بسیاری از مردم احتمالاً این ضرب المثل را شنیده اند: "یک حسگر بزرگتر می تواند بر همه چیز غلبه کند."
در واقع حقیقتی پشت این گفته وجود دارد. یک سنسور بزرگتر CMOS می تواند نور بیشتری را جذب کند که به طور کلی منجر به کیفیت تصویر بهتر می شود. همچنین به همین دلیل است که سازندگان گوشی های هوشمند به طور مداوم اندازه سنسورهای بزرگتر را تبلیغ می کنند و در سخت افزار دوربین به شدت رقابت می کنند.
با این حال، هنوز چندین نکته مهم وجود دارد که باید به آنها توجه کرد.
دیدگاه بازاریابی "حسگر 1 اینچی".
تصویر سمت چپ به حسگر 1-اینچی IMX989 سونی هاله دوربین تقریباً فول فریم می‌دهد.
اگرچه برندهای گوشی های هوشمند به شدت تاکید می کنند که سنسورهای CMOS آنها چقدر بزرگتر شده است، حتی بزرگترین حسگرهای امروزی تلفن هوشمند - به اصطلاح "حسگرهای 1-اینچی" که با نزدیک شدن به استانداردهای دوربین بدون آینه به بازار عرضه می شوند - هنوز بسیار کوچکتر از سنسورهای APS-C هستند، چه رسد به سنسورهای فول فریم.
مهم نیست که دوربین‌های گوشی‌های هوشمند چقدر به شدت تکامل می‌یابند، ایده تلفن‌های هوشمند که واقعاً به اندازه سنسور دوربین اختصاصی می‌رسند هنوز برای عصر کنونی کاملاً غیرواقعی است.
یک واقعیت جالب: چگونه اندازه سنسور CMOS در واقع اندازه گیری می شود
نامگذاری اندازه سنسور CMOS در واقع یک میراث تاریخی است.
اندازه سنسور مستقیماً با استفاده از طول مورب واقعی ناحیه تصویربرداری اندازه گیری نمی شود. در عوض، آنها بر اساس ابعاد "لوله های دوربین فیلمبرداری" قدیمی هستند که قبل از وجود سنسورهای CCD و CMOS استفاده می شدند.
این لوله های تصویربرداری فوتوالکتریک با اسکن تصویر با استفاده از پرتوهای الکترونی، نور را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کردند. در آن زمان، یک لوله تصویربرداری «1{2}}اینچی» که معمولاً استفاده می‌شد، یک محفظه شیشه‌ای ضخیم داشت، در حالی که ناحیه مستطیلی واقعی حساس به نور در داخل فقط قطری در حدود 16 میلی‌متر داشت.
در واقع، یک مستطیل واقعی 1 اینچی باید مورب 25.4 میلی متر داشته باشد.
سنسورهای مدرن CMOS و CCD این قرارداد نامگذاری را به ارث برده اند، به همین دلیل است که "حسگر 1 اینچی" امروزی در واقع مورب تصویربرداری فقط در حدود 16 میلی متر دارد.
اندازه سنسور به تنهایی همه چیز نیست
با بازگشت به موضوع اصلی، اندازه سنسور نقش مهمی ایفا می کند زیرا تعیین می کند دوربین چقدر نور می تواند بگیرد. نور بیشتر مستقیماً بر نوردهی، محدوده دینامیکی، عملکرد نور کم-و حتی وضوح تصویر تأثیر می گذارد.
با این حال، نگاه کردن به اندازه سنسور کافی نیست.
عوامل عمیق تری وجود دارد که سازندگان اغلب به وضوح توضیح نمی دهند، از جمله:
- استفاده از منطقه موثر CMOS
- پوشش دایره تصویر لنز
استفاده از CMOS و دایره تصویر لنز
"دایره تصویر" به ناحیه دایره ای اشاره دارد که توسط یک عدسی بر روی صفحه تصویربرداری پخش می شود.
برای مثال، هنگامی که یک لنز APS{0}}C بر روی یک دوربین کامل-قاب نصب شده است، دایره تصویر لنز برای پوشش کامل حسگر کادر- بسیار کوچک است. این منجر به گوشه های تیره یا برداشت اجباری می شود.
در حالت ایده‌آل، تصویر دایره‌ای که توسط لنز نمایش داده می‌شود باید تمام ناحیه حسگر CMOS را پوشش دهد.
Sony Xperia Pro{0}}I مثال
یک مثال خوب، گوشی هوشمند Xperia Pro{0}I سونی است که با حسگر 1 اینچی- عرضه شد.
- سنسور: Sony IMX383
- اندازه سنسور: 1 اینچ
- وضوح: خروجی 12 مگاپیکسل
- اندازه پیکسل: 2.4 میکرومتر
- تکنولوژی: Exmor RS
- در اصل از دوربین کامپکت Sony RX100 VII گرفته شده است
سنسور اصلی در واقع دارای حدود 20 مگاپیکسل است.
با این حال، به دلیل اینکه لنز گوشی هوشمند دایره تصویر به اندازه کافی بزرگ ندارد، Xperia Pro{0}}من فقط می‌توانم به طور موثر از حدود 12 مگاپیکسل ناحیه حسگر استفاده کنم.
8 مگاپیکسل باقی مانده احتمالاً برای موارد زیر رزرو شده است:
- جابجایی ویدیو بدون ضرر 16:9
- تثبیت کننده الکترونیکی
- برش برای حالت های ویدئویی و پرتره
چرا برش مزیت سنسورهای بزرگ را کاهش می دهد؟
یک مثال رایج از برش سنسور را می توان هنگام جابجایی بین حالت عکس و حالت فیلم در تلفن های هوشمند مشاهده کرد. میدان دید اغلب به طور قابل توجهی تغییر می کند زیرا تصویر در حال برش است.
برای Xperia Pro{0}}I، علیرغم استفاده از یک سنسور بزرگ ۱ اینچی، ناتوانی در استفاده کامل از کل حسگر به طور قابل توجهی مزایای آن را در موارد زیر کاهش می‌دهد:
- انعطاف پذیری فاصله کانونی
- عملکرد عمق میدان
- قطعنامه
به عبارت دیگر، قبل از فعال کردن حالت‌های برش اضافی مانند تثبیت‌کننده پرتره یا ویدئو، دوربین بخشی از قابلیت سنسور را قربانی کرده است.
پس از برش، عملکرد تصویربرداری موثر تقریباً با یک سنسور 1/1.3 اینچی قابل مقایسه است.
به طور کلی، تصمیم برای برش سنسور 1{1}}اینچی در Xperia Pro-I مسلماً معایب بیشتری به همراه دارد تا مزایا.
چرا دوربین های اختصاصی هنوز عملکرد بهتری دارند؟
استفاده از حسگر مشابه در دوربین کامپکت RX100 VII سونی نتایج قابل ملاحظه‌ای بهتری ایجاد می‌کند زیرا سیستم لنز می‌تواند به طور کامل از کل ناحیه حسگر استفاده کند.
اگر دوربین نتواند به طور موثر از سنسور کامل CMOS برای تصویربرداری استفاده کند، کیفیت تصویر واقعی آن ممکن است بسیار شبیه به سنسورهای کوچکتر باشد.
با این حال، سنسورهای بزرگ هنوز مزایای معنی‌داری را ارائه می‌کنند:
- عملکرد بهتر در نور کم-
- محدوده دینامیکی بالاتر
- انعطاف‌پذیری بهبود یافته برای برش پست{0}}
بنابراین، عدم توانایی در استفاده کامل از یک سنسور بزرگ واقعاً یک فرصت از دست رفته است.
