشی هوشمند، تشکیل یافته است از دو دوربین مستقل؛ یک دوربین اصلی 16 مگاپیکسلی برای ثبت تصاویر عادی و یک دوربین ثانویه 8 مگاپیکسلی برای ثبت تصاویر با زاویه دید بسیار وسیع 135 درجه‌ای. این شرکت همچنین در سپتامبر 2016 گوشی هوشمند LG V20 را با دوربینی پشتی مشابه G5 معرفی نمود. بد نیست بدانید که این شرکت گوشی هوشمند LG V10 را با هدف ارتقای تصاویر خویش‌انداز (selfie) به دوربین جلویی دوگانه مجهز نموده است.

lg v10 dual selfie camera

شرکت Huawei ابتدا در سال 2014 و با گوشی هوشمند Huawei Honor 6 Plus، گامی نه چندان محکم و موفق در راه ورود به میدان دوربین‌های دوگانه برداشت. اما این شرکت در سال 2016 با عظمی راسخ‌ و به صورت تمام قد وارد این میدان شده و تا به امروز نزدیک به 9 مدل از گوشی‌های هوشمند مهم خود در سال جاری را همراه با دوربین‌های پشتی دوگانه روانه بازار نمود.

ابتدا در ماه آوریل Huawei P9 و P9 Plus با دوربین دوگانه طراحی شده با همکاری شرکت آلمانی Leica –که یکی از شرکت‌های مطرح در زمینه طراحی و ساخت دوربین‌ها به شمار می‌رود—معرفی و به بازار عرضه گردیدند. دوربین دوگانه P9 متشکل است از دو دوربین 12 مگاپیکسلی؛ یکی برای ثبت تصاویر به صورت رنگی و دیگری سیاه‌وسفید. هدف از این نوع طراحی، ایجاد تصاویری با کیفیت بالاتر از ترکیب اطلاعات ثبت شده توسط این دو دوربین اعلام شده است.

huawei p9 leica amera

چندی بعد زیر-برند Honor شرکت هواوی نیز اقدام به معرفی و عرضه دو گوشی هوشمند Honor 8 و Honor V8 با ماژول دوربین دوگانه‌ای تقریبا مشابه با P9 نمود. گرچه این ترکیب دوربین دوگانه برخلاف نمونه به کار رفته در P9 محصولی از Leica محسوب نمی‌شود، اما برای یک گوشی میان-رده و ارزان قیمت ظاهرا کیفیت تصاویر بسیار خوبی را ارائه می‌دهد.

نهایتا در نوامبر 2016، شرکت هواوی فبلت جدید خود به نام Huawei Mate 9 را هم با یک دوربین دوگانه عرضه نمود، تا بدین ترتیب محصولات 2016 از هر سه رده شناخته شده گوشی‌های هوشمند این شرکت، به دوربین‌های دوگانه مجهز شده باشند. دوربین دوگانه Mate 9 که همچون برادر کوچک‌تر خود –یعنی Huawei P9– نام برند Leica را بر سینه زده، از یک حسگر رنگی 20 مگاپیکسلی و یک حسگر سیاه‌وسفید 12 مگاپیکسلی تشکیل یافته است.

smartphones dual camera technology overview

شرکت اپل هم از این قافله عقب نمانده و در ماه سپتامبر 2016 فبلت جدید خود یعنی iPhone 7 Plus را با دوربین پشتی دوگانه معرفی نمود. ماژول دوربین دوگانه این گوشی هوشمند از دو دوربین 12 مگاپیکسلی با فاصله کانونی متفاوت تشکیل یافته است. یکی از آن‌ها با فاصله کانونی 28 میلی‌متر از زاویه دید نسبتا وسیع برخوردار بوده و دیگری با فاصله کانونی 56 میلی‌متر، زاویه دید محدودی را با درشت‌نمایی بالا ارائه می‌دهد. این ترکیب، با خلق نوعی زوم Optical مجازی، امکان درشت‌نمایی تصویر را بدون از دست دادن کیفیت و جزئیات آن فراهم می‌آورد.

apple iphone 7 plus dual camera setup

مشخصات کامل‌تر برخی از این دوربین‌های دوگانه در جدول زیر با یکدیگر مقایسه گردیده‌اند:

smartphones dual camera technology overview

تکنولوژی‌‌های برتر

تاکنون تکنولوژی‌های مختلفی در ساخت دوربین‌های دوگانه به کار گرفته شده‌، که برخی موفق و بعضی ناموفق بوده‌اند. اکثر دوربین‌های دوگانه به کار رفته در گوشی‌های هوشمند جدید، مبتنی بر دو نوع تکنولوژی نسبتا جدید و با پتانسیل بالا هستند که در این قسمت قصد داریم به معرفی آن‌ها بپردازیم.

نوع اول به زبان ساده عبارت است از به کارگیری دو دوربین با فواصل کانونی متفاوت. در این نوع دوربین‌های دوگانه معمولا حسگر‌ها عملکردی مشابه با یکدیگر داشته و تفاوت اصلی بین دو دوربین در فاصله کانونی عدسی‌های آن‌هاست. به این ترتیب که یکی از دوربین‌ها به عدسی wide-angle و دیگری به عدسی telephoto تجهیز می‌شود. فاصله کانونی کوتاه‌تر دوربین wide-angle نسبت به دوربین‌های عادی، زاویه دید وسیع‌تری را برای آن به ارمغان آوزده و به طور طبیعی درشت‌نمایی را کاهش می‌دهد. از سوی دیگر در دوربین دوم که معمولا از یک عدسی telephoto بهره می‌برد، فاصله بین عدسی تا حسگر دوربین (فاصله کانونی) بیش‌تر در نظر گرفته شده است تا با کاهش زاویه دید، تصویر سوژه دورتر با درشت‌نمایی و جزئیات بیش‌تر قابل دریافت باشد. بر همین اساس و در صورت استفاده از عدسی‌ telephoto برای دوربین دوم، این نوع دوربین‌ها تحت عنوان دوربین دوگانه Wide+Telephoto نیز شناخته می‌شوند. البته برخی از دوربین‌های دوگانه با فاصله کانونی متفاوت، از ترکیب یک دوربین با عدسی Ultra-wide در کنار دوربینی با عدسی wide عادی، با هدف افزایش میدان دید استفاده می‌نمایند. نمونه این رویکرد را می‌توان در دوربین‌های دوگانه مورد استفاده شرکت LG مشاهده نمود.