فناوری پیکسل شیفت بهتر است یا افزایش کیفیت نرم‌افزاری یا دوربین رزولوشن بالا؟

کدام بهتر است؟ پیکسل شیفت / افزایش کیفیت نرم‌افزاری / دوربین رزولوشن بالا

یکی از مهم‌ترین درخواست‌های عکاسان، امکان افزایش کیفیت عکس به صورت نرم‌افزاری است. این خیلی طبیعی است که یک عکاس حرفه‌ای، گاهی اوقات به عکس‌هایی با رزولوشن خیلی بالا نیاز پیدا کند. اما برای بسیاری از عکاسان، این مقدار افزایش رزولوشن آنقدر ضرورت ندارد که به دنبال دوربین‌های رزولوشن بالا یا High Res مانند A7r V باشند. دوربین‌های رزولوشن بالا مانند این دوربین، محدودیت‌های خاص خودشان (قیمت زیاد، حجم عکس بالا و سرعت عکاسی پی‌درپی پایین و نویز نسبتا زیاد) را دارند. شاید به همین دلیل هم هست که در برخی از دوربین‌های جدید، قابلیت “پیکسل شیفت” را می‌بینیم.

در این مقاله نظر یک عکاس حرفه‌ای درباره پیکسل شیفت و عملکرد آن را می‌خوانیم. و اینکه آیا استفاده از آن منطقی‌تر از کار با دوربین‌های رزولوشن بالا و یا حتی افزایش کیفیت عکس آنلاین است؟!

 

پیکسل شیفت چیست؟

مد پیکسل شیفت یا حالت نوردهی چندگانه تکنولوژی جالبی است. Pixel Shift Mode در دوربین‌های دیجیتال، قابلیتی است که طی آن دوربین، به جای گرفتن یک عکس، چندین عکس از یک صحنه‌ی ثابت می‌گیرد و سپس آن‌ها را با هم ترکیب می‌کند تا یک تصویر نهایی با رزولوشن بالاتر و نویز کمتر ارائه دهد.

 

 

این تکنولوژی به این شکل است که حسگر دوربین، در هر عکسی که می‌گیرد، به اندازه یک یا نیم پیکسل (در دوربین‌های مختلف متفاوت است) جابجا می‌شود و مثلا 4 یا 8 یا 16 عکس از یک صحنه می‌گیرد و نهایتا آنها را با هم ترکیب می‌کند و یک عکس با رزولوشن خیلی بالاتر از رزولوشن طبیعی دوربین ثبت می‌کند.

 

 

کدام دوربین‌ها برای اولین بار پیکسل شیفت را معرفی کردند؟

مشخص کردن اولین دوربینی که به طور خاص از حالت “Pixel Shift” با نام امروزی آن رونمایی کرد، کمی دشوار است، زیرا ایده ترکیب چندین عکس برای افزایش وضوح و جزئیات، روند طولانی‌ای را طی کرده است.

 

 

با این حال، می‌توان گفت که دو شرکت المپوس و پنتاکس، پیشگامان معرفی این قابلیت در دوربین‌های دیجیتال مدرن به حساب می‌آیند:

• پنتاکس K-1 : این دوربین که در سال 2016 معرفی شد، اولین دوربینی بود که به طور رسمی از حالت “Pixel Shift” با نام تجاری “Pixel Shift Resolution” رونمایی کرد. سیستم این دوربین با گرفتن چهار عکس و ترکیب آنها، اطلاعات رنگی کامل را برای هر پیکسل خروجی ارائه می‌داد و به طور قابل توجهی وضوح و کاهش نویز را برایتان به ارمغان می‌آورد.
• المپوس OM-D E-M5 Mark II : این دوربین کمی قبل از پنتاکس K-1 معرفی شد (در سال 2015) و از سیستمی مشابه با نام “High-Resolution Mode” استفاده می‌کرد. سیستم المپوس با گرفتن هشت عکس و ترکیب آنها، وضوح را به طور قابل توجهی افزایش می‌داد و امکان تنظیم تأخیر بین عکس‌ها را برای عکاسی از محصولاتی که نیاز به فلاش دارند هم فراهم می‌کرد.

با اینکه قابلیت پیکسل شیفت در تئوری جذاب به نظر می‌رسد، اما در عمل چندان کاربردی نیست و به نظر می‌رسد بهتر است به سراغ یک دوربین با رزولوشن بالاتر بروید یا حداقل از روش های نرم‌افزاری استفاده کنید. اجازه دهید دلایل آن را بررسی کنیم:

 

 

 

تفاوت پیکسل شیفت در دوربین‌های مختلف

پاناسونیک در حال حاضر یکی از بهترین (یا شاید کم‌ دردسرترین) حالت‌های پیکسل شیفت یا وضوح بالا را در دوربین‌هایش پیاده‌سازی کرده است. این دوربین‌ها یک حالت هشت تایی با گزینه‌هایی برای خروجی 4 برابر یا 2 برابر تعداد پیکسل عادی، دارد که خود همین حالت‌ها هم می‌تواند با یا بدون اصلاح حرکت باشد و همچنین یک حالت پیکسل شیفت هم برای عکاسی روی دست دارد.
اما این حقیقت که این حالت در اصل سه حالت مجزا با مزایا و معایب خاص خود است، نشان می‌دهد هیچ‌کدام از این حالت‌ها ایده‌آل نبوده‌اند که پاناسونیک مجبور بوده این تعداد مد را جداگانه در یک دوربین قرار داده است. با این‌حال، حداقل عکس را  مستقیماً در دوربین ترکیب می‌کند.

 

 

از اینجا به بعد، اوضاع حتی بدتر هم می‌شود. سونی ابتدا یک حالت چهار شاتی شبیه به پنتاکس را به کار گرفت که باید در کامپیوتر ترکیب می‌شد. البته بعدا یک گزینه 16 شاتی شبیه به المپوس را هم اضافه کرد.
نیکون همچنین امکان انتخاب بین حالت حذف الگوی بایرن مشابه پنتاکس یا حالت افزایش رزولوشن مشابه المپوس را هم ارائه می‌دهد، که هر کدام را می‌توان به صورت جداگانه برای بهبود بیشتر شرایط نویز عکس و یا برای رسیدن به کیفیت تُنالیته بالاتر رنگ‌ها و نورها اجرا کرد.
اما، مانند سونی، این‌ها هم نیاز به ترکیب خارج از دوربین دارند که به صبر، مدیریت پردردسر فایل‌ها و کار کردن با نرم‌افزارهای اختصاصی (که ساخت خود همین شرکت‌ها هستند) نیاز دارند. اصلا همین برنامه‌ها اصولا خودشان یک مانع دست و پاگیر هستند.

به لطف پیچیدگی سنسور X-Trans، حالت Pixel Shift دوربین‌های سری X فوجی‌فیلم به 20 عکس نیاز دارد. به شخصه، فکر می‌کنم اکثر سوژه‌ها (حتی مناظر) برای انتظار کشیدن این مدت زمان، حرکت زیادی دارند و در مقیاس بزرگ‌تر، اصولا چنین عکسی در عکس های غیر از منظره کاربرد چندانی ندارد. (مگر در عکاسی صنعتی که سوژه کاملا ثابت است. کدام عکاسی صنعتی حرفه‌ای با پیکسل شیفت عکاسی می‌کند؟!)

 

 

محدودیت‌ها و اشکالات پیکسل شیفت

استفاده از مد پیکسل شیفت نه تنها کند و دست و پا گیر است، بلکه مزایای آن هم بسیار محدود است. وب‌سایت DPreview در نمونه عکس‌های مقایسه دوربین 100 مگاپیکسلی فوجی فیلم GFX 100 و مد Pixel Shift در دوربین المپوس OM-1 دقیقا نشان می‌دهد که حتی با یک صحنه ثابت و شرایط ایده آل استودیویی استاندارد هم، یک حالت چند عکسه 100 مگاپیکسلی به نتایج یک دوربین 100 مگاپیکسلی طبیعی نمی‌رسد. بدتر اینکه در اکثر مواقع حتی عملکردی که از خودش انتظار داریم را هم ارائه نمی‌کند و کیفیت آن پایین‌تر از عکس‌هایی با رزولوشن طبیعی خود OM-1 است!

برخلاف تلفن‌های هوشمند که از ترکیب چند عکس در حالت Pixel Shift به طور گسترده‌ای استفاده می‌کنند، اکثر دوربین‌های حسگر بزرگ، اطلاعات سنسورهای خود را به آرامی می‌خوانند و بین هر عکس تأخیر قابل توجهی ایجاد می‌کنند که خطر حرکت سوژه را افزایش می‌دهد.
این موضوع هم کاملا طبیعی است. یک حسگر فول‌فریم چند 10 برابر یک حسگر دوربین تلفن هوشمند است و انتظار نداریم که به همان سرعت اطلاعات را خوانده و حسگر را حرکت دهد.
البته سیستم‌های پیچیده‌تر تا حدی این حرکت را اصلاح می‌کنند، اما این کار را با کاهش رزولوشن به داده‌های یک تصویر انجام می‌دهند و در نتیجه، جزئیات هر سوژه‌ای که حرکت کرده است را از بین می‌برند. همچنین باعث ایجاد سایه‌ها و حالتی مصنوعی در اطراف کادر عکس می‌شوند.

 

این حالت‌ها همچنین بر اساس ایجاد حرکات دقیق زیر پیکسلی کار می‌کنند، بنابراین به هر حرکت دوربینی بسیار حساس هستند و نمی‌توانند از لرزشگیر استفاده کنند زیرا مکانیزم آن‌ها به طور مداوم در حال انجام حرکات از پیش تعیین شده است.

کوچکترین لرزش یا حرکت دوربین، نتیجه پیکسل شیفت را بر هم می‌زند. یادمان باشد که اصولا لرزشگیر‌های قدرتمند دوربین‌هایی مانند Sony یا Olympus در این محدودیت پیکسل شیفت عملا بی‌تاثیر است. زیرا حسگر دوربین در حال استفاده از همین لرزشگیر برای حرکت در جهت‌های از پیش تعیین شده است.

در نهایت، جنبه منفی دیگر پیکسل شیفت این است که درست مانند یک سنسور با رزولوشن بالا، برای اینکه پدیده aliasing یا پدیده پراکندگی رنگ‌ها (diffraction) پیش نیاید، نیاز به لنزهای بسیار شارپ و با دیافراگم نسبتاً باز وجود دارد.
به بیان ساده‌تر، استفاده از لنز‌های نه چندان شارپ، نتیجه عکس های پیکسل شیفت را با اشکالات بیشتری همراه می‌کند. برای همین هم مثلا اگر با دوربین سونی کار می‌کنید، نیاز به بهترین لنز برای سونی دارید تا بتوانید از پیکسل شیفت آن نتیجه بگیرید.

اگر هم صرفا برای کاهش نویز از این قابلیت استفاده می‌کنید، می‌توانید از عکاسی پی‌درپی روی سریع‌ترین حالت دوربین استفاده کرده و خودتان آنها را به صورت دستی در فتوشاپ ترکیب کنید.

 

 

عکاسی با پیکسل شیفت روی دست

هر روز دوربین‌های بیشتری با مد عکاسی Pixel Shift دستی وارد بازار می‌شوند که طبیعتا در شرایط بیشتری نسبت به پیکسل پیفت عادی که به سه پایه نیاز دارد، قابل استفاده هستند. اما لازم به ذکر است که خروجی این حالت‌ها هم شبیه به حالت‌های پایه‌دار نیست.
چون به جای اینکه سنسور را به روشی دقیق و کنترل‌شده حرکت دهند، میزان لرزش دوربین که به واسطه تکان‌های دست شما بوجود می‌آید را اندازه‌گیری می‌کنند. سپس چند عکس از یک عکسبرداری پیاپی را با هم ترکیب می‌کنند تا سطح جزئیات عکس را افزایش دهند. با این رویکرد، عملا بهبود حذف الگوی بایرن در تفکیک‌پذیری رنگ بیشتر نمی‌شود و یا حتی عکس شارپ‌تر هم نمی‌شود. بلکه فقط رزولوشن آن بیشتر می‌شود. همین!

 

 

غر زدن درباره یک ویژگی عالی؟!

آیا به نظرتان می‌رسد همه این مقاله صرفا غر زدن یک پیرمرد درباره قابلیتی است که توانایی کار با آن را ندارد؟
راستش را بخواهید من آنقدر با حالت‌های چند عکسی مخالف نیستم که فکر کنم اصلاً نباید وجود داشته باشند. حتی اگر این قابلیت‌ها صرفا برای بخش کوچکی از کاربران مفید باشند، قطعاً کسانی را که چنین ویژگی‌ای را می‌خواهند، سرزنش نمی‌کنم. اما استفاده از این حالت‌ها اغلب بسیار دست و پا گیر است و در بسیاری از شرایط، مزایای کمی ارائه می‌دهند، به همین دلیل حتی بهترین (یا شاید کم‌ دردسرترین؟) نسخه‌های آن‌ها هم مرا چندان هیجان‌زده نمی‌کنند.

احتمال دارد که موضع من به همان اندازه خودخواهانه باشد که کسانی استدلال می‌کنند دوربین‌ها نباید حالت فیلم‌برداری داشته باشند، فقط به این دلیل که خودشان از آن استفاده نمی‌کنند. دوست دارم فکر کنم موضع من کمی متفاوت است، چرا که من آن‌ها را دوست ندارم چون از آن‌ها استفاده نمی‌کنم و به نظرم بسیار غیرعملی و اغلب استفاده از آن‌ها دست و پا گیر است.

اما به هر حال، هر کسی نظر خودش را دارد. من مطمئناً به خاطر داشتن یک ویژگی اضافی، حتی اگر باعث شلوغی بیشتر منوها شود، امتیاز یک دوربین را پایین نمی‌آورم. اما قرار هم نیست از برند‌هایی که چنین ویژگی‌هایی را به عنوان مزیت رقابتی خودشان نسبت به برند‌های دیگر معرفی می‌کنند دفاع کنم.

من همچنان فکر می‌کنم اگر به عکس‌هایی با رزولوشن بالا نیاز دارید، اول به دنبال یک دوربین رزولوشن بالا بروید. اما اگر توانایی خریدش را ندارید یا فقط گاهی اوقات چنین عکس‌هایی نیاز دارید، به دنبال یادگیری و استفاده از یک برنامه افزایش کیفیت عکس باشید.