لماذا يكون لديك دائمًا أنف كبير في صور الهاتف الذكي؟

عندما ننظر إلىالهواتف الذكية لعام 2021تحتوي معظم الطرز على كاميرات متعددة في الخلف. سنجد بشكل عام أمستشعر الصورأجهزة استشعار رئيسية وثانوية محددة جيدًا. اعتمادًا على نطاق الهواتف الذكية وموقع الهاتف في الصورة، تتوفر العديد من الحلول. في معظم الأحيان، تأتي جميع الطرز مزودة بكاميرا ذات زاوية واسعة للغاية. بالنسبة للآخرين، سيكون لدينا في بعض الأحيان وحدة ماكرو، ووحدة نمطية للوضع الرأسي، ووحدة أحادية اللون، وربما وحدة واحدة أو أكثر مع عدسة تليفوتوغرافي لتقديم تكبير بصري.

ومع ذلك، هناك شيء واحد ثابت: الكاميرا الأفضل تجهيزًا هي دائمًا تلك التي تحتوي على عدسة واسعة الزاوية.

شرح بالفيديو

ما الهدف ولأي فائدة؟

قبل المضي قدمًا، من المناسب توضيح ماهية العدسات ذات البعد البؤري الواسع أو القياسي أو الطويل.

بشكل عام، نحن نتحدث عن عدسة واسعة الزاوية ذات طول بؤري (مكافئ إطار كامل) أقل من 35 مم. هذه هي العدسات المفضلة في التصوير الفوتوغرافي لصور الشوارع أو المناظر الطبيعية أو السماء المرصعة بالنجوم أو الهندسة المعمارية. تتمتع هذه البصريات بميزة السماح بمجال رؤية واسع وبالتالي وضع الجسم في بيئته.

من 35 إلى 70 ملم، سنتحدث بسهولة أكبر عن البعد البؤري القياسي. لماذا هذا الاسم؟ حسنًا، لأنه وفقًا للاعتقاد السائد، فإن العدسات مقاس 50 مم تتوافق بشكل أفضل مع إدراك العين البشرية. وهذا ليس صحيحا تماما، حيث أن العين توفر مجال رؤية أوسع، ولكن لا يزال الأمر كذلك من حيث التشويه. باستخدام عدسة مقاس 50 مم، سيكون لديك نفس الإدراك البصري الذي تتمتع به عينك. وبالتالي فإن التشوهات الناجمة عن المنظور ستكون هي نفسها.

أخيرًا، بدءًا من 70 ملم، سنتحدث عن العدسة المقربة، أو البعد البؤري الطويل. ستصبح اللقطات بعد ذلك أقرب بكثير من بعضها البعض، وستكون هذه العدسات هي المفضلة للصور الشخصية القريبة.

في عالم التصوير الفوتوغرافي، يفضل المصورون - مثل الشركات المصنعة للعدسات - خمسة أطوال بؤرية، تتوافق مع خمسة استخدامات: 24 مم، 35 مم، 50 مم، 85 أو 135 مم.

ومع ذلك، في عالم الهواتف الذكية، غالبًا ما يتم تقديم أطوال بؤرية مختلفة على أجهزة مختلفة. في معظم الأوقات، تقدم الشركات المصنعة كاميرا رئيسية ذات زاوية واسعة مكافئة مقاس 28 مم، وكاميرا ذات زاوية واسعة للغاية مكافئة مقاس 17 مم وعدسة تقريب مكافئة مقاس 50 أو 75 مم اعتمادًا على ما إذا كانت الشركة المصنعة تتواصل على تقريب بصري x2 أو x3. ويترجم هذا إلى زوايا مشاهدة - وهي البيانات التي قدمتها الشركات المصنعة - تبلغ 75 درجة، أو 113 درجة، أو 46 درجة، أو 32 درجة.

أجهزة استشعار الكاميرا واسعة الزاوية مفضلة على نطاق واسع

الثابت في وحدات الصور هذه هو أنه في كل مرة، يتم اختيار نفس الاختيار من قبل الشركة المصنعة، ونفس الكاميرا المفضلة: الزاوية العريضة مقاس 27 أو 28 مم.

غالبًا ما يكون هذا المستشعر مزودًا بأفضل الميزات، سواء فيما يتعلق بتقنية HDR أو الوضع الليلي أو التثبيت البصري أو أداء الفيديو. ويجب القول أن هذه الكاميرات تتمتع بميزة كبيرة: فهي تحتوي على أجهزة استشعار أكبر. بشكل منهجي، عندما يتم الإعلان عن هاتف ذكي جديد، يمكننا أن نتوقع أن يكون المستشعر ذو الزاوية الواسعة نموذجًا لوحدة الصور.

ما عليك سوى رؤية ثلاث كاميرات متميزة حتى تقتنع:جوجل بيكسل 6 برو، لايفون 13 برو ماكسوسامسونج جالاكسي S21 الترا:

في جميع الحالات الثلاث، نرى أن هذه الكاميرا ذات الزاوية الواسعة هي التي توفر أعلى فتحة بؤرية وبالتالي العدسات الأكثر سطوعًا. علاوة على ذلك، إذا كانت مواقع الصور الخاصة بالوحدات ذات الزاوية الواسعة في هاتفي Galaxy S21 Ultra وPixel 6 Pro أصغر حجمًا، فقد تم تجميعها في الواقع بمقدار 9 أو 4 لتقديم تعريف أفضل أو التقاط أفضل للضوء.

وبالتالي، يتم تقديم هاتف Galaxy S21 Ultra افتراضيًا بدقة 12 ميجابكسل مع مواقع تصوير تبلغ 2.4 ميكرومتر على الجانب (مقارنة بـ 1.4 أو 1.22 للمستشعرات الأخرى). الأمر نفسه ينطبق على Pixel 6 الذي يلتقط، في الواقع، صورًا بدقة 12.5 ميجابكسل، مع مواقع تصوير بقياس 2.4 ميكرومتر على الجانب (مقارنة بـ 1.25 أو 0.8 ميكرومتر لأجهزة الاستشعار الأخرى). هذا هو مبدأتجميع البكسل. بالإضافة إلى هذا الحجم الأكبر لمستشعر الصور، يكون التعريف أيضًا أكبر بشكل عام على المستشعرات المرتبطة بالعدسة ذات الزاوية الواسعة، وهي نقطة مهمة بشكل خاص سنعود إليها.

إذا كانت الوحدات ذات الزاوية الواسعة مفضلة إلى حد كبير من قبل الشركات المصنعة، فإن هذه العدسات مصممة بشكل أساسي لالتقاط صور الشوارع أو المناظر الطبيعية أو الصور المعمارية. فهي ليست الأنسب للصور. ومع ذلك، عندما ننظر إلى أكثر ما يلتقطه مستخدمو الهواتف الذكية صورًا - كما فعل الباحث تي جيه تومسون في عام 2019 على موقعقاعدة بيانات تحتوي على 5000 صورة- المواضيع الرئيسية في الصور هي بالتأكيد الأشياء، بنسبة 43.6%، ولكن يتبعها الأشخاص أو الحيوانات بنسبة 31.4%. المشاهد العامة للمباني أو الطبيعة - الأكثر ملاءمة للزاوية الواسعة - هي موضوع 24.9% فقط من الصور الملتقطة.

ما هو الخطأ في زاوية واسعة؟

للوهلة الأولى، قد تقول إن هذا لا يغير شيئًا، وأن الصور الملتقطة بزاوية واسعة تتطابق مع الصورة الملتقطة بعدسة تليفوتوغرافي ذات تكبير x2 أو x3 إذا ابتعدت. ومع ذلك، هذا ليس هو الحال.

ليس من قبيل الصدفة أن يفضل المصورون العدسات مقاس 85 أو 135 ملم للصور الشخصية. وكما رأينا، فإن هذه الأطوال البؤرية هي التي ستشوه المنظور على أقل تقدير. وهو ما يعني بالتاليعلى العكس تماماأن الأطوال البؤرية الأقصر، الزوايا الواسعة الشهيرة، ستشوهها بشدة.

بشكل ملموس، هذا هو المكان الذي سيأتي منه تأثير الأنف الكبير على الصور الملتقطة بالهاتف الذكي. باستخدام إطار مماثل، ستحتاج إلى الاقتراب كثيرًا من هدفك باستخدام عدسة واسعة الزاوية مقارنةً بالعدسة المقربة. منطقيًا، كلما كنت أقرب إلى موضوعك، كلما تم تكبير العناصر القريبة بسبب تأثير المنظور. وبما أن المستويات المختلفة ستظهر أكثر انفصالًا عن بعضها البعض، فإن العناصر البعيدة ستميل إلى أن تصبح أصغر.

ولهذا السبب، إذا التقطت صورة باستخدام عدسة ذات زاوية واسعة - أو حتى عدسة ذات زاوية واسعة للغاية - فسيظهر أنف الشخص بشكل أكثر بروزًا وستميل آذانه إلى الاختفاء خلف جمجمته.

لماذا يفضل المصنعون الزاوية الواسعة؟

لذلك، فهي مفارقة نشهدها في التصوير الفوتوغرافي بالهواتف الذكية. يستخدم المستخدمون كاميراتهم إلى حد كبير لالتقاط صور شخصية. لكن الكاميرات التي يتم الترويج لها من قبل الشركات المصنعة ليست مُحسّنة لهذا الاستخدام.

هذا لا يعني أن صانعي الهواتف الذكية مخطئون. إنهم يواجهون في البداية قيودًا مادية، كما أوضح لي مدير هواتف Pixel الذكية في Google:

يمكننا حقًا تجاوز حدود فتحة عدساتنا، أو التركيز البؤري التلقائي، أو وزن وحدة الصورة أو حجمها، باستخدام بصريات أوسع. عندما نسعى للحصول على نفس الإمكانيات مع طول بؤري 35 أو 50 ملم، يتغير تصميم العدسة بشكل جذري. يجب علينا تخفيف عناصر مثلالذوقأو وظيفة نقل التعديل أو الميزات الأخرى التي يهتم بها الأشخاص حقًا. ما يحدث في النهاية هو أن العدسة تصبح أثقل، وبالتالي يصبح التركيز التلقائي أسوأ، والعدسة أوسع، وبالتالي تصبح وحدة الصورة أكثر سمكًا.

الأمر كله يتعلق بالتسوية. إن المستشعر الرئيسي المرتبط بطول بؤري أطول يميل بالضرورة إلى إثقال كاهل وحدة الصورة دون داع.

رأي تؤكده شركة Sony، الشركة المصنعة للهواتف الذكية والكاميرات وأجهزة استشعار الصور للهواتف الذكية:"كلما زاد البعد البؤري للعدسة، زادت المسافة بين العدسة وسطح المستشعر. بالإضافة إلى ذلك، كلما زاد حجم المستشعر، زادت المساحة المطلوبة. وهذا ما يفسر سبب الصعوبة الفنية لدمج أجهزة الاستشعار الكبيرة والعدسات ذات البعد البؤري الطويل في الهواتف الذكية الرفيعة.."من الواضح أن كاميرات الهواتف الذكية تعتمد على التصميم البصري، لذلك يجب عليها اتباع مبادئ الفيزياء. ولذلك، فإنهم يلتزمون بقواعد مثل "كلما زاد الضوء، كانت الصورة أفضل"، ولكن أيضًا "كلما كان المستشعر أكبر، كانت العدسة أكبر"، يكمل ممن لهم.

يريد المستخدمون زاوية واسعة، وحتى زاوية واسعة جدًا

هناك عنصر آخر يجب أخذه في الاعتبار وهو ارتباط المستخدمين بالكاميرات ذات الزاوية الواسعة، كما تشير شركة أوبو:"يعكس استخدام الزاوية الواسعة كعدسة أساسية في الهواتف الذكية اليوم طلب المستخدمين على جهاز جيد وجاهز يعمل في معظم السيناريوهات النموذجية. هذا هو النطاق البؤري الذي يلبي معظم المطالب ». نفس القصة من شركة سوني التي تخبرنا أنها قامت بدراسة الاستخدام"من قبل المصورين المحترفين أو المصورين الهواة"قبل أن تتجه نحو نطاق من 16 إلى 70 ملم على هواتفها الذكية. وهو ما يوضح أيضًا أن معظم الهواتف، حتى الهواتف ذات المستوى المبتدئ، تقدم الآن كاميرا ذات زاوية واسعة جدًا بالإضافة إلى الكاميرا الرئيسية.

إذا كان هناك مصنع واحد دفع ثمن حب هؤلاء المستخدمين للزاوية فائقة الاتساع، فهو Google. في عام 2019، أطلقت الشركة المصنعة هاتفي Pixel 4 وPixel 4 Pro، وهما هاتفان ذكيان مزودان بكاميرا واسعة الزاوية مقاس 27 مم ووحدة ثانية... عدسة مقربة تعادل 43 مم. ثم تجاهلت الشركة الزاوية فائقة الاتساع في صناعة أقسمت بالفعل بهذه العدسة فقط.

كانت الانتقادات عديدة، حيث استنكر العديد من المختبرين والمستخدمين عدم وجود زاوية واسعة للغاية لصور المناظر الطبيعية أو إذا كان المصور يفتقر إلى المنظور. اليوم، تدرك Google أن الزاوية فائقة الاتساع أصبحت ضرورية للتصوير الفوتوغرافي بالهواتف الذكية:"عندما نسأل عملائنا، فإن الكثير منهم يفضلون الزاوية فائقة الاتساع، والمنظورات الأوسع، لأن هذه الكاميرا لها استخدام عالمي أكثر يمكننا اقتصاصه ولا يتعين علينا العودة به كثيرًا ».

دقة عالية كبديل للعدسات القياسية

لأسباب فنية وتجارية على حد سواء، لا تنوي الشركات المصنعة للهواتف الذكية الجمع بين مستشعر الصور المتطور مع العدسة المقربة أو العدسة القياسية. لكن هذا لا يمنعهم من البحث عن بدائل. وهي على وجه التحديد أجهزة الاستشعار المحددة بشكل أفضل للكاميرات ذات الزاوية الواسعة هي التي تم تصميمها لهذا الغرض.

اليوم، تقدم الشركات المصنعة مثل Samsung أو Xiaomi الآن أجهزة استشعار رئيسية بأكثر من 100 مليون بكسل على هواتفهم الذكية. أعلنت شركة سامسونج أيضًا أنها قامت بتطويريصل المستشعر إلى تعريف 200 مليون بكسل. ولهذه المستشعرات العديد من عوامل الجذب. الأكثر وضوحًا هو تقديم لقطات تعريف أفضل، ولكن هذا ليس هو الحال افتراضيًا. في الواقع، باستخدام المعلمات الأساسية، يتم تجميع وحدات البكسل الموجودة على هذه المستشعرات في أربعة أو تسعة، وهو ما يسمىتجميع البكسل. طريقة للمصنعين لمحاكاة مواقع الصور الأكبر بأربع أو تسع مرات، وبالتالي قادرة على تسجيل المزيد من الضوء.

لكن الميزة الرئيسية للموضوع الذي يهمنا هي بوضوح التكبير الرقمي أو الهجين. من خلال تشغيل تقريب رقمي x2 في مستشعر 108 ميجابكسل، نحافظ على تعريف 27 ميجابكسل. سيسمح التكبير 3x بالاحتفاظ بصورة بدقة 12 ميجابكسل. جودة أكثر من كافية، سواء لمشاركة الصور على الشبكات الاجتماعية أو إرسالها إلى أحبائك أو طباعتها بكميات صغيرة.

قبل كل شيء، فإن حقيقة استخدام الكاميرا ذات الزاوية الواسعة مع تقريب رقمي ×2 أو ×3 - لتحقيق طول بؤري مكافئ يبلغ 50 أو 75 ملم - تتيح لك الاستفادة، بشكل مصطنع، من العدسة المقربة المرتبطة بأفضل مستشعر متاح على الإطلاق. الهاتف الذكي . من الآن فصاعدًا، يمكن أن تستفيد الصور ليس فقط من هذا التعريف الأفضل، ولكن أيضًا من التثبيت البصري أو HDR أو أي وظيفة أخرى قد يكون من الصعب جدًا دمجها في أجهزة استشعار أخرى، كما توضح شركة أوبو:

يساعد استخدام البعد البؤري مقاس 24 مم في جعل تصميم الكاميرا مدمجًا مع وحدة صور صغيرة، مع السماح باستخدام مستشعر كبير كما هو موجود في الطرز المتطورة مثل Find X3 Pro. وهذا يعني أن لديك كاميرا تعمل في معظم الحالات، مع توفير أفضل النتائج الممكنة بالنظر إلى أبعاد الهاتف الذكي.

العدسات المقربة مخصصة للهواتف الذكية المتطورة

لتجنب تأثير الأنف الكبير على الهواتف الذكية، تواصل العديد من الشركات المصنعة تقديم العدسات المقربة، بشكل عام على هواتفها الذكية المتطورة. هذا هو الحال، على سبيل المثال، بالنسبة لشركة Google مع هاتفها Pixel 6 Pro، ولكن أيضًا بالنسبة لشركة Samsung التي، كما رأينا سابقًا، لم تصدر ما لا يقل عن عدستين طويلتين ذات طول بؤري طويل – أي ما يعادل 72 و240 ملم – على هاتفها Galaxy S21 Ultra .

ومن المفارقات أنه إذا ظلت الكاميرات ذات الزاوية الواسعة هي أفضل النماذج تجهيزًا على الهواتف الذكية، فإن العدسات المقربة هي موضوع الابتكارات الرئيسية وعروض القوة على الهواتف الذكية. وفي هذا المجال، على الرغم من أن شركة أوبو لم تقم بتجهيز هاتفها Find X3 Pro بعدسة مقربة، إلا أن العلامة التجارية معتادة على هذا النوع من البصريات:

للتغلب على حدود الحجم، أصبحت العلامات التجارية للهواتف الذكية مبتكرة للغاية. كانت إضافة كاميرات متعددة بأطوال بؤرية مجرد البداية. في وقت مبكر من عام 2017 في MWC، أخذت شركة أوبو زمام المبادرة معمفهوم العدسة المقربة المنظارلتوفير طول بؤري أكبر في الهاتف الذكي دون المساس بالحجم. خلال Inno Day هذا الأسبوع، رأينا تصميمًا للكاميرا المنبثقة، وهو أسلوب آخر يسمح باستخدام مستشعر كبير مقاس 1/1.56 بوصة مع طول بؤري 50 مم.

وكانت هواوي أيضًا رائدة في مجال العدسات المقربة من خلال تقديمهابي 30 برو، في عام 2019، تقريب رقمي 50x – ما يعادل 1250 ملم – وهو الأول من نوعه لهاتف ذكي. أصبح هذا الإنجاز ممكنًا بفضل المستشعر الرئيسي بدقة 40 ميجابكسل ومستشعر 8 ميجابكسل المرتبط بعدسة مكافئة مقاس 125 مم.

نحن نعلم أيضًا أن العديد من الشركات المصنعة تعمل على أنظمة من شأنها أن تسمح، على المدى المتوسط ​​أو الطويل، بتكبير متغير حقيقي بفضل الحركات البصرية داخل العدسة نفسها. إنهاالحالة على وجه الخصوص من ممن لهم، أكثرايضا من سامسونج. تظل الحقيقة أن هذه الميزات الجديدة هي على وجه التحديد ابتكارات، وبالتالي، لن تكون في متناول أكبر عدد من الأشخاص بمجرد إصدارها. ولجعلها مربحة، يجب على الشركات المصنعة، مرة أخرى، حجز هذا النوع الجديد من العدسات ذات البعد البؤري الطويل للهواتف الذكية المتميزة فقط.