فراتر از مگاپيکسل؛ انقلاب آينده دوربين هاي تلفن همراه

فوکوس خودکار همواره يکي از مشکلات اساسي دوربين هاي point-and-shoot يا ببين و بگير يا دوربين هاي جيبي کوچک بوده است. همين مشکل در دوربين ارزان قيمتي که در گوشي ها به کار مي رود هم وجود دارد و اغلب سرعت کافي رابراي عکاسي از سوژه هايي که با سرعت بالايي حرکت مي کند، ندارد.به گزارش zoomit ،سرعت فوکوس خودکار يکي از نقاط قوت دوربين هاي DSLR يا حرفه اي است که باعث شده بازار اين نوع دوربين ها، رونق سابق را حفظ کند. پيشتر ماژول فوکوس خودکار دوربين گوشي ها بر اساس محرکي به نام VCM ساخته مي شد. وي سي ام درست شبيه چيزي است که در بلندگوها به کار مي رود اماامروزه دنياي حسگرها و محرک ها بسيار پيشرفته تر از گذشته شده و سيستم هاي الکترومکانيکي بسيار کوچکي با استفاده از فناوري MEMS ظهور کرده است. يکي از کاربردهاي اين محرک هاي کوچک در طراحي سيستم فوکوس خودکار است.موسسه  ديجيتال آپتيکس يک سيستم فوکوس خودکار بر اساس محرک هاي MEMS توليد کرده که در آن تنها يکي از اجزاي لنز متحرک است، برعکس وي سي ام ها که تمام مجموعه  سيستم فوکوس خودکار جابه جا مي شد. يک مزيت ديگر محرک هاي MEMS کوچکي آن هاست.

دوربين هاي به کار رفته در گوشي ها از نظر اندازه بسيار کوچک است و لذا در مقايسه با دوربين هاي رده اول کلاس ببين و بگير و يا دوربين هاي پيشرفته  DSLR، از نظر محدوده تغييرات به مراتب ضعيف تر است. اين موضوع درباره اولتراپيکسلي که در اچ تي سي وان ديده ايم هم صادق است. يکي از آثار محدوده تغييرات کم، در عکس هايي که نور زيادي پشت سوژه وجود دارد و يا عکس هايي که ترکيبي از نور شديد خورشيد و تاريکي بخش هاي سياه را شامل مي شود، مشهود است. کنتراست موجود در چنين شرايطي باعث مي شود که عکس به نظر طبيعي نرسد.HDR مخفف High Dynamic Range به معني محدوده تغييرات بالاست و حلال اين مشکل بزرگ است، به اين صورت که 2 يا چند تصوير با نورگيري متفاوت را طي فرآيندي ترکيب مي کند. نتيجه  کار تصويري است که بيشترين جزئيات را دارد و واقعي تر به نظر مي رسد.در گذشته براي استفاده از HDR بايد ابتدا عکس ها را تهيه مي کرديم و سپس از طريق يک نرم افزار مشغول ويرايش و ترکيب آن ها مي شديم. اپل براي اولين بار در گوشي آيفون 4اس خود از HDR استفاده کرد. اين روزها در گوشي هاي هوشمند علاوه بر HDR مي توان امکانات پس پردازشي ديگري را هم مشاهده کرد. از همه مهم تر HDR هميشه فعال است به اين معني که حتي مي توان فيلمي با فعال بودن HDR از محيط تاريک و روشن اطراف تهيه کرد.مشکل HDR هميشه فعال، اين است که سازنده بايد کدهاي خاصي براي آن بنويسد و چيپ پردازنده  سيگنال تصويري مسئول اجراي پردازش سنگين آن است. سرعت کم پردازش هم مشکل بزرگي به حساب مي آيد و کيفيت فيلم و عکس را کاهش مي دهد.اين بار انويديا ابتکار عمل به خرج داده و با معماري جديد خود يعني چيمِرا (Chemira) مشکل را به کلي حل کرده است. چيمرا به همراه تراشه  تگرا 4 معرفي شده و در نسخه هاي بعدي تگرا هم پشتيباني مي شود.

انويديا يک معماري کامل براي عکاسي محاسباتي طراحي کرده که نام آن چيمراست. به کمک معماري چيمرا، اجزايي مانند حسگر، پردازنده  سيگنال تصويري يا ISP، پردازنده  اصلي و پردازنده  گرافيکي همه در کنار هم مشغول کار مي شود تا مراحل پردازش تصوير روي فريم هاي کپچر شده، با سرعتي بالا و در واقع به صورت آني انجام شود. از مزاياي اين روش دسترسي بهتر به حافظه  مشترک، استفاده از توان هسته هاي پردازنده  گرافيکي و واسط باز نرم افزاري است که در مجموع از قابليت هاي جديد دوربين هاي آينده خبر مي دهد.اولين کاربرد چيمرا اين است که مي توان HDR را هم در حالت عکاسي و هم در حالت فيلم برداري به صورت مداوم فعال کرد. با چيمرا مي توان قابليت هايي را که در حال حاضرتنها در دوربين هاي رده اول ديده مي شود ،در دوربين گوشي هاي هوشمند هم استفاده کرد. وجه تمايز چيمرا با ديگر رقبا داشتن واسط نرم افزاري باز است.

با در کنار هم قرار دادن نوآوري هاي معرفي شده در سال هاي آتي، مي توان حسگرميدان نوري راکه در دوربين ليترو استفاده شده است، با قدرت بالاي معماري چيمرا ترکيب کرد و در نتيجه استفاده از افکت هاي جالب عکاسي و انجام مراحل پس پردازش به صورت آني امکان پذير مي شود.اين انتظار وجود دارد که اپل، اچ تي سي و ديگر توليدکنندگان مطرح تلفن هاي هوشمند هم وارد گود براي کارروي اجزاي حسگر ميدان نور (light field sensor) شوند. پليکان چندي پيش در کنگره  جهاني موبايل پيش نمايشي از after-the-fact خود را که سيستم جديدي براي فوکوس مجدد پس از عکاسي است، ارائه کرد. گوگل هم در حال کار روي معماري عکاسي محاسباتي است.معماري حسگرها هم در حال پيشرفت است. منتظر رواج شاترهاي بدون تأخير که باعث مي شود تمام فريم در يک لحظه ذخيره شود، باشيد. تنها به فوکوس خودکار اکتفا نکنيم، به زودي بزرگ نمايي واقعي هم به دوربين گوشي هاي هوشمند اضافه مي شود. لنزهاي اضافي هم امکانات بيشتري در اختيار کاربران مي گذارد، امکاناتي مانند زاويه  عکاسي واقعاً باز و يا عکاسي از فواصل زياد.