بررسی دوربین آیفون ۷ پلاس؛ کیفیت عکس و فیلم‌برداری

سنسور تصویربرداری در دو لنز آیفون 7 پلاس از نظر اندازه فیزیکی با هم تفاوت دارند و این موضوع مستقیماً بر کیفیت نهایی عکس‌ها اثر می‌گذارد. لنز واید از سنسوری با ابعاد 1/3 اینچ بهره می‌برد، در حالی که سنسور لنز تلفوتو کمی کوچک‌تر و در حدود 1/3.6 اینچ است.

سنسور بزرگ‌تر به معنای سطح جذب نور بیشتر است؛ هرچه سطح سنسور وسیع‌تر باشد، فوتون‌های بیشتری از صحنه ثبت می‌شود و در نتیجه نویز دیجیتال کمتر و محدوده دینامیک وسیع‌تری به‌دست می‌آید.

به همین دلیل، لنز واید که هم سنسور بزرگ‌تر و هم دیافراگم بازتر f/1.8 دارد، در شرایط نوری دشوار عملکرد به‌مراتب بهتری نسبت به لنز تلفوتو نشان می‌دهد.

نکته جالب توجه این است که علی‌رغم تفاوت اندازه سنسور، اپل اندازه هر پیکسل را در هر دو لنز یکسان و در حدود 1.22 میکرون نگه داشته است.

این هم‌سانی به مهندسان اپل اجازه داد الگوریتم‌های پردازش تصویر را برای هر دو دوربین هماهنگ طراحی کنند و رنگ و تن پوست در حالت پرتره میان دو لنز تفاوت محسوسی نداشته باشد.

اندازه کوچک‌تر سنسور تلفوتو نیز دلیل مشخصی دارد؛ فاصله کانونی بلندتر 56 میلی‌متر برای رسیدن به زوم اپتیکال دو برابر، به لنزی با ساختار متفاوت نیاز داشت که در فضای فیزیکی محدود بدنه آیفون فقط با سنسوری کوچک‌تر قابل جادادن بود.

این محدودیت فیزیکی، دلیل اصلی ضعف نسبی این لنز در نور کم است، نه یک عیب طراحی.

از منظر مقایسه‌ای، رقبای آن دوره مانند گلکسی S7 با سنسور 1/2.5 اینچ و دیافراگم f/1.7 در لنز اصلی، در برخی شرایط نور کم عملکرد بهتری ارائه می‌دادند، اما نبود دوربین دوگانه در آن‌ها به معنای عدم امکان زوم اپتیکال واقعی و حالت پرتره سخت‌افزاری بود.

این تعادل میان اندازه سنسور و امکانات نرم‌افزاری، یکی از تصمیمات مهندسی هوشمندانه اپل در طراحی این محصول محسوب می‌شود.

در نهایت، درک تفاوت اندازه سنسور به کاربران کمک می‌کند انتظارات واقع‌بینانه‌تری از عملکرد هر دو لنز در شرایط نوری مختلف داشته باشند و بدانند چرا برخی عکس‌های گرفته‌شده با زوم دو برابر در محیط‌های کم‌نور، نویز بیشتری نسبت به عکس‌های لنز اصلی دارند.

آیفون 7 پلاس اولین گوشی اپل بود که از تراشه A10 Fusion به همراه یک پردازنده تصویر (ISP) اختصاصی و پیشرفته بهره برد. این ترکیب سخت‌افزاری، پایه‌ای شد برای آنچه امروز «عکاسی محاسباتی» نامیده می‌شود؛ فرآیندی که در آن نرم‌افزار نقشی به‌اندازه سخت‌افزار در کیفیت نهایی تصویر ایفا می‌کند.

در حالت پرتره، ISP آیفون 7 پلاس هم‌زمان داده‌های خام هر دو لنز واید و تلفوتو را دریافت و آن‌ها را برای ساخت نقشه عمق میدان با هم ترکیب می‌کند.

این نقشه عمق به الگوریتم اجازه می‌دهد پس‌زمینه را به‌صورت انتخابی محو کند، در حالی که سوژه اصلی همچنان واضح و تیز باقی بماند. این فرآیند در لحظه ثبت عکس و با سرعت بسیار بالا انجام می‌شود.

یکی دیگر از کارکردهای مهم پردازنده تصویر، کاهش نویز چندفریمی است. هنگام عکاسی در نور کم، دوربین به‌جای ثبت یک فریم منفرد، چندین فریم را پشت سر هم می‌گیرد و با تراز کردن و ترکیب هوشمند آن‌ها، تصویری با نویز کمتر و جزئیات بیشتر تولید می‌کند.

این قابلیت، که بعدها در آیفون‌های جدیدتر به «Deep Fusion» ارتقا یافت، ریشه‌اش را می‌توان در همین نسل جست‌وجو کرد.

پردازنده A10 Fusion همچنین وظیفه تشخیص صحنه و تنظیم خودکار پارامترهایی مانند تعادل سفیدی، اکسپوژر و فوکوس را بر عهده داشت.

الگوریتم‌های یادگیری‌ماشین به‌کاررفته می‌توانستند نوع صحنه (چهره، منظره، غذا و غیره) را تشخیص داده و تنظیمات دوربین را متناسب با آن بهینه کنند، بدون آنکه کاربر نیاز به دخالت دستی داشته باشد.

اهمیت این معماری زمانی بیشتر روشن می‌شود که بدانیم بسیاری از گوشی‌های هم‌دوره با سخت‌افزار دوربین مشابه یا حتی برتر، به دلیل نبود پردازنده تصویر قدرتمند، نتوانستند به کیفیت خروجی آیفون 7 پلاس برسند.

این موضوع نشان می‌دهد در عکاسی موبایل، هماهنگی میان سخت‌افزار و نرم‌افزار به‌اندازه خود سنسور یا لنز اهمیت دارد.

میراث این رویکرد را می‌توان در تمام نسل‌های بعدی آیفون مشاهده کرد؛ جایی که اپل هر سال با بهبود پردازنده تصویر، حتی بدون تغییر اساسی در سخت‌افزار دوربین، کیفیت خروجی را ارتقا داده است.

یکی از تغییرات مهمی که هم‌زمان با عرضه آیفون 7 پلاس و iOS 10 رخ داد، اما کمتر مورد توجه قرار گرفت، افزوده‌شدن پشتیبانی از فرمت تصویر RAW در سطح سیستم‌عامل بود.

اپل با معرفی قابلیت جدیدی در چارچوب AVFoundation، به توسعه‌دهندگان اجازه داد اپلیکیشن‌های خود را برای ثبت تصاویر RAW غیرفشرده طراحی کنند.

بر خلاف تصور رایج، اپلیکیشن پیش‌فرض دوربین اپل در آن زمان به‌طور مستقیم از RAW پشتیبانی نمی‌کرد و این قابلیت تا سال‌ها بعد (با iOS 14) به اپلیکیشن رسمی دوربین اضافه نشد.

اما در آیفون 7 پلاس، اپلیکیشن‌های شخص‌ثالث مانند Manual، ProCam و Camera+ توانستند از این ظرفیت سخت‌افزاری و نرم‌افزاری تازه بهره ببرند و فایل‌های DNG با کیفیت بالا تولید کنند.

مزیت اصلی فرمت RAW نسبت به JPEG معمولی، حفظ کامل داده‌های سنسور بدون فشرده‌سازی است.

این موضوع به‌ویژه برای کاربرانی که قصد ویرایش حرفه‌ای تصاویر را دارند اهمیت زیادی دارد، زیرا امکان تنظیم دقیق‌تر نوردهی، تعادل سفیدی و بازیابی جزئیات در سایه‌ها و هایلایت‌ها را بدون افت کیفیت محسوس فراهم می‌کند.

آیفون 7 پلاس همچنین امکان کنترل دستی پارامترهایی مانند فوکوس، سرعت شاتر، ایزو و تعادل سفیدی را از طریق همین اپلیکیشن‌های شخص‌ثالث در اختیار کاربران پیشرفته قرار می‌داد.

این سطح از کنترل، آیفون 7 پلاس را به گزینه‌ای جدی برای عکاسان موبایل حرفه‌ای در دوران خود تبدیل کرد؛ کاربرانی که پیش از این مجبور بودند برای چنین کنترلی به دوربین‌های مستقل روی بیاورند.

نکته قابل‌توجه دیگر این است که وجود دو لنز با فاصله کانونی متفاوت (28 و 56 میلی‌متر)، به عکاسان خلاقیت بیشتری در ترکیب‌بندی کادر بدون نیاز به جابه‌جایی فیزیکی می‌داد؛ امکانی که پیش از دوربین دوگانه در هیچ آیفونی وجود نداشت.

مجموع این قابلیت‌ها نشان می‌دهد آیفون 7 پلاس نه‌فقط برای کاربران عادی، بلکه برای طیفی از عکاسان نیمه‌حرفه‌ای نیز ابزاری کارآمد بود؛ ابزاری که پایه بسیاری از قابلیت‌های پیشرفته عکاسی در نسل‌های بعدی آیفون را بنا نهاد.

برای درک عمق پیشرفت دوربین آیفون 7 پلاس، مقایسه آن با نسل قبلی یعنی آیفون 6s پلاس گویاترین راه است.

آیفون 6s پلاس به یک دوربین تک‌لنزه 12 مگاپیکسلی با دیافراگم f/2.2 مجهز بود؛ عددی که نشان می‌دهد نور کمتری نسبت به لنز واید آیفون 7 پلاس با دیافراگم f/1.8 به سنسور می‌رسید.

این تفاوت دیافراگمی به‌تنهایی به معنای ورود حدود 60 درصد نور بیشتر به سنسور آیفون 7 پلاس در شرایط یکسان بود؛ بهبودی که مستقیماً در کیفیت عکاسی نور کم و کاهش نویز تصاویر شبانه قابل مشاهده است.

آیفون 6s پلاس هرچند از تثبیت‌کننده تصویر نوری (OIS) بهره می‌برد، اما این فناوری در آیفون 7 پلاس با نسل جدیدتری از الگوریتم‌های تثبیت ترکیب شد که ثبات بیشتری در عکاسی و فیلم‌برداری فراهم می‌کرد.

مهم‌ترین و بنیادی‌ترین تفاوت اما افزوده‌شدن لنز دوم تلفوتو بود. آیفون 6s پلاس به‌هیچ‌وجه امکان زوم اپتیکال نداشت و زوم آن کاملاً دیجیتال و همراه با افت کیفیت محسوس بود.

آیفون 7 پلاس با افزودن لنز 56 میلی‌متری، برای اولین‌بار زوم اپتیکال دو برابر واقعی و بدون افت کیفیت را به خانواده آیفون آورد.

حالت پرتره نیز کاملاً یک قابلیت منحصر به آیفون 7 پلاس بود که در نسل قبل اساساً امکان‌پذیر نبود، چراکه ساخت نقشه عمق میدان دقیق نیازمند دو دیدگاه هم‌زمان از دو لنز مجزاست. این یعنی آیفون 6s پلاس از نظر معماری سخت‌افزاری، مسیری برای رسیدن به چنین قابلیتی نداشت.

از نظر رزولوشن، هر دو مدل روی 12 مگاپیکسل برای دوربین اصلی ثابت ماندند، اما پردازنده جدیدتر (A10 در برابر A9) امکان پردازش سریع‌تر و پیچیده‌تر تصاویر، از جمله ادغام چندفریمی برای کاهش نویز، را برای آیفون 7 پلاس فراهم کرد.

در مجموع می‌توان گفت جهش دوربین آیفون 7 پلاس نسبت به 6s پلاس، نه یک به‌روزرسانی تدریجی بلکه یک تغییر نسل واقعی در فلسفه طراحی دوربین موبایل اپل بود؛ تغییری که مسیر آیفون‌های بعدی تا امروز را شکل داد.

یکی از قابلیت‌های کمتر شناخته‌شده اما تأثیرگذار دوربین آیفون 7 پلاس، فعال‌سازی پیش‌فرض HDR خودکار (Auto HDR) بود. پیش از این نسل، کاربران آیفون معمولاً باید HDR را به‌صورت دستی از تنظیمات دوربین فعال می‌کردند یا با تأخیر محسوس بین ثبت دو نسخه عادی و HDR عکس مواجه می‌شدند.

در آیفون 7 پلاس، الگوریتم دوربین به‌صورت هوشمند صحنه را تحلیل می‌کند و در شرایطی که اختلاف نور میان بخش‌های روشن و تاریک کادر (مانند آسمان روشن و پیش‌زمینه سایه‌دار) از حد مشخصی فراتر رود، بدون دخالت کاربر چند فریم با نوردهی متفاوت را ثبت و در لحظه با هم ترکیب می‌کند.

نتیجه، تصویری با جزئیات حفظ‌شده هم در هایلایت‌ها و هم در سایه‌هاست.

این فرآیند با سرعتی انجام می‌شود که کاربر تقریباً هیچ تأخیری در گرفتن عکس احساس نمی‌کند؛ دستاوردی که مستقیماً وامدار قدرت پردازشی پردازنده A10 Fusion است.

پیش از این، ترکیب چند فریم HDR روی آیفون‌های قدیمی‌تر می‌توانست باعث محو شدن جزئیات در صورت حرکت دست یا سوژه شود، اما آیفون 7 پلاس با الگوریتم تراز فریم بهبودیافته، این مشکل را تا حد زیادی برطرف کرد.

کاربرد عملی این قابلیت را می‌توان به‌وضوح در عکاسی از منظره‌های بیرونی در روزهای آفتابی، عکس‌های داخل ساختمان با پنجره روشن در پس‌زمینه، یا صحنه‌های غروب آفتاب مشاهده کرد؛ جایی که دوربین‌های فاقد HDR هوشمند معمولاً یا آسمان را بیش‌ازحد روشن (سوخته) یا پیش‌زمینه را بیش‌ازحد تاریک ثبت می‌کنند.

نکته قابل‌توجه این است که HDR خودکار روی هر دو لنز واید و تلفوتو به‌صورت مستقل عمل می‌کرد، به این معنا که کیفیت این قابلیت هنگام استفاده از زوم اپتیکال نیز حفظ می‌شد؛ ویژگی‌ای که در بسیاری از گوشی‌های رقیب هم‌دوره با دوربین دوگانه هنوز به‌طور کامل پیاده‌سازی نشده بود.

مجموع این عملکرد نشان می‌دهد اپل از همان نسل آیفون 7 پلاس، مسیر خودکارسازی هرچه‌بیشتر تصمیمات فنی عکاسی را برای رسیدن به بهترین نتیجه ممکن با کمترین دخالت کاربر آغاز کرده بود.

با گذشت نزدیک به یک دهه از عرضه آیفون 7 پلاس، بررسی جایگاه امروزی دوربین این گوشی برای کاربرانی که همچنان از آن استفاده می‌کنند یا قصد خرید دست دوم آن را دارند، اهمیت عملی دارد.

نکته نخست این است که آیفون 7 پلاس دیگر آخرین به‌روزرسانی‌های iOS را دریافت نمی‌کند و پشتیبانی رسمی نرم‌افزاری آن (تا iOS 15) مدت‌هاست به پایان رسیده است. این موضوع مستقیماً به معنای عدم دسترسی به بهبودهای الگوریتمی جدیدتر دوربین، مانند نسخه‌های پیشرفته‌تر Smart HDR یا Deep Fusion، است.

از منظر سخت‌افزاری خالص، رزولوشن 12 مگاپیکسلی و دیافراگم f/1.8 لنز اصلی همچنان برای عکاسی روزمره در نور کافی عملکرد قابل‌قبولی دارد و از بسیاری گوشی‌های اقتصادی امروزی عقب نیست.

اما در شرایط نور کم و به‌ویژه در فیلم‌برداری شبانه، فقدان الگوریتم‌های نویزگیری مدرن و محدودیت پردازنده A10 Fusion در برابر تراشه‌های جدید، تفاوت محسوسی با آیفون‌های نسل‌های اخیر ایجاد می‌کند.

یکی از دلایلی که همچنان آیفون 7 پلاس را برای برخی کاربران گزینه‌ای قابل‌توجه نگه می‌دارد، وجود همان زوم اپتیکال دو برابر و حالت پرتره است؛ قابلیت‌هایی که در بسیاری از گوشی‌های اقتصادی حتی امروز به‌صورت کامل و باکیفیت ارائه نمی‌شوند.

برای کاربرانی که عمدتاً در نور روز عکاسی می‌کنند یا به دنبال گوشی دومی برای کارهای سبک هستند، این دوربین هنوز کفایت می‌کند.

با این حال، برای خریداران دست دوم، توصیه کلی توجه به سلامت فیزیکی لنز (خط‌وخش یا شکستگی شیشه محافظ)، عملکرد صحیح تثبیت‌کننده تصویر نوری (که با گذشت زمان و افتادن‌های مکرر ممکن است دچار اختلال شود) و بررسی صحت عملکرد حالت پرتره پیش از خرید است، زیرا این موارد به‌سادگی در بازدید ظاهری قابل تشخیص نیستند.

در نهایت، دوربین آیفون 7 پلاس باید به‌عنوان یک ابزار عکاسی متناسب با استانداردهای زمان عرضه‌اش ارزیابی شود، نه در مقایسه مستقیم با پرچم‌داران امروزی. در چارچوب همان استانداردها، همچنان یکی از موفق‌ترین پیاده‌سازی‌های اولیه دوربین دوگانه در صنعت موبایل به شمار می‌رود.