تاریخچه تکامل دوربین آیفون (قسمت اول)

اگر از تلفن-دوربین‌ها (Camera Phone) و گوشی‌هایی با دوربین‌های عجیب و غریب (مانند لومیا 1020 با دوربین ۴۱ مگاپیکسلی و لنز کارل زایس) صرف نظر کنیم، آیفون‌های اپل در چند نسل اخیر همواره یکی از بهترین دوربین‌ها را در بین گوشی‌های پرچمدار بازار در اختیار داشته‌اند.

اپل طی این سال‌ها، با معرفی هر نسل جدید آیفون، دوربین تلفن هوشمند خود را اندکی بهبود بخشیده است. اکثر شرکت‌های بزرگ، تلفن‌های هوشمند پرچمدار خود را سالی یک بار به روز رسانی سخت افزاری می‌کنند و از آنجایی که در این مدت کوتاه، تکنولوژی دوربین‌ها نمی‌تواند شاهد پیشرفتی انقلابی باشد، بسیاری از کاربران از تغییرات کم و بهبود غیر قابل توجه دوربین تلفن هوشمند مورد علاقه‌ی خود ناخرسند می‌شوند.

اما نکته‌ای که بسیاری از افراد از آن غافل هستند، «اثر تجمیعی» همین تغییرات به ظاهر کوچک، طی نسل‌های متوالی است. اگر اثر همین بهبودهای اندک را طی بیش از ۱۰ نسل مشاهده کنید، از میزان پیشرفت دوربین تلفن‌های هوشمند شگفت زده خواهید شد. در این مطلب سعی داریم به تاریخچه‌ی تکامل دوربین آیفون بپردازیم.

اولین تلفن هوشمند اپل با نام ساده‌ی iPhone، در سال ۲۰۰۷ معرفی شد. آیفون نسل ۱، ملقب به The original iPhone، با قیمت نسبتا بالای ۶۰۰ دلاری برای مدل ۸ گیگابایتی (معادل ۶۹۸ دلار در سال ۲۰۱۶)، تنها از یک دوربین ۲ مگاپیکسلی در قسمت پشت استفاده می‌کرد که همان یک دوربین هم نه فلش داشت و نه می‌توانست فیلم‌برداری کند.

مقایسه‌ی تصاویر ضبط شده توسط اولین آیفون و آیفون ۷ پلاس، خود گویای پیشرفت باورنکردی دوربین این تلفن هوشمند در طی این سال‌ها است. (احتمالا بدون راهنمایی، خودتان متوجه خواهید شد که کدام تصویر مربوط به کدام دوربین است.)

نگاهی به نقدها و بررسی‌های نسل اول آیفون توسط سایت‌های معتبر فناوری در سال ۲۰۰۷ نیز خالی از لطف نیست.

برایان لام از وبسایت گیزمودو در بررسی خود درباره‌ی دوربین آیفون نوشته بود:

دوربین ۲ مگاپیکسلی آیفون با رزولوشن ۱۶۰۰ در ۱۲۰۰ پیکسل، در قسمت بالا سمت چپ، در پشت گوشی واقع شده و فاقد فلاش است ... این دوربین در نور روز عکس‌هایی غنی از رنگ ثبت می‌کند، اما در حال حرکت عملکرد خوبی ندارد و در شرایط نور کم نیز اثر دانه (grain) و وجود هاله در تصاویر مشهود است.من به این دوربین نمره‌ی کمتری از دوربین‌های نوکیا و سونی اریکسون می‌دهم. علیرغم عدم وجود تنظیمات رنگ، نور، رزولوشن یا حتی زوم، همچنان از عملکرد دوربین آیفون راضی هستم ... باوجود تمام کاستی‌ها، بزرگ‌ترین مشکل دوربین، نبود حالت فیلمبرداری است. حتی هیچگونه ابزاری برای ویرایش تصاویر دوربین نیز وجود ندارد که البته برای اغلب خریداران این تلفن مهم نخواهد بود.در کل به نظر می‌رسد دوربین آیفون فقط برای «رفع ضرورت» پیاده سازی شده باشد.

لو گراسمن از تایمز نیز در بررسی خود، نبود قابلیت فیلمبرداری را ناامید کننده دانسته و عدم استفاده از دکمه‌ی شاتر فیزیکی را به عنوان عیب در نظر گرفته بود. وبسایت Mac World هم با اشاره به کیفیت بد تصاویر ثبت شده توسط دوربین آیفون در شرایط نور کم نوشته بود:

دوربین آیفون تنها برای عکس برداری تفننی و آن هم در شرایطی که هیچ دوربین دیگری در نزدیکی شما نباشد مناسب است. این دوربین به هیچ عنوان نمی‌تواند جایگزین دوربین دیجیتال‌تان شود، حتی اگر دوربین شما مدل ۵ سال پیش باشد.

اول اینکه یک دهه‌ی پیش، دوربین تلفن همراه از اهمیت بالایی برای عموم مردم برخوردار نبود و کسی انتظار نداشت بتواند دوربین تلفنش را جایگزین DSLR یا حتی دوربین کامپکت خود کند. این در حالی است که امروزه در بعضی موارد تمیز دادن عکس‌های ثبت شده توسط دوربین تلفن‌های پرچمدار از دوربین‌های دیجیتال بسیار سخت است و حتی خبرنگاران در شرایط خاص با دوربین تلفن خود لحظه‌های حساس را ثبت می‌کنند.

نکته‌ی دوم این است که نقدها و بررسی‌ها طی یک دهه‌ی گذشته بسیار پیشرفت کرده‌اند و حتی وبلاگ‌های مستقل نیز هنگام بررسی یک محصول جدید، از ذکر کوچک‌ترین جزئیات چشم پوشی نمی‌کنند؛ در حالی که یک دهه پیش، سایت‌های بزرگی چون Cnet، موضوعی به مهمی دوربین تلفن را در نقد خود از قلم می‌انداختند.

آیفون 3G تنها نسل از تلفن‌های هوشمند اپل محسوب می‌شود که هیچگونه بهبود سخت افزاری را در قسمت دوربین، نسبت به نسل قبل از خود شاهد نبود. دوربین 3G همان دوربین ۲ مگاپیکسلیِ فوکوس ثابت، بدون فلش و بدون قابلیت فیلمبرداریِ اولین آیفون بود. البته اندکی بعد، به لطف ورود اپ استور و اپلیکیشن‌های شخص ثالث، امکان فیلمبرداری توسط آیفون 3G به وجود آمد. همچنین با اضافه شدن GPS به آیفون، امکان تگ مکانی (Geo tag) اتوماتیک نیز به دوربین گوشی اضافه شد.

اما نظر منتقدان در سال ۲۰۰۸ درباره‌ی دوربین بهبود نیافته‌ی آیفون جدید چه بود؟

رایان بلاک از انگجت نوشته بود:

در حالی که دوربین عملا بدون تغییر باقی مانده است، عکس‌هایی که گرفتیم کمی واضح‌تر از عکس‌های دوربین آیفون اوریجینال (آیفون نسل ۱) به نظر می‌رسند. با این حال، وقتی آن را با دوربین ۳.۲ مگاپیکسلی تلفن HTC Touch Diamond که از فوکوس اتوماتیک فیزیکی بهره برده و در فرم فاکتور کوچک‌تری از آیفون جا گرفته است مقایسه می‌کنیم، افسوس می‌خوریم که چرا اپل برای آیفون از دوربین بهتری نسبت به دوربین ۲ مگاپیکسلی قبلی استفاده نکرده است.

دوربین آیفون 3G نسبت به نسل اول آیفون هیچگونه تغییری نکرده بود

سایت techradar هم با اشاره به عدم بهبود دوربین، در قسمت خلاصه‌ی بررسی خود نوشته بود «از عمر باتری و دوربین که صرف نظر کنیم، سخت افزار آیفون 3G عالی است».

نظر برایان لام از گیزمودو درباره‌ی دوربین آیفون 3G نیز اینگونه بود:

دوربین [آیفون 3G]، همان دوربین ۲ مگاپیکسلی قدیم است و همچنان قابلیت ضبط فیلم در آن وجود ندارد. به نظر می‌رسد پردازش عکس در این نسل بهبود یافته باشد و اثر دانه‌ (grain) کمتری داشته باشیم، اما [این بهبود] به قدری نیست که بتوانید متوجه آن شوید. مگاپیکسل دوربین کافی است، اما کیفیت آن در نور کم همچنان افتضاح است. نوکیا و موتورولا تلفن‌های نازک‌تری را با دوربین‌های بهتر می‌سازند، پس چرا اپل چنین نمی‌کند؟ اگر تخصص اپل در نرم‌افزار است، پس چرا ابزارهای نرم‌افزاری چون تثبیت کننده (stabilizers) و کاهش دهنده‌ی نویز را به آیفون اضافه نمی‌کنند؟ (تازه اگر از ابزارهای افکتی مانند Photo Booth و قابلیت اضافه کردن فریم به تصاویر هم چشم پوشی کنیم.)

آیفون 3GS در سال ۲۰۰۹ و با تمرکز بر روی بهبود عملکرد و سرعت نسبت به نسل قبل عرضه شد (به گفته‌ی فیل شیلر، S در نام آیفون جدید مخفف Speed بود). دوربین آیفون بالاخره برای اولین بار از زمان عرضه‌ی این تلفن هوشمند به بازار، بروزرسانی شد. اپل این بار از یک دوربین ۳ مگاپیکسلی ساخت OmniVision با قابلیت فوکوس اتوماتیک و ضبط ویدئو در پرچمدار خود استفاده کرده بود.

تاثیر قابلیت اتو فوکوس را در مقایسه‌ی زیر از گیزمودو می‌توانید مشاهده کنید:

جاشوا توپولسکی در بررسی خود از دوربین آیفون 3GS در انگجت نوشته بود:

بهبود دوربین برای کاربران آیفون موضوع مهمی است؛ چرا که آن‌ها دو نسل است که از دوربین ضعیف ۲ مگاپیکسلی بدون فلش و قابلیت فوکوس رنج می‌برند. اپل دو مورد از این سه اشکال را برطرف کرده است. دوربین ۳ مگاپیکسلی جدید هرچند فوق‌العاده نیست، اما دست کم این بار قابلیت رقابت با رقبا را دارد ... قابلیت فوکوس نیز نه از طریق دکمه‌ی فیزیکی، بلکه از طریق فشردن نقطه‌ی مورد نظر بر روی صفحه‌ی لمسی اضافه شده است ... در طول ضبط ویدئو اما امکان فوکوس وجود ندارد.هرچند ما هنوز در مورد ثابت بودن نوردهی گِله داریم و به نظر ما سرعت شاتر همچنان به اندازه‌ی کافی سریع نیست، اما باید خوشحال باشیم که اپل بالاخره رزولوشن تصاویر را افزایش داده است.

انگجت بالاخره به بخش بررسی تصاویر دوربین اهمیت بیشتری داده و ۱۲ تصویر نمونه‌ی ثبت شده توسط دوربین آیفون 3GS را منتشر کرده بود. techradar نیز به مقایسه‌ی تصاویر دوربین آیفون با دوربین DSLR الیمپوس SP-565UZ پرداخته بود که نتیجه‌ی آن را در زیر می‌توانید مشاهده کنید.

جیسون چن از گیزمودو نیز در بررسی خود نوشته بود:

نمی‌گویم دوربین آیفون تغییری انقلابی داشته است، اما بهبود آن فراتر از صرفا افزایش رزولوشن است. از سوی دیگر کیفیت فیلمبرداری آن برای یک تلفن همراه بسیار خوب است ... هرچند نرخ فریم همواره بر روی ۳۰ فریم بر ثانیه ثابت نیست، اما نتیجه بسیار نرم و روان است. فیلمبرداری در شرایط نور کم همچنان خوب نیست.... همچنین می‌توانید قبل از آپلود ویدئوهای‌تان، آن‌ها را با قابلیتی شبیه به Trim نرم‌افزار iMovie، برش بدهید و قسمت‌های زائد ابتدایی و انتهایی آن را حذف کنید.

آیفون 4 در سال ۲۰۱۰ به عنوان باریک‌ترین تلفن هوشمند جهان توسط استیو جابز معرفی شد. چهارمین نسل از گوشی‌های اپل، از همه نظر، به طرز قابل توجهی نسبت به سه نسل قبل از خود بهبود یافته بود. این بار تغییرات در بخش دوربین جزئی نبودند و آیفون 4 اولین آیفونی بود که به فلش، دوربین جلو و قابلیت ضبط ویدئوی HD مجهز شده بود.

در میان بررسی‌های آیفون 4، آناندتک یکی از مفصل‌ترین و تخصصی‌ترین بررسی‌های دوربین را انجام داده بود. برایان کلاگ در بررسی خود با عنوان «به ۲۰۱۰ خوش آمدید، اپل بالاخره دوربینش را بروزرسانی کرد!» نوشته بود:

اپل برای دوربین پشتی آیفون 4 به استفاده از سنسور ۵ مگاپیکسلی OmniVision روی آورده است. جالب است که اپل تصمیم گرفته است که از حسگرِ روشن شونده از پشت (back-illuminated sensor) استفاده کند. تکنیک Backside illumination حساسیت CMOS و CCD را به طرز قابل توجهی افزایش می‌دهد. از آنجایی که سنسور دوربین آیفون 4 با نام OV5650 تنها ۴.۶ در ۳.۴ میلی‌متر اندازه دارد، اندازه‌ی هر پیکسل در آن ۱.۷۵ میکرون است.... هنوز هم ۲ ثانیه طول می‌کشد تا اپلیکیشن دوربین آیفون بالا بیاید، اما به لطف iOS 4، فاصله‌ای بین فشردن دکمه شاتر و ثبت تصویر وجود ندارد. به نظر می‌رسد اپل بین رزولوشن بیشتر و نویز کمتر، گزینه‌ی دوم را برگزیده است. دوربین ۵ مگاپیکسلی آیفون 4 در مقایسه با دوربین‌های ۶ مگاپیکسلی رقبا، نویز کمتری را در تصاویر ثبت می‌کند؛ مخصوصا در شرایط نور کم.

در ادامه نمونه عکس‌های گیزمودو از مقایسه‌ی دوربین آیفون 4 با کنون S90 و گوشی موتورولا دروید X را مشاهده می‌کنید.

مقایسه‌ی کیفیت تصاویر ثبت شده توسط آیفون 4، کنون S90 و موتورولا Droid X در شرایط نور کم

در کل بازخورد کاربران و منتقدین نسبت به دوربین بهبود یافته‌ی آیفون جدید عموما مثبت بود. سایت‌هایی چون techradar که در قسمت انتهایی بررسی خود، هنگام برشمردن مزایا و معایب محصول به صورت کوتاه، دوربین آیفون را همواره در قسمت معایب قرار می‌دادند، حالا دیگر آن را به عنوان یک مزیت برای این گوشی بر می‌شمردند.

آیفون 4 از یک لحاظ دیگر نیز اولین محسوب می‌شود. این گوشی اولین تلفن هوشمند آیفون است که زومیت آن را بررسی کرده است. هرچند از آنجایی که بررسی آیفون 4 جزو اولین مقالات زومیت (به طور دقیق ششمین پست زومیت!) به شمار می‌رفت، مقاله‌ای اختصاصی نبود و از بررسی سایت PC World Magazine برگرفته شده بود.

سامان دلنواز از زومیت در قسمت بررسی دوربین آیفون 4 نوشته بود:

iPhone 4 مجهز به دوربین بسیار مطلوب‌تری است که قابلیت‌های ضبط تصاویر با کیفیت‌تری را می‌دهد. دوربین اصلی گوشی که در پشت آن قرارداده شده است، به 5 مگاپیکسل ارتقا یافته است (iPhone 3GS مجهز به دوربین 3 مگاپیکسلی است). علاوه بر آن، دوربین گوشی مجهز به فلش LED، سنسور backlit و بزرگنمایی 5X شده است. شما می‌توانید با وضوح 720p و 30 فریم در ثانیه فیلم برداری کنید و می‌توانید در زمان فیلم برداری روی شیء مورد نظر زوم هم کنید.

آیفون 4S در اواخر سال ۲۰۱۱ میلادی و تقریبا همزمان با درگذشت استیو جابز، مدیر عامل و بنیانگذار اپل، معرفی شد. به گفته‌ی تیم کوک، حرف S در نام این تلفن مخفف نام Siri، دستیار هوشمند اختصاصی اپل است.

اپل این بار برای اشاره به دوربین تلفن خود نیز مانند نمایشگر، از نام اختصاصی استفاده می‌کرد. بنا به ادعای اپل، دوربین iSight آیفون 4S به لطف استفاده از یک لنز اضافه، فیلتر مادون قرمز، دیافراگم عریض‌تر f/2.4 و پردازشگر اختصاصی تصویر (ادغام شده در چیپ A5) می‌توانست تصاویری واضح‌تر، شفاف‌تر، و با دقت رنگ بالاتری به ثبت برساند.

دوربین جلوی آیفون 4S همچنان همان دوربین VGA ساده‌ی آیفون 4 بود

همچنین اپل با استفاده از ژیروسکوپ گوشی، به صورت نرم‌افزاری لرزش ویدئوهای ضبط شده را تا حدودی برطرف می‌کرد؛ هرچند نتایج این روش با لرزشگیر اپتیکال قابل قیاس نیست، اما به هر حال در مقایسه با عدم وجود هرگونه الگوریتم ثبات دهنده (stabilization) بهتر بود.

نکته‌ی جالب اما عدم بهبود دوربین جلو، و استفاده‌ی اپل از همان دوربین بی کیفیت VGA استفاده شده در آیفون 4 بود. البته باید در نظر داشت که در آن زمان (سال ۲۰۱۱) عکس‌های سلفی هنوز به شهرت نرسیده بودند و از دوربین جلوی گوشی بیشتر برای مکالمه‌ی ویدیویی استفاده می‌شد؛ در نتیجه اکثر سازندگان تلفن‌های هوشمند از یک دوربین معمولی در این قسمت استفاده می‌کردند.

تیم استیونز در نقد خود از دوربین آیفون 4S در انگجت نوشته بود:

... اولین چیزی که شما را تحت تاثیر قرار خواهد داد، سرعت است. اپل به سرعت بالا آمدن اپلیکیشن دوربین و مدت زمان لازم برای گرفتن اولین عکس، افتخار می‌کند.

رابط کاربری اپلیکیشن دوربین آیفون 4S

جاشوا توپولسکی که حالا به جای انگجت برای The Verge می‌نوشت، دوربین آیفون 4S را اینگونه بررسی کرده بود:

شکی وجود ندارد که دوربین آیفون 4 یک دوربین فوق العاده بود، اما در مقایسه با دوربین آیفون 4S، قدیمی به نظر خواهد رسید. سنسور دوربین آیفون جدید بزرگ‌تر است و بلکه به لطف دستکاری‌های اپل بر روی آن، حتی در شرایط نور کم نیز نتایج خوبی به دست می‌آید. سنسور backside illumination نیز بروزرسانی شده است و گشادگی دیافراگم به f/2.4 افزایش پیدا کرده است.... آیفون 4S بهترین و شفاف‌ترین تصاویری را که تا به حال در دستگاه‌های موبایل دیده‌ام به ثبت می‌رساند ... تصاویر این دوربین غنی از رنگ و به طرز تعجب بر انگیزی کم نویز هستند. در مقایسه با آیفون 4، تصاویر ثبت شده توسط دوربین آیفون 4S هرگز بیش از حد اشباع نشده‌اند و رنگ‌ها در آن به واقعیت نزدیک‌تر است.

در تصویر مقایسه‌ای زیر از Verge می‌توانید تفاوت نتایج دوربین آیفون 4 و آیفون 4S در شرایط نور کم را به وضوح ببینید.

تصویر سمت راست که در شرایط نور کم توسط دوربین آیفون 4S به ثبت رسیده است، نویز کم‌تری داشته و رنگ‌ها در آن واقعی‌تر است.

حالت عکس‌برداری macro (تصویر برداری از اشیا در فاصله‌ی بسیار نزدیک به لنز دوربین) نیز در دوربین آیفون جدید بسیار بهبود پیدا کرده بود؛ بطوری که بالاخره می‌توانستید بر روی سوژه‌های کوچکی مثل حشرات، در فاصله‌ای بسیار نزدیک به لنز دوربین فوکوس کنید و نتایج شفاف و واضحی به دست بیاورید.

تصویر زیر از وبسایت techradar به خوبی کیفیت و جزئیات بالای عکس‌های ثبت شده در حالت ماکرو را نشان می‌دهد.

این مطلب ادامه دارد...