نگاه به تکنولوژی‌های دوربین خانواده P40 هوآوی، حاکم جدید دنیای عکاسی با موبایل !

سری P هوآوی همواره تمرکز ویژه‌ای روی مبحث عکاسی با موبایل داشته و دوربین سری P40 نیز از این قاعده مستثنی نیست. آخرین پرچمداران این کمپانی چینی نوید پیشرفت‌های بسیار عالی در کیفیت تصویر، همراه با پیشرفت‌های پردازش هوش مصنوعی و سادگی و نرم افزار پیشرفته را می‌دهد.

اما ساخت دوربین این سری به همین سادگی هم نبوده و در آن از فناوری‌های بسیار زیادی استفاده شده که برخی برای اولین بار است که توسط هوآوی در یک گوشی هوشمند به کار می‌رود. من نیز قصد دارم دوربین سری هوآوی P40 را آنالیز کرده و تمام فناوری‌های به کار رفته در آن را به طور کامل بررسی کنم. پس همراه من باشید …

مقایسه مشخصات دوربین‌های سری P40 هوآوی

سه عضو جدید سری پرچمدار P گوشی‌های هوآوی P40، P40 پرو و P40 پرو پلاس هستند. ماژول دوربین هر کدام از آن‌ها تفاوت‌هایی با دیگر اعضا دارد و از دوربین سه گانه هوآوی P40 آغاز و به دوربین پنج گانه هوآوی P40 پرو پلاس ختم می‌شود. اگرچه تمام این دوربین‌ها ویژگی‌های مشترک زیادی دارند، ولی در عین حال باید به تفاوت‌های قابل توجه آن‌ها هم اشاره کنیم. در ادامه می‌توانید مشخصات دوربین این گوشی‌ها را مشاهده کنید :

پیشنهاد نویسنده : پیش زمینه در عکاسی را بهتر بشناسید : چگونه تصاویر جذاب‌تری ثبت کنیم ؟

سنسورهای بزرگ‌تر و بهتر

دوربین اصلی هر سه گوشی، مبتنی بر سنسور 50 مگاپیکسلی RYYB است. اول از همه باید بگوییم نسبت به سنسور 40 مگاپیکسلی نسل قبلی، شاهد استفاده از رزولوشن بیشتری در نسل جدید هستیم. این سنسور به لطف فناوری ترکیب پیکسل‌ها، می‌تواند تصاویر 12.5 مگاپیکسلی ثبت کند. اگر هم به ثبت تصاویر با رزولوشن کامل علاقه دارید، در اپلیکیشن دوربین باید این گزینه را فعال کنید.

فیلتر رنگ RYYB ( به جای RGGB ) بعد از موفقیت در سال گذشته، بار دیگر در نسل جدید گوشی‌های سری P هوآوی مورد استفاده قرار گرفته است. در سنسورهای RYYB، پیکسل‌های زرد به جای پیکسل‌های سبز مورد استفاده قرار می‌گیرند و با این کار سنسور می‌تواند 40 درصد نور بیشتری دریافت کند که این امر منجر به بهتر شدن جزییات تصاویر و بهبود عملکرد در محیط‌هایی با نور کم می‌شود.

اما در این بین، مهم‌ترین ویژگی دوربین اصلی سنسور غول‌پیکر 1/1.28 اینچی آن است. سنسورهای بزرگ‌تر نور بیشتری ثبت می‌کنند و تصاویر شفاف‌تر با محدوده دینامیکی بهتری خلق می‌شود. برای مقایسه می‌توانیم بگوییم که گوشی‌های هوآوی P30 پرو و گلکسی اس 20 مجهز به سنسور 1/1.7 اینچی هستند و بسیاری از پرچمداران شامل گلکسی نوت 10 پلاس و آیفون 11 پرو مکس از سنسور 1/1.7 اینچی بهره می‌برند.

هرچه سنسور بزرگ‌تر باشد، نتیجه نهایی بهتر است و در ادامه می‌توانید مقایسه تصویر ثبت شده با هوآوی P40 ( سمت چپ ) و گوگل پیکسل ۴ ( سمت راست ) در محیطی بسیار کم نور را مشاهده کنید که برتری دوربین P40 را نشان می‌دهد.

نزدیک‌ترین رقیب این سنسور، دوربین اصلی گلکسی اس 20 اولترا است که البته با داشتن اندازه 1/1.33 اینچ، اندکی کوچک‌تر محسوب می‌شود. البته این سنسور به دلیل داشتن رزولوشن 108 مگاپیکسلی، از پیکسل‌های 0.8 میکرومتری یا در حالت ترکیبی از پیکسل‌های 2.4 میکرومتری بهره می‌برد.

سامسونگ با استفاده از ترکیب 9 پیکسل مجاور، تصاویر 12 مگاپیکسلی ایجاد می‌کند ولی P40 با ترکیب هر 4 پیکسل عکس‌های 12.5 مگاپیکسلی ثبت می‌کند. در نهایت سنسور هوآوی با فناوری ترکیب پیکسل‌ها می‌تواند اندازه هر پیکسل را به 2.44 میکرومتر برساند. برای مقایسه اندازه این دو سنسور و تعدادی از سنسورهای دیگر، می‌توانید تصویر زیر را مشاهده کنید.

البته اندازه سنسور و پیکسل فقط بخشی از قضیه هستند و در این زمینه، کیفیت لنزها و پردازش تصویر هم نقش مهمی را ایفا می‌کنند.

زوم اپتیکال ۱۰ برابری

اگر فکر می‌کنید دوربین پریسکوپی P30 پرو با زوم اپتیکال 5 برابری در سال گذشته خیلی چشمگیر بود، مدل P40 پرو پلاس به لطف یک لنز با فاصله کانونی 240 میلی متری، می‌تواند تا 10 برابر زوم اپتیکال را به شما ارائه دهد که یک بهبود بسیار عالی نسبت به گذشته محسوب می‌شود.

این گوشی با استفاده از فناوری بزرگنمایی ” Super Resolution ” قادر به بزرگنمایی بیشتر از این مقدار نیز هست، که البته در این حالت کیفیت افت پیدا می‌کند، اما بنابر ادعای هوآوی این افت کیفیت به اندازه‌ی حالت عادی در سایر گوشی‌ها به چشم نمی‌آید.

نکته اصلی دستیابی به چنین فاصله‌های کانونی و بزرگنمایی‌هایی تا این میزان، استفاده از طراحی دوربین پریسکوپی است. فاصله کانونی طولانی‌تر در اصل به معنی فاصله بیشتر بین لنز و سنسور است. این امر نیاز به یک بدنه‌ی بزرگ در گوشی‌های هوشمند دارد تا تمام المان‌ها در آن چیده شوند،، به همین دلیل هم هوآوی به طراحی پریسکوپی روی آورده است. سنسور دوربین در این نوع طراحی 90 درجه به سمت داخل چرخیده و در داخل بدنه و در امتداد گوشی قرار می‌گیرد و توسط یک آینه نور به سمت سنسور هدایت می‌شود تا مشکلی از بابت زاویه دید یا ثبت تصویر نداشته باشید. این یک سبک طراحی جمع و جور است که به تازگی در گوشی‌های پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد و مشکل عدم توانایی چینش لنزهای تله فوتو در آنها را تا حد زیادی مرتفع کرده است.

هوآوی برای عملی کردن زوم اپتیکال 10 برابری در پیشرفته‌ترین گوشی سری P40 خود، نسل قبلی این دوربین را با زوم اپتیکال 5 برابری باز طراحی کرده است. همان طور که گفتم با افزایش فاصله بین لنز و سنسور می‌توان زوم اپتیکال را بیشتر کرد. از آنجایی که بدنه گوشی فضای بسیار محدودی دارد، هواوی با تعبیه چند منشور توانسته مسافت رسیدن نور به سنسور را افزایش دهد. چنین راهکاری بسیار هوشمندانه است و باعث می‌شود بتوان در طراحی بدنه‌ی گوشی نیز ظرافت لازم را به خرج داد، ولی احتمالا چنین فرایندی منجر به کاهش کیفیت تصاویر ثبت شده می‌شود که این موضوع باید مورد بررسی قرار بگیرد.

پیشنهاد نویسنده : ۱۰ کاری که به عنوان یک عکاس در خانه می‌توانید انجام دهید !

برای اطمینان از اینکه هوآوی P40 پرو پلاس در فواصل بین زوم 1 برابری تا 10 برابری هم بتواند عکس‌های خوب و با کیفیتی را ثبت کند، از یک لنز تله فوتو با زوم اپتیکال 3 برابری و سنسور RYYB نیز در ماژول دوربین استفاده شده است. با تغییر میزان بزرگنمایی در اپلیکیشن دوربین، به صورت خودکار بین این لنزها سوییچ می‌شود.

فوکوس خودکار تشخیص فاز هشت گانه

ثبت تصاویر اکشن و پرتحرک یک هنر است و اگر دوربین شما از فوکوس خودکار بسیار سریعی بهره ببرد، چنین کاری بسیار ساده‌تر می‌شود. خوشبختانه، گوشی‌های هوآوی P40 از سیستم فوکوس خودکار مبتنی بر تشخیص فاز هشت گانه بهره می‌برند.

هر یک از پیکسل‌های موجود در سنسور تصویر شامل یک فتودیود تشخیص فاز با یک فتوسایت جذب نور است. این یعنی هر یک از پیکسل‌های موجود در این سنسور 50 مگاپیکسلی، برای کمک به بهتر فوکوس کردن وارد عمل می‌شوند.

می‌توانید نمونه‌ای از دقت و سرعت سیستم فوکوس خودکار را در سری هوآوی P40 در تصویر GIF پایین مشاهده کنید :

سرعت فوکوس در این گوشی‌ها کمتر از یک میلی ثانیه است، بنابراین هیچ گاه لازم نیست از این بابت نگران باشید، همیشه سوژه‌ی شما در کانون فوکوس خواهد بود. این ویژگی همچنین تضمین می‌کند که فوکوس خودکار هنگام عکاسی در نور کم و شب هنگام به درستی کار خواهد کرد.

سیستم کاهش نویز BM3D

تراشه‌ی Kirin 990 و پردازنده سیگنال تصویر یکپارچه با آن ( ISP )، مرکز اصلی پردازش تصاویر گوشی‌های هوآوی P40 محسوب می‌شوند. این قطعات سخت‌افزاری، سیستم کاهش نویز BM3D را برای این گوشی‌ها به ارمغان آورده‌اند که از الگوریتم‌های پیشرفته‌ای برای این موضوع استفاده می‌کنند.

BM3D مبتنی بر ایده ” wavelet transforms ” است، جایی که گروه‌های پیکسل‌ها به آرایه‌های داده تبدیل می‌شوند. این تکنیک را تا پیش از این فقط در دوربین‌های پیشرفته‌ی DSLR می‌توانستیم ببینیم. به صورت خلاصه، این الگوریتم‌ها تلاش می‌کنند که در عین کاهش نویز تصاویر، جزییات را تا حد ممکن نگه دارند تا در نهایت در شرایط نوری مختلف تصاویر با کیفیتی ثبت شود.

در ادامه می‌توانید تصویر کراپ شده مربوط به P30 پرو ( در سمت راست ) و P40 پرو ( در سمت چپ ) که در محیط بسیار کم نوری ثبت شده است را مشاهده کنید. همانطور که می‌بینید، تصویر P40 پرو از جزییات بسیار بیشتری بهره می‌برد.

البته این الگوریتم‌ها محدود به گوشی‌های هوآوی P40 نبوده و قبلا آن را در میت 30 پرو نیز دیده بودیم.

موتور XD Fusion

هوآوی در زمینه استفاده از هوش مصنوعی برای پردازش تصاویر سابقه زیادی دارد و بسیاری از جدیدترین پیشرفت‌های صورت گرفته زیر مجموعه موتور XD Fusion قرار می‌گیرند که سومین نسل موتور هوش مصنوعی هوآوی برای عکاسی محسوب می‌شود.

موتور XD Fusion برای اجرای الگوریتم‌های پیشرفته خود از توان تراشه کایرین 990، پردازشگر سیگنال تصویر و واحد پردازش عصبی استفاده می‌کند. این موتور می‌تواند چندین فریم را با استفاده از چند دوربین به طور همزمان ثبت کند و برای کارهای مختلفی مانند شناسایی سوژه مورد نظر و اعمال تغییرات، از آن‌ها بهره می‌برد.

با شناسایی دقیق سوژه‌ها و محیط، الگوریتم‌ها جزییات زیادی را استخراج می‌کنند و می‌توانند ویرایش‌هایی برای بهبود رنگ و محدوده دینامیکی انجام دهند. همچنین این موتور پیشرفته برای زوم هیبریدی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد که می‌تواند کیفیت بهتری به ارمغان بیاورد.

بخشی از مأموریت هوآوی در نسل جدید پرچمداران خود ساده‌تر کردن فرایند عکاسی است و به نظر می‌رسد هوش مصنوعی مؤلفه کلیدی این شرکت برای رسیدن به هدف مذکور است.

هوآوی همچنین از فناوری هوش مصنوعی خود برای تقویت تصاویر در سناریوهای خاص استفاده می‌کند. به عنوان مثال، برای بهبود بافت‌های پوستی، تنالیته‌های رنگ و نوردهی صورت برای عکس‌های پرتره و همچنین بوکه‌های نرم. فناوری بزرگنمایی هیبریدی جدید در این گوشی، چند فریم را به صورت پیاپی ثبت کرده و با آنها را با یکدیگر ترکیب می‌کند تا به تصویری جدید با بزرگنمایی دیجیتال و تقریبا بدون افت کیفیت برسد.

هوآوی P40 همچنین دارای سنسور دمای رنگی چند طیفی است که از الگوریتم جدید تعادل وایت بالانس خودکار AI به عنوان بخشی از مجموعه عکاسی هوشمندش بهره می‌برد. علاوه بر این، ویژگی NPU بهترین ویژگی معرفی شده توسط هوآوی است که طی آن چندین عکس با استفاده از سنسورهای مختلف ثبت شده و در نهایت با یکدیگر ترکیب می‌شوند. این ترکیب شدن جزئیات، محدوده‌ی دینامیکی و کنترل نویز را بهبود می‌بخشد. همچنین قادر است تا اعوجاج تصویر را هم تا حد قابل توجهی کاهش دهد. بخشی از رسالت هوآوی در این نسل ساده‌تر کردن عکاسی است و به نظر می‌رسد که هوش مصنوعی ماده اصلی شرکت برای دستیابی به این هدف است.

دوربین هوآوی P40 با ترکیبی از قابلیت‌های سخت افزاری و یادگیری ماشینی با هوش مصنوعی، به شدت قدرتمند است. چندی پیش نتیجه‌ی آزمایش DxO Mark این گوشی نیز چند روز پیش منتشر شد و با کسب امتیاز 128 توانست با اقتدار در صدر بایستد. پیشنهاد می‌کنم مقاله‌ی زیر را از دست ندهید :

پیشنهاد نویسنده : امتیاز DxO P40 پرو منتشر شد : هوآوی بار دیگر صدر را به تسخیر خود درآورد !

امیدوارم مقاله ” نگاه به تکنولوژی‌های دوربین خانواده P40 هوآوی، حاکم جدید دنیای عکاسی با موبایل ! “ برایتان مفید بوده باشد. نظرات و پیشنهادات خود را با من در میان بگذارید. همچنین اگر پرسشی وجود داشت، آن را در بخش نظرات همین پست مطرح کنید تا پاسخ دهم. موفق باشید !