هر آنچه که لازم است در مورد سنسور دوربین بدانید (بخش دوم)

هر آنچه که لازم است در مورد سنسور دوربین بدانید (بخش دوم)

کیفیت عکس‌های ثبت شده توسط یک دوربین به عوامل زیادی بستگی دارد و از مهمترین آنها نوع و سایز سنسور به کار رفته در ساختمان آن است؛ قبلا در آی‌تی‌رسان با انواع سنسور دوربین از نظر ساختار و عملکرد آشنا شدید؛ اما اندازه یک سنسور در کیفیت عکاسی و رده‌بندی کاربری دوربین بسیار تاثیر گذار است و ما هم امروز می‌خواهیم سنسور دوربین را از نظر اندازه و فرمت تصویری بررسی کنیم؛ لازم است یادآوری کنیم که منظور از فرمت در اینجا فرمت ذخیره‌سازی تصویر نیست!

همانطور که در قسمت قبل گفتیم، یک سنسور تصویر از میلیون‌ها نقطه حساس به نور به نام فتوسایت ساخته شده است، پس با بزرگ‌تر شدن سنسور و افزایش تعداد فتوسایت‌ها، نور بیشتری مورد استفاده قرار می‌گیرد و تصویری با کیفیت و جزئیات بیشتر به دست می‌آید؛ دقیقا به همین دلیل است که یک دوربین DSLR با مگاپیکسل یکسان در مقایسه با یک دوربین کامپکت می‌تواند عکس‌هایی با دامنه داینامیکی و جزئیات بهتر و همچنین نویز کمتر به ثبت برساند؛ از سوی دیگر استفاده از سنسور بزرگتر امکان افزایش مگاپیکسل، بدون خطر از دست دادن قدرت ثبت جزئیات را فراهم می‌کند؛ البته عده‌ای از عکاسان حرفه‌ای عقیده دارند که به رزولوشن بیشتر از ۱۶ مگاپیکسل هیچ نیازی تیست و افزایش وضوح، باعث بالا رفتن مشکلات نویز، مصرف بیشتر حافظه و هدر رفتن قدرت پردازش دوربین به دلیل سر وکار داشتن با فایل‌های بزرگ‌تر می‌شود. در واقع کیفیت عکس حاصل برایند عواملی مانند رزولوشن مناسب، تکنولوژی و اندازه سنسور، کیفیت و انتخاب درست لنز و در نهایت مهارت و هدف عکاس است و اگر هدف از عکاسی چاپ کردن تصاویر بزرگ باشد، رزولوشن بالاتر مفید خواهد بود؛ بنابراین افزایش اندازه سنسور می‌تواند همراه با افزایش مگاپیکسل یا بدون آن باشد.

مزایا و معایب سنسور بزرگ:

گفتیم که سنسور بزرگ‌تر در دریافت نور بیشتر و ثبت تصویر بزرگ‌تر نقشی اساسی دارد اما استفاده از یک سنسور بزرگ مشکلاتی از جمله بالا رفتن اندازه فیزیکی دوربین را به همراه دارد؛ همچنین برای دریافت نور کافی و پوشش دادن فضای سنسور به لنزهای بزرگ‌تری هم نیاز است؛ حالا درک می‌کنید که چرا سازندگان گوشی‌هوشمند از سنسورهای بزرگ استفاده نمی‌کنند و دلیل بزرگ و سنگین بودن دوربین‌های حرفه‌ای را هم دانستید! از سوی دیگر علاوه بر قیمت بالای سنسورهای بزرگ، ساخت یک دستگاه بزرگ‌تر هزینه بیشتری به همراه دارد و در مجموع دوربین‌های حرفه‌ای بزرگ، سنگین و گران قیمت هستند!

یک دوربین با سنسور بزرگ‌تر بهتر می‌تواند یک سوژه متحرک را در فوکوس نگهدارد در حالی که پس‌زمینه از فوکوس خارج می‌شود، در حالی که در دوربین‌‌های موبایل این کار دشوار است و در این زمینه نتیجه عکاسی با یک سنسور فول فریم با لنز ۲۸ میلی‌متری با اپرچر f/2.8  تقریبا برابر است با یک دوربین موبایل دارای سنسور ۱/۳ اینچی و  لنز ۴ میلی‌متری با اپرچر f/0.4 ؛ در حالی که بهترین دوربین‌های موبایل اپرچری برابر با f/1.7 دارند. یک تفاوت دیگر که به زاویه دید متفاوت دوربین‌های دارای لنز مشابه مربوط می‌شود نیز در ارتباط با سایز سنسور است.

در جدول‌ زیر تمامی سایزهای سنسور را مشاهده می‌کنید:

سنسور فول‌فریم به سنسور ۳۵ میلی‌متری هم معروف است و تمامی سنسورهای کوچک‌تر از این سایز ضریبی به نام کراپ فاکتور دارند. مثلا یک دوربین DSLR مجهز به سنسور APS – C دارای کراپ فاکتور ۱.۵X تا ۱.۶X است؛ به این معنی که سایز اصلی را کراپ می‌کند و منظره حاصل از یک لنز ۲۸ میلی‌متری روی این دوربین مشابه یک دوربین فول‌فریم با لنز ۴۵ میلی‌متری است.

شکل زیر نشان می‌دهد که دوربین‌های دارای سنسورهای با سایز متفاوت در صورت استفاده از لنز یکسان چه محدوده‌ای از یک منظره را پوشش می‌دهند، حالا به دلیل استفاده از لنز‌های واید در گوشی‌های هوشمند و دوربین‌های دارای سنسورهای کوچک پی می‌برید.

در سال‌های اخیر تولید‌کنندگان دریافتند که کاربران، چه عکاسان حرفه‌ای و چه مردم عادی که با تلفن هوشمند به عکاسی می‌پردازند به کیفیت بالاتر نیاز دارند و کیفیت واقعی تنها با استفاده از سنسورهای بزرگ‌تر بدست می‌آید، بنابراین دوربین‌ها و گوشی‌های هوشمند نسبت به گذشته به سنسورهای بزرگتری مجهز هستند. در میان سازندگان گوشی هوشمند نوکیا پیشتاز استفاده از سنسورهای تصویر بزرگ است؛ نوکیا ۸۰۸ Pureview دارای سنسوری با اندازه ۱/۱.۲ اینچ بود و می‌توانست با عکس‌هایش بسیاری از دوربین‌های کامپکت را به چالش بکشد.

دوربین‌های بدون آینه با لنز قابل تعویض هم با وجود بدنه نسبتا کوچک می‌توانند به سنسورهای تصویر بزرگ از میکرو ۳/۴ تا  APS-C  مجهز شوند اما در نهایت این دوربین‌های DSLR حرفه‌ای هستند که به سنسورهای Full Frame مجهز می‌شوند. البته سایزهایی که گفتیم رایج‌ترین اندازه‌های سنسور هستند اما سایز بزرگ‌تری به نام فرمت متوسط (مدیوم فرمت) هم وجود دارد که فقط در دوربین‌های حرفه‌ای گران قیمت به کار می‌رود و در آینده به مقایسه آن با سنسور فول فریم خواهیم پرداخت.

اندازه سنسورها:

معمولا تولیدکنندگان بدون ذکر اندازه دقیق سنسورها، با اصطلاحاتی از قبیل ۱/۱.۲ اینچ یا APS-C آنها را توصیف می‌کنند. در تصویر زیر می‌توانید اندازه انواع سنسورهای تصویر را مشاهده کنید:

با توجه به مطالبی که گفتیم سنسور بزرگ‌تر کیفیت بهتر عکس را به همراه دارد اما از سوی دیگر موجب افزایش سایز، وزن و از همه مهم‌تر قیمت دوربین خواهد شد؛ البته با تکنولوژی‌های امروزی سازندگان مطرح دوربین به دنبال افزایش کیفیت عکس‌های ثبت شده توسط سنسورهای کوچک‌تر هستند و انتظار می‌رود روزی را ببینیم که به وسیله یک دوربین موبایل بتوانیم با کیفیت مشابه با DSLR عکاسی کنیم اما در حال حاضر عکاسان حرفه‌ای باید سایز و وزن زیاد دوربین و تجهیزات جانبی آن را تحمل کنند؛ هرچند که این موارد برای بسیاری از عاشقان عکاسی نه تنها آزاردهنده نیست بلکه بسیار خوشایند نیز هست؛ شاید هم عده‌ای گمان کنند دوربین بزرگ‌تر نشانه مهارت بیشتر عکاس است! نظر شما چیست؟!

نوشته هر آنچه که لازم است در مورد سنسور دوربین بدانید (بخش دوم) اولین بار در - آی‌تی‌رسان پدیدار شد.

با انواع مختلف دوربین‌های دیجیتال آشنا شوید

اگر تصمیم به فعالیت در زمینه عکاسی دارید یا حتی برای استفاده معمولی به فکر انتخاب و خرید یک دوربین عکاسی دیجیتال افتاده باشید، حتما با انواع مختلفی از این دستگاه‌ها روبرو شده‌اید که با وجود رزولوشن یکسان عکسبرداری و مشخصات کلی نسبتا مشابه، دارای تنوع بسیار از لحاظ شکل ظاهری، سایز، وزن و صد البته قیمت بوده‌اند!

واضح است که اگر با دنیای عکاسی آشنایی کافی نداشته باشید برای انتخاب دوربین مناسب کار سختی در پیش دارید و اگر هدف شما از این خرید، کار در حوزه خاصی از عکاسی باشد انتخاب دوربین نامناسب چیزی جز اتلاف وقت و هزینه نخواهد بود. برای این که با انواع گوناگون دوربین‌های دیجیتال، کاربردها و ویژگی‌های هرکدام آشنا شوید، ادامه مطلب را بخوانید.

لازم به توضیح است که در این نوشته، انواع دوربین‌ دیجیتال را از لحاظ رده کاربردی و عملکردی بررسی می‌کنیم و در فرصتی دیگر به بررسی انواع فرمت‌های تصویری و سنسورها و کاربرد انواع آنها در شرایط مختلف عکسبرداری می‌پردازیم؛ اما برای آشنایی با انواع دوربین دیجیتال، دانستن تاریخچه مختصری از تولید این دستگاه لازم است:

دوربین دیجیتال نخستین بار در سال ۱۹۵۷ توسط استیون ساسون (از مهندسین کمپانی ایستمن کداک) اختراع شد و با وجود این که همین اختراع، سرانجام در عین ناباوری کمپانی بزرگ مخترعش را به نابودی کشاند، سرآغاز یک تحول بزرگ در هنر- صنعت عکاسی بود و به سرعت توانست حتی بهترین دوربین‌های آنالوگ را راهی موزه‌ها کرده و به خاطرات بسپارد. البته لازم است بدانید که بیشترین دگرگونی بوجود آمده در ساختار دوربین، مربوط به قسمت ذخیره‌سازی تصویر و حسگرهای پیشرفته بوده و ساختار اپتیکی دوربین کم و بیش ثابت مانده است.

انواع دوربین‌های دیجیتال که امروز وجود دارند به شرح زیر هستند:

 

دوربین کامپکت

new-2012-canon-powershot

سبک‌ترین، کوچک‌ترین و ارزان‌ترین نوع دوربین‌ دیجیتال هستند که با توجه به عملکرد و کیفیت، قیمت مناسبی دارند و همین ارزانی و قابلیت حمل بالا و کاربرد آسان، مهمترین مزیت این گروه بوده و باعث می‌شود که مناسب‌ترین انتخاب برای استفاده‌های معمول و ثبت خاطرات زندگی باشند. در این نوع دوربین، تمامی عملکردها به صورت اتوماتیک کنترل شده و کادربندی تصویر از طریق صفحه نمایش انجام می‌شود و به همین دلیل point to shot هم لقب گرفته‌اند.

دوربین‌های کامپکت به سنسورهای تصویر cmos یا ccd در سایز کراپ مجهز هستند، قابلیت تعویض لنز ندارند و با توجه به قیمت، به امکاناتی نظیر لرزش‌گیر اپتیکال، قابلیت ثبت تصاویر با فرمت غیر فشرده و سنسورهای بزرگ مجهز می‌شوند. در این نوع از دوربین‌ها تصویر از طریق صفحه نمایش کادر بندی می‌شود و معمولا منظره‌یاب اپتیکی وجود ندارد و در صورت داشتن منظره‌یاب اپتیکی، نوری که به سنسور می‌رسد با نور رسیده به منظره‌یاب متفاوت است. این دوربین‌ها با توجه به کیفیت ساخت و امکاناتی مانند زوم، سایز سنسور و امکانات جانبی، قیمت متفاوتی دارند اما در مجموع ارزان‌تر از سایر دسته‌ها هستند.

شبه DSLR like) DSLR)

۱۳۶۳۵۰۵۶۷۵-۳۷-o

این نوع دوربین که “بریج” و گاهی هم “کامپکت پیشرفته” یا “کامپکت سوپرزوم” هم نامیده می‌شود حد فاصل میان دوربین‌های کامپکت و DSLR بوده و برای افراد علاقه‌مند به شروع کار حرفه‌ای یا عکاسی آماتور بسیار مناسب است. معمولا بریج‌ها از دید ظاهری بسیار مشابه دوربین‌های DSLR هستند و به تعدادی از قابلیت‌های آنها مجهز شده‌اند اما قابلیت تعویض لنز ندارند. در مقایسه با گروه اول، بدنه بزرگ‌تر، امکان نصب سنسور بزرگ‌تر و لنز زوم را ممکن می‌کند؛ همچنین این دوربین‌ها نسبت به کامپکت‌ها از پردازنده‌های بهتر تصویر بهره می‌برند و خروجی تصویر خوبی دارند، تا جایی که برخی از آنها قابل رقابت با دوربین‌های حرفه‌ای هستند. وزن  کمتر، قیمت پایین‌تر و کاربرد آسان‌تر باعث می‌شود که یک دوربین بریج بهترین انتخاب برای یک کاربر آماتور یا نیمه‌حرفه‌ای باشد.

DSLR

E-30-Cutmodel

دوربین‌های “دیحیتال تک لنزی بازتابی” (DSLR) گران‌ترین و بهترین نوع دوربین هستند و کاربردی کاملا حرفه‌ای دارند. مکانیسم عمل اپتیکی آنها دقیقا مشابه انواع نگاتیوی SLR است؛ بنابراین برای این که بهتر با مکانیسم عمل آنها و انواع دیگر دوربین‌ها آشنا شوید ابتدا باید نحوه عملکرد یک دوربین  SLR را به صورت خلاصه توضیح دهیم:

دوربین (SLR (Single Lens Reflex به معنای “تک لنزی بازتابی”، پس از دوربین‌های عکاسی دو لنزی قدیمی ساخته شدند. دوربین‌های قدیمی دارای دولنز بودند که نور سوژه از طریق یکی از لنزها به فیلم عکاسی و از طریق لنز دیگر به منظره‌یاب می‌رسید؛ مشکل اساسی این سیستم این بود که نور رسیده به فیلم دقیقا با منظره‌یاب یکسان نبود؛ به عبارت دیگر به دلیل اختلاف مکان لنزها کادربندی سوژه دارای دقت کافی نبود و این مشکل، بخصوص در مورد سوژه‌های نزدیک با شدت بیشتری به وجود می‌آمد، از سوی دیگر جهت کادر بندی هم معکوس بود یعنی با حرکت دوربین به سمت بالا، تصویر به سمت پایین و با حرکت به سمت چپ، تصویر به سمت راست می‌رفت. برای حل این مشکلات، دوربین SLR ساخته شد که نور از طریق یک لنز به آینه و سپس منشور برخورد کرده و به منظره‌یاب می‌رسد و در هنگام فشردن شاتر، آینه هم هم‌زمان با آن از سر راه نور کنار رفته و نور سوژه به میزان تنظیم شده توسط دیافراگم، به نگاتیو می‌رسد. در ضمن به علت استفاده از منشور پنج وجهی، مشکل معکوس بودن کادربندی هم حل می‌شود. در این دوربین‌ها بخصوص در انواع جدیدتر امکان نمایش زنده تصویر بر روی صفحه نمایش یا منظره‌یاب الکترونیکی هم وجود دارد که با بالا رفتن آینه قبل از عکسبرداری انجام می‌شود.

همان طور که در مقدمه اشاره شد، تفاوت اساسی دوربین DSLR با نوع SLR، جایگزینی سنسور تصویر با نگاتیو حساس به نور است. هم اکنون دوربین‌های این رده بزرگ‌ترین سنسورها و بهترین پردازنده‌های تصویر را دارند و قابلیت نصب لنز‌های گوناگون و تنظیمات فراوان دستی، امکان هنرنمایی را برای عکاس فراهم می‌کند و در واقع با یک دوربین DSLR است که تفاوت اصلی یک عکاس حرفه‌ای با دیگران مشخص می‌شود. این دوربین‌ها با توجه به سایز سنسور به انواعی مانند Aps-c، فول‌فریم و مدیوم فرمت تقسیم‌بندی می‌شوند که در فرصتی دیگر به توضیح این واژه‌ها خواهیم پرداخت، اما بد نیست بدانید که همین مولفه نقش اصلی را در تعیین قیمت کلی دستگاه دارد. از معایب این نوع دوربین‌ها می‌توان به قیمت بالا، وزن زیاد، اندازه بزرگ و تولید صدای زیاد (به علت قطعات مکانیکی) در هنگام عکسبرداری اشاره کرد.

SLT

A77SLTmirror

گفتیم که یکی از معایب دوربین‌های DSLR، تولید صدای زیاد به علت حرکت قطعات مکانیکی است. در واقع آینه توسط یک موتور در زمان مشخصی (سرعت عکاسی) باید از جلوی لنز کنار برود تا نور سوژه روی سنسور بتابد، اما مشکل فقط تولید صدا نیست! حرکت آینه موجب تولید جریان هوا شده و احتمال نشستن گرد و غبار و خراب شدن سنسور را زیاد می‌کند. به علاوه امکان خراب شدن سیستم مکانیکی آینه پس از کارکرد طولانی مدت نیز وجود دارد؛ برای حل مشکلات آینه متحرک، راهکارهایی ابداع شده که یکی از آنها توسط کمپانی سونی معرفی شده و تکنولوژی (SLT (Single Lens Translucent به معنای “تک لنزی نیمه شفاف” نام دارد. در دوربین SLT، آینه به صورت نیمه شفاف ساخته می‌شود و نور می‌تواند با عبور از آن به سنسور برسد؛ بخشی از نور هم توسط آینه شفاف بازتابانده شده و به سنسور فوکوس اتوماتیک می‌رسد. به این ترتیب علاوه بر حذف چشمی اپتیک، سیستم مکانیکی حرکت آینه و مشکلات آن حل شده و فوکوس با سرعت بیشتری صورت می‌گیرد و از سوی دیگر وزن و حجم دوربین کاهش یافته و سرعت عکسبرداری هم بیشتر می‌شود، اما مشکل کار این است که آینه شفاف مقداری از نور سوژه را جذب می‌کند؛ بنابراین با وجود پیشرفت بسیار در تکنولوژی ساخت SLT، یک دوربین DSLR بخصوص در محیط‌های کم نور عملکرد بهتری دارد. تکنولوژی SLT به صورت انحصاری در دوربین‌های سونی به کار می‌رود و به نظر نمی‌رسد به‌زودی بتواند همه‌گیر شود.

دوربین بدون آینه

leica-SL-mirrorless-camera-designboom-07-818x458

راهکار سونی برای بهبود تجربه عکاسی با دوربین‌های حرفه‌ای به ابداع SLT منجر شد اما همان‌طور که خواندید، مهم‌ترین مشکل آن جذب نور توسط آینه نیمه شفاف و درنتیجه عملکرد نه چندان خوب در نور کم بود. کمپانی اپسون که بیشتر به تولید پرینتر مشهور است، در سال ۲۰۰۴ دوربین جدیدی به نام  RD1 را معرفی کرد که آن را به نام “بدون آینه” یا “میکرو سه چهارم” می‌شناسیم و مهمترین تفاوت آن با دیگران حذف کامل آینه از ساختار دوربین است. دوربین بدون آینه که در حال حاضر توسط کمپانی‌های متعددی تولید می‌شود منظره‌یاب اپتیکال ندارد و تصویر سوژه به صورت الکترونیکی از سنسور خوانده شده و در صفحه نمایش و منظره‌یاب الکترونیکی آشکار می‌شود. این ساختار موجب کوچک و سبک شدن قابل توجه دوربین، بدون از دست دادن مزیت تعویض لنز می‌شود و علاوه بر مزایای زیادی که منظرهیاب الکترونیکی به همراه دارد، این دوربین‌ها برای فیلمبرداری هم مناسب‌تر بوده و همچنین سیستم فوکوس بهتری دارند. یکی از اشکالات این گونه دوربین‌ها امکان نشستن گرد و غبار روی سنسور در هنگام تعویض لنز است؛ چون به خاطر حذف کامل آینه، سنسور هیچ پوششی ندارد. همچنین عمر باتری دوربین‌های بدون آینه، به دلیل استفاده از منظره‌یاب الکترونیکی، پایین‌تر از سایر انواع دوربین است و به دلایلی مانند استفاده از سنسورهای کوچک‌تر نسبت به DSLRها، دامنه انتخاب لنزها محدود بوده و امکان نصب لنزهای بزرگ بر روی آنها وجود ندارد. به هرحال انتظار می‌رود دوربین‌های “میکرو سه چهارم” آینده هنر عکاسی باشند و بتوانند با رفع موانع و محدودیت‌های موجود، دوربین‌های DSLR را از صحنه خارج کنند.

نوشته با انواع مختلف دوربین‌های دیجیتال آشنا شوید اولین بار در - آی‌تی‌رسان پدیدار شد.