حالت شب در دوربین گوشی‌های هوشمند، چگونه کار می‌کند؟

این روزها از پرچمداران اپل گرفته تا گوشی‌های رده بالای اندرویدی شرکت‌هایی همانند سامسونگ، همگی دارای دوربین‌هایی بوده که از حالت شب برخوردار هستند. در این مطلب قصد داریم که به مقوله حالت شب دوربین گوشی (اندروید و iOS) پرداخته و ببینیم که در شرایط کم‌نوری، جزئیات چگونه ثبت می‌شوند.

حالت شب روزبه‌روز بهتر می‌شود

هر ساله تولیدکنندگان گوشی‌ها، دوربین‌های جدید و باکیفیت‌تری را بر روی اسمارتفون‌های خود قرار می‌دهند و برای این کار نیز دلایل خوبی دارند. در چند سال گذشته، دوربین گوشی‌ها و تکنیک‌های پردازش تصویر در زمینه عکاسی در شرایط نوری کم، به‌صورت نمایی رشد کرده‌اند.

چند سال پیش، دوربین گوشی‌ها در هنگام شب بدون استفاده از فلش، عملکرد نامطلوبی داشتند، اما اکنون دوربین گوشی‌ها می‌توانند در شب هنگام، سوژه‌ها را با جزئیات بالا ثبت کرده و در واقع کاری را انجام دهند که حتی برای دوربین‌های حرفه‌ای بدون آینه و یا DSLR نیز، چالش محسوب می‌شود.

اپل نیز قابلیت عکاسی در نور کم گوشی‌های سری آیفون 12 را بهبود بخشیده است. تصاویر مطبوعاتی این گوشی‌ها، مناطقی کم‌نور را در میانه شب نشان می‌دادند. با استفاده از تکنیک‌های عکاسی محاسباتی، این شرکت توانست که قابلیت حالت شب را بر روی دوربین تمامی دستگاه‌های خود، قرار دهد. این قضیه شامل لنزهای اولترا واید و تله‌فوتو نیز می‌شود.

قابلیت Night Sight شرکت گوگل باعث شد که این کمپانی در زمینه عکاسی در محیط‌های کم نور، نقش رهبری پیدا کند. گوگل اخیرا یک ویژگی منحصربه‌فرد مربوط به عکاسی نجومی را بر روی دستگاه‌های خود، معرفی کرد. این ویژگی به کاربران این امکان را می‌دهد که بتوانند از آسمان شب، عکس‌هایی پرجزئیات و پرستاره تهیه کنند. انجام چنین کاری در اکثر گوشی‌های هوشمند، تقریبا غیرممکن است.

این مطلب را نیز بخوانید: مگاپیکسل چیست؟ آیا مگاپیکسل بالا برای دوربین گوشی نیاز است؟

نور و عکاسی

پیش از اینکه بیشتر در مبحث حالت شب دوربین گوشی ها عمیق شویم، ابتدا به چند اصطلاح پایه‌ای در عکاسی می‌پردازیم. بدین ترتیب می‌توانید دید بهتری نسبت به این موضوع داشته باشید.

• نوردهی (Exposure): مقدار نوری است که به حسگرهای دوربین می‌رسد. این خصیصه می‌تواند میزان روشن و یا تاریکی یک تصویر را تعیین کند.
• سرعت شاتر (Shutter Speed): مدت زمانی است که طی آن، حسگر دوربین در معرض نور قرار می‌گیرد. هر چه سرعت شاتر طولانی‌تر باشد، آنگاه دوربین نیز بیشتر در معرض نور خواهد بود، اما چنین موضوعی می‌تواند باعث تاری تصویر شود.
• دامنه پویا (Dynamic Range): طیف رنگی بین تاریک‌ترین (سایه‌ها) و روشن‌ترین (هایلایت‌ها) ناحیه‌های یک تصویر است.
• دامنه پویای بالا (High Dynamic Range) یا همان HDR: یک تکنیک پردازش تصویر بوده که با استفاده از آن، دوربین با تغییر سرعت شاتر، چندین تصویر با چندین نوردهی متفاوت را ضبط می‌کند. در ادامه، تصاویر ضبط شده با یکدیگر ترکیب شده تا سایه‌ها و هایلایت‌ها جلوه بهتری داشته باشند.

خروجی یک تصویر HDR به طرز گسترده‌ای به نرم‌افزاری که مسئول پردازش تصویر است، بستگی دارد. برخی از تولیدکنندگان ممکن است که اولویت بیشتری برای برخی از جزئیات قائل شوند.

فرایند حالت شب

بسته به دستگاه مورد استفاده شما، حالت شب می‌تواند یک ویژگی باشد که به محض تشخیص شرایط کم نوری، فعال شده و یا اینکه حالتی باشد که به‌صورت دستی باید آن را انتخاب کنید. در هر صورت، عکاسی در حالت شب، همانند عکاسی در شرایط عادی خواهد بود. اولین چیزی که شاید متوجه آن شوید، این است که تهیه یک عکس در حالت شب، بیشتر از شرایط نوری عادی، زمان می‌برد. در واقع همین سرعت پایین‌تر ضبط تصویر، برای عکاسی در حالت شب، حیاتی است.

حالت شب دوربین یک گوشی هوشمند، به‌نوعی از تکنیک HDR استفاده می‌کند. این حالت نیز از سوژه شما در شرایط نوری متفاوت (با استفاده از سرعت شاتر متفاوت)، چندین تصویر تهیه می‌کند. در ادامه، نرم‌افزار پردازش تصویر دوربین، تصاویر ضبط شده را تراز و ترکیب کرده تا بدین ترتیب بتواند دامنه پویای حالت شب تصویر نهایی را گسترش دهد.

این فرایند باعث می‌شود که هایلایت‌های تصویر، بیشتر قابل رؤیت بوده و در عین حال نیز تاریکی سایه‌ها حفظ شود. بدین ترتیب جزئیاتی را در محیط مشاهده خواهید کرد که در حالت استاندارد عکاسی، نمی‌توانید آن‌ها را ببینید. برخی از گوشی‌ها بسته به میزان کم نور بودن محیط، مقدار زمان مورد نیاز جهت تصویربرداری را به‌صورت پویا، تنظیم می‌کنند. سایر گوشی‌ها نیز به شما این امکان را می‌دهند که خودتان به‌صورت دستی این زمان را تنظیم کنید. کل این فرایند در عرض چند ثانیه رخ می‌دهد. به محض اینکه توانستید تصویر گرفته شده را مشاهده کنید، آنگاه فرایند تهیه چندین تصویر، ترکیب آن‌ها و همچنین بهینه‌سازی نیز به اتمام رسیده است.

این مطلب را نیز بخوانید: لنز پریسکوپی دوربین گوشی‌های هوشمند چگونه کار می‌کند؟

تغییرات حالت شب

بسیاری از پرچمداران شرکت‌های اپل، گوگل، سامسونگ، هواوی و ال‌جی، از حالت شب برخوردار هستند. دستگاه‌های این شرکت‌ها با استفاده از الگوریتم‌های اختصاصی، نمای بهینه تصویر را تشخیص داده و سپس تصویر نهایی را برای شما پردازش می‌کنند. فرایندهای متفاوت ترکیب (که bracketing نیز نامیده می‌شوند) که توسط شرکت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، باعث به وجود آمدن تفاوت‌ میان حالت‌ شب دستگاه‌های آن‌ها می‌شوند.

برخی از تصاویر، ظاهری طبیعی‌تر دارند. این در حالی است که برخی دیگر جهت روشن‌تر نشان دادن کل تصویر، بیش از حد هایلایت‌ها را برجسته می‌کنند. چنین مواردی بستگی به این دارد که هر تولید کننده‌ای بخواهد که بر کدام جنبه تأکید کند.

علاوه بر این، نوع حسگر نیز اهمیت دارد. برخی از دستگاه‌ها، دوربین‌های با مگاپیکسل بالا را با استفاده از تکنیکی به نام ترکیب پیکسل‌ها (Pixel Binning)، با یکدیگر ترکیب می‌کنند تا بدین ترتیب بتوانند در شرایط کم نوری، تصاویر واضح‌تری به دست آورند. در این فرایند، اندازه پیکسل‌های بزرگ جهت به دست آوردن تصاویر روشن و پرجزئیات‌تر، کاهش پیدا می‌کند.

چگونه در شب، عکس‌های بهتری بگیریم؟

فارغ از مدل گوشی، اگر دوربین گوشی شما از حالت شب پشتیبانی کند، آنگاه جهت تهیه تصاویری بهتر، باید چند نکته‌ای را در نظر داشته باشید. بخش اصلی این فرایند، تراز کردن تمامی تصاویر گرفته شده است. اگر تصاویری که در حالت شب و با نوردهی بالا ضبط شده، بیش از حد تار باشند، آنگاه تصویر چندان بهینه‌ای نخواهید داشت.

به همین دلیل است که بسیاری از تولیدکنندگان به کاربران توصیه می‌کنند که در حین عکاسی با استفاده از حالت شب، کاملا بدون حرکت بمانند. از این رو در بیشتر تصاویر تبلیغاتی، تنها سوژه‌های ثابت را مشاهده می‌کنید. به همین دلیل در صورت استفاده از حالت شب دوربین گوشی خود، بهتر است که از یک سه پایه نیز استفاده کنید.

علاوه بر این، بهتر است که در محیطی به عکاسی بپردازید که حداقل یک منبع نوری داشته باشد (حتی اگر نور زیادی نیز نداشته باشد). چنین موردی نه‌تنها کیفیت تصاویر شما را افزایش می‌دهد، بلکه می‌تواند پس از پردازش، تاحدودی نیز جنبه نمایشی به تصویر شما بدهد.