مگاپیکسل چیست و چرا اهمیتی ندارد؟!!

این روز‌ها تلفن‌های همراه را به عنوان دوربین‌هایی با رزولوشن بالا می‌شناسند. جنگ رزولوشن در دوربین‌های این گوشی‌ها، حالا به اعداد بیشتر از 100 مگاپیکسل رسیده است. خیلی از کاربران، تنها به این علت یک گوشی را انتخاب می‌کنند که مثلا رزولوشن دوربین آن 108 مگاپیکسل است.

اما سوال اینجاست که آیا مگاپیکسل بالاتر یک گوشی، به این معنی است که دوربین آن گوشی بهتر است؟

نباید فراموش کنیم که وقتی یک گوشی، از دوربینی با رزولوشن 108 مگاپیکسل استفاده می‌کند، احتمالا بخش‌های دیگری از سخت‌افزار آن نیز بالاتر از یک گوشی با رزولوشن پایین‌تر است. یعنی “احتمالا” شرکت سازنده از پردازشگر قوی‌تری برای آن استفاده کرده است که کاربری آن را روان‌تر و سریع‌تر می‌کند. یا مثلا رزولوشن صفحه نمایش آن نیز بالاتر رفته که باعث می‌شود تا تصاویر را با وضوح بهتری روی آن ببینید.

اما آنچه که مد نظر ما هست این است که آیا در شرایط برابر بین دو گوشی یا حتی دو دوربین عکاسی، لزوما مگاپیکسل بالاتر به معنی کیفیت بالاتر عکس های آن دوربین است؟ پاسخ این است:

خیر

رزولوشن بالاتر، لزوما به عکس های باکیفیت‌تر نمی‌انجامد. پس چه چیزی باعث می‌شود تا یک دوربین، بهتر از یک دوربین دیگر باشد؟ در ادامه درباره این موضوع توضیح می‌دهم.

مگاپیکسل یعنی چه و چه نقشی دارد؟

پیکسل‌ها، مربع‌های بسیار کوچکی هستند که یک عکس را تشکیل می‌دهند. دنیای دیجیتال، هیچ فرقی بین آسمان و دریا نمی‌بیند. آنچه که متفاوت است، محدوده ای از عکس است که برخی از پیکسل‌های آن آبی روشن‌تر و برخی دیگر تیره‌تر هستند. حتی برخی از این پیکسل‌ها، کمی هم رنگ زرد دارند و آبی برخی دیگر هم کمی سبز در خودش دارد. این پیکسل‌ها را می‌توانید در داخل کامپیوتر ببینید. کافیست یک عکس را در یک برنامه ویرایش عکس (مانند فتوشاپ) باز کنید و آنقدر روی عکس زوم کنید تا بتوانید پیکسل‌های آن را جدا جدا از هم ببینید.

در دنیای کامپیوتر، مگا به معنی میلیون است. مثلا وقتی یک دوربین 12 مگاپیکسل است، یعنی هر عکسی که می‌گیرید، از 12 میلیون پیکسل کنار هم تشکیل شده‌اند.

لازم هم نیست آنها را بشمرید. تقریبا غیر ممکن است! خود کامپیوتر می‌تواند تعداد پیکسل‌های هر عکس را به شما نشان دهد. بنابراین اصلا فکر نکنید که یک دوربین که ادعا دارد عکس هایش 48 مگاپیکسل است، ممکن است کم فروشی کند و تعداد پیکسل‌های کمتری را به شما تحویل دهد!

اما حالا سوال اینجاست که اگر عکس یک دوربین موبایل، 64 مگاپیکسل باشد، کیفیت آن از دوربین فول فریم من که 24 مگاپیکسل دارد بالاتر است؟! پاسخ این است: خیر! دوربین‌ها اینطور کار نمی‌کنند.

دوربین‌های دیجیتال چطور کار می‌کنند؟

ثبت عکس توسط دوربین‌ها برای همه ما آشناست. پرتو‌های نور از بیرون دوربین به لنز می‌رسند. لنز آنها را روی یک سطح حساس به نور که ما به آن حسگر یا سنسور می‌گوییم متمرکز می‌کند. هر نقطه‌ای از حسگر شامل صدها یا هزاران نقطه ریزتر هست که همان رزولوشن حسگر محسوب می‌شود.

این نقاط، هر کدام ذره‌ای از این پرتو‌ها را دریافت می‌کنند و مقدار نور دریافت شده را به پردازشگر اطلاع می‌دهند، پردازشگر هم این مقادیر را به معادل عددی هر کدام تبدیل کرده و رنگ معادل هر عدد را در یک فایل ثبت می‌کند. کامپیوتر شما یا نمایشگر هم آن رنگ را به شما نشان می‌دهد.

حالا دوباره به نقش حسگر توجه کنید. هر چقدر تعداد پیکسل‌های یک حسگر بیشتر باشد، می‌تواند اعداد بیشتری را به یک محدوده از تصویر اختصاص دهد. حالا اگر هنگام رسیدن نور، دوربین بلرزد یا درست فوکوس نشده باشد، اگر نور رسیده به حسگر، به خوبی توسط لنز تفکیک نشده باشد، اگر پردازشگر دوربین نتواند مقادیر عددی را به درستی تبدیل کند، و ده‌ها اگر دیگر در این مسیر که پیچیده‌تر از موضوع مقاله ما هستند و لازم به توضیح نیست، درست اتفاق نیفتد، تفکیک بیشتر نور به پیکسل‌های ریز‌تر، نه تنها باعث بالا رفتن کیفیت عکس نمی‌شوند، بلکه باعث واضح‌تر شدن اشکالات و بی‌کیفیت‌تر شدن عکس هم می‌شوند.

شاید به همین دلیل هم باشد که کارشناسان عکاسی همیشه توصیه می‌کنند در صورتی که دوربینی با حسگر رزولوشن بالا می‌خرید، حتما از لنز‌های حرفه‌ای‌تر استفاده کنید. لنز‌های بی‌کیفیت، تاثیر مخربی که روی عکس های با رزولوشن بالا می‌گذارند، بسیار بیشتر از دوربین‌های رزولوشن پایین است.

چرا رزولوشن بیشتر لزوما به عکس باکیفیت‌تر نمی‌انجامد؟

برخلاف چیزی که خیلی‌ از کاربران تازه‌کار فکر می‌کنند، این کیفیت ساخت و تکنولوژی‌های یک حسگر است که باعث می‌شود تا کیفیت عکس های آن بهتر باشد، نه تعداد پیکسل‌های آن. همچنین لنزی که روی آن دوربین استفاده می‌شود هم باید با حسگر استفاده شده هماهنگ باشد.

به مدل سنسور و لنز دوربین دقت کنید

کیفیت عکس‌های دوربین 12 مگاپیکسلی Sony Xperia 1 با حسگر سونی و لنز زایس، بسیار بالاتر از یک حسگر بی‌نام و نشان 64 مگاپیکسلی یک گوشی پایین رده است که عدسی‌های آن را یک کارگاه زیرزمینی در تایوان تولید می‌کند! شاید فکر کنید شما هرگز دوربینی با چنین مشخصاتی نمی‌خرید! اما واقعیت این است که خیلی از دوربین‌های گوشی‌های ارزان قیمت با رزولوشن بالا، دقیقا همین شرایط را دارند.

تکنولوژی‌هایی که در حسگر این گوشی به کار رفته است، نزدیک به همان چیزیست که سونی در دوربین‌های حرفه‌ای خودش استفاده می‌کند. این شرکت طی سال‌های اخیر در زمینه تولید حسگر، پیشرفت‌های فوق‌العاده ای داشته است و یکی از دلایل محبوب شدن دوربین های سونی در میان عکاسان، به کیفیت بالای عکس های آن در نور کم برمی‌گردد. این دقیقا همان جاییست که حسگر‌های رزولوشن پایین، می‌درخشند.

اندازه سنسور اهمیت دارد

می‌بینیم که مدل سنسور در دوربین گوشی‌ها و دوربین‌ها چقدر اهمیت دارند. اما مهم‌تر از این، اندازه سنسور یا همان حسگر دوربین‌هاست.

سونی همین چند ماه پیش گوشی Xperia Pro-I را معرفی کرد که برای اولین بار از یک حسگر با اندازه 1 اینچی در دوربین آن استفاده شده است. هیچیک از گوشی‌های موبایل که تا امروز ساخته شده‌اند، حسگری با این اندازه بزرگ نداشته‌اند. اصلا معماری چنین حسگری در داخل بدنه‌ای با ضخامت یک موبایل یکی از موضوعاتی است که شگفتی کارشناسان را به همراه داشته است.

در تصویر زیر می‌بینید که اندازه یک حسگر 1 اینچی، تقریبا چهار برابر بزرگ‌ترین حسگر دوربینی است که تابحال در گوشی‌های موبایل استفاده شده است. این شامل تمامی گوشی‌های دنیا، حتی مدل‌های بسیار گرانقیمت اپل یا سامسونگ و دیگران هم می‌شود.

چیزی که عجیب است، این است که چطور لنزی که روی این گوشی کار شده می‌تواند نور را در فاصله‌ای به ضخامت یک گوشی موبایل، روی حسگری به این بزرگی متمرکز کند و همچنان کیفیت نور را نگه دارد؟!

برای اینکه یک مقیاس درست از این حسگر داشته باشید، باید توجه کنید که این همان حسگری است که پیش از این، سونی در دوربین کامپکت رده بالای RX100 خودش هم استفاده کرده بود. لنز این گوشی هم یک لنز 24mm ساخت زایس است. (شرکتی که لنز‌های بسیار گرانقیمت و باکیفیت برای دوربین‌های عکاسان حرفه‌ای تولید می‌کند)

جالب است بدانید که این گوشی هم 12 مگاپیکسلی است!

حسگری که اندازه هر پیکسل آن 2.4µm است و می‌تواند عکس های خام با عمق رنگ 12 بیت بگیرد و لنز آن دارای و دیافراگم قابل انتخاب f/2 و f/4 است، فقط 12 مگاپیکسل رزولوشن دارد.

اینکه امکانات فیلمبرداری یا فوکوس یا حساسیت آن در شب چقدر است، موضوع مقاله ما نیست. این یک مورد از ده‌ها گوشی یا دوربین فوق العاده‌ای است که عکاسان، آنها را به دلیل مگاپیکسل رزولوشن دوربینشان انتخاب نمی‌کنند. بلکه به خاطر کیفیت بالای عکس‌هایشان انتخاب می‌کنند و کیفیت لزوما معادل با رزولوشن نیست.

رزولوشن در دوربین‌های حرفه‌ای

توجه به موضوع رزولوشن در دوربین‌های حرفه‌ای کمتر از دوربین‌های رده پایین و موبایل‌ها است. دلیل این موضوع هم این است که کاربران حرفه‌ای به موضوعاتی مهم‌تر از مگاپیکسل توجه می‌کنند و به همین خاطر هم شرکت‌های سازنده مجبورند تمرکز خود را روی آن موضوعات قرار دهند.

به عنوان مثال رزولوشن دوربین فول فریم Canon EOS R3 با قیمت 6000 دلار تنها 24 مگاپیکسل است که خیلی پایین‌تر از رزولوشن 50 مگاپیکسلی Redmi Note 11 است. هرگز تصور نکنید که عکسی که این گوشی می‌گیرد، می‌تواند از نظر کیفیت و وضوح با یک دوربین فول فریم که نصف آن رزولوشن دارد رقابت کند. حتی اگر الگوریتم و نرم‌افزار داخلی آن بتواند رزولوشن 50 مگاپیکسلی آن را بالاتر هم ببرد، باز هم این دو قابل رقابت نیستند.

اگر دوباره مسیر نور تا تبدیل شدن به تصویر دیجیتالی را مرور کنیم، می‌بینیم که لنز‌های چند هزار دلاری، حسگر و پردازشگر چند هزار دلاری، تجربه عکاسی که سال‌ها عمر خودش را برای تبدیل اعداد دریافت شده در فایل خام، به کد‌های رنگی صرف کرده است، باعث می‌شود تا عکسی که با دوربین‌های حرفه‌ای گرفته می‌شود، حتی کیفیتی متفاوت نسبت به دوربین‌های کامپکت و کوچک و صد البته موبایل‌ها داشته باشد.

مزیت های داشتن رزولوشن بالاتر

تا اینجا درباره اهمیت نداشتن رزولوشن بالا در دوربین‌های موبایل و کامپکت توضیح دادیم. اما اگر اینقدر بی‌اهمیت است، چرا اصولا اینقدر مورد توجه قرار گرفت می‌دانیم که هر چقدر رزولوشن دوربین‌های حرفه‌ای بالاتر می‌رود، دستیابی به سرعت عکاسی پی‌درپی بیشتر هم سخت‌تر و پر هزینه‌تر می‌شود. پس چرا شرکت‌های دوربین‌سازی سرعت عکاسی بیشتر را فدای رزولوشن بالاتر می‌کنند و رزولوشن حسگرهایشان را بالا می‌برند؟  چرا دوربینی مانند Nikon Z9 یا Sony A1 با رزولوشن‌های حدود 50 مگاپیکسل ساخته می‌شوند؟

رزولوشن بالاتر برای عکاسان حرفه‌ای در هنگام چاپ عکس اهمیت پیدا می‌کند. به عنوان مثال چاپ رزولوشن مورد نیاز برای چاپ یک عکس در ابعاد A4 خیلی خیلی بالاتر از رزولوشن مورد نیاز برای انتشار عکس در اینستاگرام است. یا رزولوشن چاپ مورد نیاز برای یک بیلبورد شهری، خیلی خیلی بیشتر از رزولوشن یک عکس آلبومی است. هر چقدر رزولوشن خروجی بزرگ‌تری داشته باشید، نیاز به رزولوشن عکس بالاتری هم خواهید داشت.

علاوه بر این وقتی نیاز به برش زدن یا کراپ عکس‌ها دارید، لازم است بخشی از پیکسل‌های عکس را حذف کنید. طبیعتا وقتی با یک عکس 24 مگاپیکسلی کار می‌کنید و آن را برش می‌زنید، دیگر نمی‌توانید همان رزولوشن خروجی را مجددا بازسازی کنید. (هرچند که در نرم‌افزار ویرایشگر فایل خام نسخه های جدید فتوشاپ، قابلیتی اضافه شده که می‌تواند رزولوشن عکس های خام را تا حدود 4 برابر افزایش دهد!) در صورت نیاز می‌توانید بعد از برش زدن عکس، رزولوشن عکس را با روش‌های نرم‌افزاری، مجددا بالاتر ببرید.

بهرحال رزولوشن یا مگاپیکسل دوربین، یکی از روش های قضاوت درباره گوشی‌های موبایل است که همانطور که دیدید، می‌تواند به راحتی نتیجه اشتباهی به دنبال داشته باشد. پیشنهاد می‌کنم که برای قضاوت درباره کیفیت دوربین یک گوشی موبایل، به موضوعات مهم تری مانند توانایی حسگر در ثبت نور، توانایی آن در پردازش و کاهش نویز، کیفیت لنز، دیافراگم لنز و نهایتا کیفیت نمایشگر گوشی برای بررسی دقیق‌تر عکس توجه کنید.

اینها موضوعاتی هستند که در مقالات تخصصی گوشی‌های موبایل در وب‌سایت‌های معتبر بررسی می‌شوند. این موارد به شما کمک می‌کنند تنها بابت تکنولوژی‌هایی که ارزشمند و کارآمد هستند هزینه کنید و گول تبلیغات را نخورید.

اگر درباره رزولوشن دوربین‌های موبایل سوالی دارید می‌توانید در بخش کامنت‌ها با من در میان بگذارید.