دوربین پریسکوپی چیست و چه تفاوتی با دوربین تله فوتو دارد؟

دوربین گوشی‌های هوشمند در سال‌های اخیر پیشرفت زیادی را تجربه کرده و به فناوری‌های مختلفی مجهز شده است. به تازگی سازندگان موبایل‌ها روی توانایی زوم دوربین تمرکز کرده‌اند و به سراغ دوربین پریسکوپی رفته‌اند، اما این دوربین چگونه کار می‌کند و چه تفاوتی با دوربین تله‌ فوتو رایج در گوشی‌های بازار دارد؟

از زمانی که گوشی‌های هوشمند در سطح جهان محبوب شده‌اند، دوربین‌ها نقش مهمی را در آن‌ها برعهده داشته‌اند. سازندگان از چندین سال پیش تا به امروز تمرکز ویژه‌ای روی توانایی‌های دوربین‌ موبایل‌ها و همچنین سنسورها داشته‌اند.

رقابت در زمینه دوربین گوشی‌های هوشمند بسیار فشرده است و شرکت‌ها به سراغ استفاده از چندین دوربین روی پنل پشتی محصولات خود رفته‌اند. نه تنها پرچمدارها، بلکه گوشی‌های میان‌رده و حتی اقتصادی هم دیگر یک دوربین ندارند و برای مثال HMD Global در نوکیا ۹ پیور ویو از دوربین اصلی پنج‌گانه استفاده کرده است.

دوربین‌های مورد استفاده در گوشی‌های هوشمند کاربردهای متفاوتی از زوم اپتیکال گرفته تا ثبت تصاویر عریض دارند. در دو سه سال اخیر سازندگان توانایی زوم دوربین محصولات خود را افزایش چشمگیری داده‌اند و به لطف دوربین پریسکوپی قابلیت زوم اپتیکال ۵ و ۱۰ برابری را در اختیار کاربران قرار می‌دهند.

در این مطلب می‌خواهیم نگاهی به دوربین‌ پریسکوپی، مزایا و معایبش، تفاوت آن با دوربین تله فوتو و همچنین آینده‌اش داشته باشیم. البته قبل از این کار ابتدا نگاه مختصری به تاریخچه دوربین‌های تله ‌فوتو خواهیم داشت.

تاریخچه دوربین تله‌ فوتو گوشی‌ها

در حالی که اپل اولین شرکتی نیست که گوشی‌های هوشمند خود را به دوربین اصلی چندگانه مجهز کرد، باید آن را مسئول محبوبیت این ایده دانست. این کمپانی در سال ۲۰۱۶ گوشی آیفون ۷ پلاس را با دوربین اصلی دوگانه وارد بازار کرد که دوربین تله ‌فوتو آن می‌توانست با زوم اپتیکال ۲ برابر عکس بگیرد. در کنار زوم اپتیکال، دوربین تله ‌فوتو ثبت تصاویر پرتره باکیفیت را نیز برای کاربران آیفون ممکن کرد.

چندین سال پیش از اپل، کمپانی‌های دیگری به دنبال قابلیت ثبت تصاویر از سوژه‌ها از فاصله دور بودند. در سال ۲۰۱۳ شرکت نوکیا از گوشی لومیا ۱۰۲۰ با دوربین ۴۱ مگاپیکسلی رونمایی کرد. در حالی که این پرچمدار از قابلیت زوم اپتیکال پشتیبانی نمی‌کند، امکان کراپ یا برش تصاویر غول‌پیکر آن برای کاربران وجود داشت که نقش زوم را بازی می‌کرد. تا به امروز کمپانی‌ها از چنین استراتژی برای تبلیغ دوربین‌های ۶۴ یا ۱۰۸ مگاپیکسلی استفاده کرده‌اند.

با وجود افزایش رزولوشن دوربین گوشی‌های هوشمند، چندین کمپانی به سراغ دوربین با لنز متحرک مشابه با دوربین‌های کامپکت رفتند. سال ۲۰۱۳ بود که سامسونگ از گوشی گلکسی S4 زوم با قابلیت زوم اپتیکال ۱۰ برابر و فلش زنون رونمایی کرد. این دوربین باعث شد محصول سامسونگ به عنوان یک دوربین با سیستم عامل اندروید و پشتیبانی از سیم‌کارت لقب بگیرد. یکسال بعد از آن، گلکسی K زوم از راه رسید.

مفهوم دوربین پریسکوپی در گوشی‌های هوشمند تا زمانی که هواوی با گوشی P30 پرو در مارس ۲۰۱۹ آن را محبوب کرد، ایده‌ جدیدی محسوب می‌شد. هواوی اولین برندی بود که چنین دوربینی را به صورت تجاری وارد دنیای گوشی‌های هوشمند کرد. دوربین این پرچمدار هواوی از قابلیت زوم ۵۰ برابر بهره می‌برد.

با وجود اینکه هواوی اولین شرکتی بود که چنین محصولی را وارد بازار کرد، پیش از آن برند دیگری شروع به آزمایش این ایده کرده بود. هموطن این کمپانی یعنی اوپو در کنگره جهانی موبایل ۲۰۱۷ برای اولین بار قابلیت زوم اپتیکال دوربین پریسکوپی را به نمایش گذاشت. با این حال دو سال طول کشید تا دوربین پریسکوپی به صورت تجاری وارد بازار شود.

چندین ماه پس از معرفی هواوی P30 پرو، اوپو از گوشی Reno 10X Zoom Edition رونمایی کرد که از دوربین پریسکوپی مشابه با رقیب خود بهره می‌برد. تقریبا در همان زمان‌ سامسونگ شروع به تولید انبوه دوربین‌های تله‌ فوتو برای سایر سازندگان گوشی‌های هوشمند کرد تا از دور رقابت خارج نشود.

دوربین پریسکوپی چیست؟

طبق تعریف، پریسکوپ یک ابزار اپتیکال است که به شما اجازه می‌دهد اطراف یک مانع را ببینید. بطور سنتی پریسکوپ شامل آینه‌ها یا منشورهایی می‌شود که نور را در زوایا مناسب می‌شکند و به افراد اجازه می‌دهد اجسامی که در بالا و پایین خط دید آن‌ها وجود دارند را ببینند.

از چندین دهه پیش شاهد استفاده از پریسکوپ‌ها در وسایل نقلیه نظامی مانند تانک‌ها و زیردریایی‌ها بوده‌ایم. شما حتی می‌توانید آن را برای آزمایش‌های ساده سرگرم‌کننده هم بسازید و ساختار پیچیده‌ای ندارد.

کاربرد پریسکوپ در گوشی‌های هوشمند نیز چندان متفاوت نیست. برخلاف دوربین تله‌ فوتو استاندارد که توانایی زوم اپتیکال ۲ یا ۳ برابری دارد، دوربین پریسکوپی می‌تواند قابلیت زوم اپتیکال ۵ یا ۱۰ برابری را در اختیار کاربران قرار دهد. برای اینکار از چندین لنز به همراه سنسور دوربین استفاده می‌شود. در این میان نقش پریسکوپ، کمک به قرارگیری آرایه‌ای از لنزها در کنار یکدیگر بدون افزایش چشمگیر ضخامت گوشی است.

برای درک بهتر نقش پریسکوپ درون ماژول دوربین، یک گوشی هوشمند را به صورت سه‌بعدی در محورهای Y ،X و Z تصور کنید. گوشی روی صفحه YZ قرار می‌گیرد به گونه‌ای که می‌توان ضخامت آن را در راستای محور X اندازه‌گیری کرد. سنسورهای دوربین سنتی و لنزهای متصل هم در صفحه YZ عمود بر محور Z قرار می‌گیرند.

دوربین پریسکوپی شامل سنسور و لنزها در صفحه XZ قرار می‌گیرند و محور Y را در زاویه ۹۰ درجه قطع می‌کند. در پایان و در مقابل سنسور دوربین، منشور قرار گرفته که جهت نور را عمود بر سنسور تغییر می‌دهد. استفاده از منشور ۹۰ درجه باعث می‌شود که این دوربین‌ها برخلاف دوربین‌های سنتی که دایره‌ای هستند، چهارگوش باشند.

نور از دهانه مستطیل شکل دوربین پریسکوپی وارد می‌شود، در زاویه ۹۰ درجه می‌شکند و سپس از لنزها عبور کرده و به سنسور می‌رسد. برای اطمینان از وضوح مناسب تصاویر در زوم ۵ یا ۱۰ برابری، این دوربین‌ها از فوکوس خودکار پشتیبانی می‌کنند تا در هنگام حرکت لنزها به سمت جلو یا عقب، فوکوس با مشکل مواجه نشود.

در زوم بالاتر از ۵ برابر، هر لرزش ظریفی نیز بزرگ به نظر می‌رسد. برای جلوگیری از این موضوع، دوربین‌های پریسکوپی دارای لرزشگیر اپتیکال یا OIS هستند که معمولا درون منشور قرار می‌گیرد. استفاده از OIS درون منشور، امکان حرکت آزادانه آن در چندین محور را فراهم می‌کند و با حرکات سریع سازگار می‌شود.

چیدمان خاص این دوربین باعث می‌شود که فضای چندان زیادی را از گوشی اشغال نکند. علاوه بر این، ضخامت آن‌ها تفاوت چندانی با دوربین‌های عادی ندارد، در صورتی که اگر لنزها در محور دیگری قرار می‌گرفتند با ضخامت بسیار بیشتری روبه‌رو می‌شدیم.

تفاوت دوربین‌ پریسکوپی و تله فوتو

دوربین‌های تله ‌فوتو با قطعات ثابت یا متحرک قابلیت زوم اپتیکال را در اختیار شما قرار می‌دهند. در درجه اول دوربین پریسکوپی یک نسخه پیشرفته‌تر دوربین تله‌ فوتو استاندارد است. با این حال در کنار تفاوت در چیدمان، می‌توان آن‌ها را با مشاهده شکل دهانه دوربین نیز تشخیص داد. در حقیقت دهانه چهارگوش دوربین پریسکوپی باعث می‌شود که به راحتی آن را دوربین‌های دیگر جدا کرد.

در مقابل دوربین پریسکوپی، دوربین تله ‌فوتو مانند سایر دوربین‌ها دارای دهانه دایره‌ای است و نمی‌توان تنها در یک نگاه تفاوت آن با دوربین‌های دیگر را تشخیص داد.

دوربین پریسکوپی دارای چندین لنز است، در حالی که دوربین تله فوتو فاصله کانونی طولانی‌تری دارد. در نهایت باید گفت هیچ‌کدام از دوربین‌های تله‌ فوتو و پریسکوپی از فاصله کانونی متغیر پشتیبانی نمی‌کنند، اما برخی راه‌حل‌ها در آینده می‌توانند چنین ویژگی را به آن‌ها اضافه کنند.

گوشی‌های مجهز به دوربین پریسکوپی

همانطور که بالاتر گفتیم، هواوی P30 پرو اولین گوشی بود که به صورت تجاری دوربین پریسکوپی را در اختیار ما قرار داد. این دستگاه قابلیت زوم پریسکوپی ۵ برابر را در اختیار کاربران قرار داد و پس از آن، گوشی اوپو رینو 10X زوم ادیشن از راه رسید. سامسونگ تابستان سال گذشته میلادی شروع به تولید چنین دوربین‌هایی کرد.

چندین ماه پس از معرفی هواوی P30 پرو، گوشی ویوو X30 پرو با این فناوری وارد بازار چین شد. پس از آن گلکسی S20 اولترا از راه رسید. این دستگاه که اوایل سال جاری میلادی معرفی شد، اولین گوشی هوشمند با قابلیت زوم هیبریدی ۱۰۰ برابری لقب گرفت.

شیائومی با گوشی Mi 10 Youth Edition وارد رقابت با کمپانی‌های دیگر شد و شرکت ریلمی از گوشی X3 SuperZoom رونمایی کرد که البته از پردازنده قدیمی اسنپدراگون ۸۵۵ بهره می‌برد. از جدیدترین گوشی‌های مجهز به دوربین پریسکوپی می‌توان به گلکسی نوت ۲۰ اولترا و ویوو X50 پرو اشاره کرد.

هواوی اوایل امسال گوشی P40 پرو و P40 پرو پلاس را با دوربین پریسکوپی وارد بازار کرد. در حالی که هردو پرچمدار هواوی به چنین دوربینی مجهز شده‌اند، نسخه پرو قابلیت زوم اپتیکال ۵ برابر و مدل پرو پلاس قابلیت زوم اپتیکال ۱۰ برابر را در اختیار کاربران قرار می‌دهند. هواوی P40 پرو پلاس علاوه بر دوربین پریسکوپی، به یک دوربین تله ‌فوتو با زوم اپتیکال ۳ برابری نیز مجهز شده است.

به تازگی هواوی از گوشی‌های سری میت ۴۰ رونمایی کرده که نسخه پرو و پرو پلاس آن دارای دوربین پریسکوپی با قابلیت زوم اپتیکال ۵ و ۱۰ برابری هستند. مدل پرو پلاس میت ۴۰ مانند P40 پرو پلاس به دوربین تله ‌فوتو نیز مجهز شده است. گوشی هواوی میت ۴۰ پرو RS نیز مانند میت ۴۰ پرو پلاس دارای دوربین پریسکوپی و تله ‌فوتو است.

مزایای دوربین پریسکوپی

قابلیت زوم دوربین گوشی‌های هوشمند در یک دهه اخیر پیشرفت زیادی داشته و حالا دوربین پریسکوپی آن را یک قدم جلوتر می‌برد. مهم‌ترین مزیت این دوربین‌ها، امکان عکس گرفتن از یک سوژه از فاصله دور است. علاوه بر این، سازندگان بدون افزایش چشمگیر ضخامت گوشی می‌توانند چنین قابلیتی را در اختیار کاربران خود قرار دهند و همچنان از چندین دوربین در آن‌ها استفاده کنند.

علاوه بر فاصله کانونی طولانی‌تر که برای ثبت تصاویر از فاصله دور ایده‌آل است، استفاده از OIS کاهش نویز در مقایسه با زوم دیجیتال را در پی دارد. همین ویژگی باعث شده علاوه بر روز، بتوان از دوربین پریسکوپی برای زوم در شرایط نوری ضعیف یا شب نیز استفاده کرد.

شما علاوه بر زوم روی سوژه موردنظرتان، می‌توانید از این نوع دوربین برای ثبت تصاویر ماکرو نیز استفاده کنید. بدون اینکه چندان به سوژه خود نزدیک شوید هم می‌توانید عکس ماکرو بگیرید.

با وجود مزایایی که دوربین‌های پریسکوپی در اختیارتان قرار می‌دهند، با معایبی نیز همراه هستند.

معایب دوربین پریسکوپی

هرچند با این دوربین‌ها می‌توانید نزدیکتر از همیشه با گوشی خود از یک سوژه عکس بگیرید، اما آن‌ها هم محدودیت‌هایی دارند. بزرگترین چالش این دوربین‌ها، فاصله کانونی ثابت آن‌ها است. فضای محدود داخل چیدمان لنز از حرکت بیش از حد لنز جلوگیری می‌کند. این دوربین‌ها برخلاف دوربین‌های DSLR یا بدون آینه قابلیت‌های زیادی در زمینه زوم در اختیار شما قرار نمی‌دهند.

با توجه به این موضوع، دوربین پریسکوپی تنها در بزرگنمایی‌های خاصی کارایی دارد. برای مثال اگر یک گوشی هوشمند با قابلیت زوم اپتیکال ۵ برابری بخرید، دوربین پریسکوپی تا بزرگنمایی ۵ برابر وارد کار نمی‌شود و بجای اینکار از دوربین اصلی یا یکی دیگر از دوربین‌های تله فوتو با قابلیت زوم کمتر استفاده می‌شود.

اگر بخواهید عکس با فاصله کانونی بیش از ۵ برابر، برای مثال ۱۰ برابر بگیرید، گوشی روی دوربین پریسکوپی سوییچ می‌کند و سپس زوم آن را به صورت دیجیتالی دو برابر افزایش می‌دهد که نتیجه آن زوم ۱۰ برابری خواهد بود. کمپانی‌ها چنین قابلیتی را «زوم هیبریدی» می‌نامند که ترکیبی از زوم اپتیکال و دیجیتال است.

برای مثال گوشی هواوی میت ۴۰ پرو از دوربین اصلی برای فاصله کانونی ۱ تا ۳ برابر استفاده می‌کند و به صورت دیجیتالی روی سوژه زوم می‌کند. در زوم ۳ برابر یا بیشتر، منظره‌یاب روی دوربین تله فوتو با قابلیت بزرگنمایی ۳ برابر سوییچ می‌کند و تا زوم ۹.۹ برابر این روند ادامه دارد. زمانی که میزان بزرگنمایی ۱۰ برابر شود، دوربین پریسکوپی کار می‌کند. زوم بالاتر از ۱۰ برابر نیز به صورت هیبریدی انجام می‌شود.

یکی دیگر از مشکلات دوربین‌های پریسکوپی، کاهش میدان دید با افزایش فاصله کانونی است. علاوه بر این، تفاوت تقریبا زیادی میان دریچه دیافراگم آن و دوربین اصلی وجود دارد. این موضوع باعث کاهش نور ورودی به آن می‌شود که در شرایط نوری ضعیف عملکرد پایینتری نسبت به دوربین اصلی دارد.

تمام این موارد نشان می‌دهد که دوربین پریسکوپی با تمام مزایایی که دارد، هنوز با محدودیت‌های زیادی مواجه است و به کار زیادی نیاز دارد.

آیا زوم پریسکوپی آینده تله فوتو خواهد بود؟

مفهوم دوربین پریسکوپی یک قدم جلوتر از زوم دیجیتال است، اما محدودیت‌هایی را تجربه می‌کند که در بالا به آن‌ها اشاره کردیم. بنابراین باید به دنبال راه‌حل بهتری بود. اوپو که اولین بار روی این ایده برای گوشی‌های هوشمند کار کرد، هم اکنون مشغول توسعه یک طرح مفهومی پیشرفته با فاصله کانونی متغیر است. در آگوست سال جاری میلادی اوپو از طرح مفهومی خود، زوم اپتیکال هیبریدی رونمایی کرد که از لنز با ۷ المان استفاده می‌کند.

در این دوربین بجای اینکه تمام لنزها فاصله یکسانی از یکدیگر داشته باشند، در سه دسته قرار گرفته‌اند که دو گروه می‌توانند آزادانه حرکت کنند. این آزادی در حرکت باعث دستیابی به فاصله کانونی متغیر می‌شود و می‌توان به زوم ۳.۳ تا ۵.۲ برابری دست پیدا کرد.

شیائومی در حال کار روی لنز جمع‌شدنی است که می‌توان آن را روی لنز اصلی قرار داد و یا به صورت یک دوربین تله فوتو استفاده کرد. یکی از مزیت‌های این دوربین، دریچه دیافراگم بسیار بزرگ آن نسبت به ماژول پریسکوپی است که ورود بیشتر نور را در پی دارد. شاید سال آینده شاهد معرفی گوشی با این دوربین باشیم.

طبق گزارشی جدید، حتی اپل هم می‌خواهد آیفون ۱۳ را به دوربین پریسکوپی مجهز کند و برای اینکار احتمالا با سامسونگ همکاری می‌کند. اگر سال آینده آیفون با چنین دوربینی وارد بازار شود، احتمالا شرکت‌های دیگری به سمت استفاده از آن می‌روند و همچنین سرعت پیشرفت آن افزایش پیدا می‌کند.

نظر شما درباره دوربین‌های پریسکوپی چیست؟ آیا تجربه استفاده از آن‌ها را داشته‌اید؟ در آینده توانایی زوم دوربین‌ گوشی‌ها به کدام سمت می‌رود؟ نظر خود را با ما و دیگر کاربران در میان بگذارید.

منبع:

XDA-Developers و دیجیاتو