حالت پرتره در موبایل چگونه کار می‌کند؟

یکی از مهم‌ترین قابلیت‌هایی که این روز‌ها در دوربین گوشی‌های هوشمند، خصوصاً انواعی از آن‌ها که دارای دو دوربین هستند خودنمایی می‌کند، امکان عکاسی حالت پرتره در موبایل است. در تبلیغات این گوشی‌ها گفته می‌شود که حالت عکاسی Portrait تصویری شبیه به دوربین‌های DSLR را ثبت می‌کند.حالت پرتره در موبایل ادعای امکان ثبت عکس‌هایی شبیه به دوربین‌های DSLR است،‌که در این تبلیغات تأکید زیادی روی آن می‌شود. درواقع تصاویری هستند که از حسگر‌های بزرگ در این دوربین‌ها به دست می‌آید. وجود حسگر بزرگ (که هر چقدر بزرگ‌تر باشند بهتر است) علاوه بر کیفیت بالاتر رنگ و دامنه گسترده‌تر نور و نویز کمتر در محیط‌های تاریک، یک خصوصیت مهم هم دارد و آن این است که وقتی از سوژه‌ای نزدیک عکاسی می‌کنید، باعث محو شدن زیاد پس زمینه عکس می‌شود.درواقع وقتی درباره عکس‌های شبیه به DSLR می‌شنویم، اشاره به همین قابلیت است و ربطی به نویز یا کیفیت بالاتر عکس‌ها ندارد.اگرچه محوشدگی پس زمینه سوژه به عوامل مختلفی مانند حداکثر بزرگی دیافراگم، طول لنز و فاصله سوژه تا تصویر هم بستگی دارد، اما مهم‌ترین عامل در این میان، همان اندازه حسگر دوربین است که در دوربین‌های موبایل، اصولاً به دلیل فاصله کم دوربین تا سطح حسگر، ممکن نیست به حسگر‌های بزرگ دوربین‌های DSLR برسد.سؤال اینجاست که چطور دوربین‌های موبایل می‌توانند با آن حسگر کوچک، مانند دوربین‌های DSLR، پس زمینه سوژه را محو کنند و این قابلیت چقدر کاربردی است؟آیا این هم یکی دیگر از آن ترفند‌های تبلیغاتی است که بتوانند موبایل‌های جدیدتر را با قیمت‌های بیشتر به شما بفروشند؟ یا واقعاً کاربرد دارد و تکنولوژی به درجه‌ای رسیده که آرام آرام، دوربین‌های عکاسی را از دور خارج کند؟?بیشتر بخوانید : 8 روش برای ثبت تصاویری بهتر با تلفن همراهحالت پرتره در موبایل چیست؟حالت پرتره یا Portrait در دوربین گوشی‌های هوشمند جدید، درواقع یک نوع تنظیمات در این دوربین‌ها است که مخصوص عکاسی پرتره طراحی شده است. به این ترتیب که وقتی با آن عکس می‌گیرید، می‌توانند چهره، صورت و بدن سوژه را تشخیص داده و براساس آن، زمینه دورتادور سوژه را بسیار بیشتر از چیزی که واقعاً هست محو می‌کند. به این ترتیب، سوژه شارپ و واضح ثبت شده و زمینه عکس بیشتر محو می‌شود تا تمرکز بیشتری روی سوژه ایجاد شود.نکته مهم اینکه این قابلیت اگرچه نام Potrait را بر خود دارد، اما لزوماً فقط برای عکاسی پرتره استفاده نمی‌شود. بلکه اگر با حالت پرتره در موبایل از هر چیز دیگری هم عکس بگیرید، دوربین سعی می‌کند محدوده اطراف سوژه را تشخیص داده و فاصله‌های دورتر از سوژه را محو کند.اما چیزی که باعث سردرگم شدن عکاسان می‌شود این است که تقریباً از اولین مدل‌های دوربین‌های دیجیتال، همواره مد Portrait یکی از مد‌های همیشگی در دوربین‌ها (حتی دوربین‌های DSLR) بوده است و اگرچه این قابلیت در دوربین و موبایل، هم نام است، اما کاربری و شرایط کاملاً متفاوتی دارد.عکاسی با حالت Portrait در دوربین‌های عکاسی DSLR، معمولاً اشاره به تنظیمات رنگ و نور خاصی دارد که خود دوربین به صورت خودکار، روی عکس‌هایی که با آن گرفته می‌شوند ایجاد می‌کند. جالب اینجاست که این تنظیمات هم صرفاً روی فایل‌های JPEG این دوربین‌ها به کار گرفته می‌شود و ربطی به فایل‌های خام یا RAW ندارد.در دوربین‌های کانن و نیکون، این مد عکاسی در زیر گروه تنظیمات Picture Style ها و Picture Control ها قرار می‌گیرد و معمولاً به عکس‌های با رنگ‌های نسبتاً غلیظ و شارپنس زیاد می‌انجامد.در دوربین‌های کامپکت یا حالت‌های از پیش آماده در DSLR ها (گزینه‌های Scene) که خود دوربین، کنترل سرعت و شاتر را در دست می‌گیرد، مفهوم دیگری از حالت پرتره در موبایل را می‌بینیم که در آن، دوربین سعی می‌کند بازترین دیافراگم لنز را برای دستیابی به بیشترین بوکه انتخاب کند و بعد از آن، سرعت شاتر را متناسب با آن تغییر می‌دهد.اگرچه، برخی تغییرات نرم‌افزاری دیگر، مانند غلظت رنگ، شارپنس و تشخیص چهره و گاهی اوقات نور فلاش پرکننده هم فعال می‌شود، اما این حالت هم ربطی به حالت پرتره در گوشی‌های موبایل ندارد.آنچه که در دوربین‌های موبایل (خصوصاً انواع دو دوربین) به نام حالت پرتره می‌شناسیم دسترسی به دیافراگم و شاتر و … ندارد. اصولاً در اغلب دوربین‌های موبایل، دیافراگم ثابت است (البته مدل‌های پیشرفته‌ای مانند Samsung Galaxy S9 یا Huawei P20 Pro استثنا هستند) و شما نمی‌توانید دیافراگم را عوض کنید.بنابراین بسته به دیافراگم دوربین، به‌هرحال خوب یا بد، از یک گشودگی استفاده می‌شود. ضمن اینکه همان‌طور که گفتیم، حسگر و لنز دوربین‌های موبایل آن‌قدر کوچک هستند که مفهومی به نام بوکه (محوشدگی پس زمینه) برای آن‌ها غیر قابل دسترس است.سازندگان موبایل، اصولاً نمی‌توانند اندازه حسگر دوربین را بزرگ‌تر کنند، چون طبیعتاً دیگر نمی‌توانید موبایل را جیبتان بگذارید و احتمالاً باید مانند دوربین‌ها، با یک بند بزرگ از گردن آویزان کنید. اما مزیت مهم گوشی‌های هوشمند، قدرت پردازش آن‌هاست.از آنجا که حالت Portrait در دوربین‌های موبایل، درواقع نوعی عملکرد نرم‌افزاری است، بنابراین هرچقدر این پردازشگر‌ها سریع‌تر می‌شوند، طبیعتاً کیفیت و عملکرد حالت Portrait هم بهتری و دقیق‌تر می‌شود.با به روز شدن این پردازشگر‌ها و افزایش سرعت محاسباتی، بهتر می‌توانند پس زمینه را از سوژه جدا کنند و محو کردن پس زمینه که به بوکه ختم می‌شود، دقیق‌تر و سریع‌تر می‌شود. به همین دلیل، آنچه که تا دیروز، به صورت دستی در فتوشاپ و توسط عکاسان حرفه‌ای انجام می‌شد، آرام آرام مرز هوش مصنوعی و انسانی را طی کرده و مانند بسیاری قابلیت‌های ویرایشی دیگر، پیشرفته تر شده است.اما چیزی که باعث چالش سازندگان موبایل شده است این است که اصولاً جداسازی سوژه از زمینه، به آن سادگی که درباره آن حرف می‌زنیم نیست. به عنوان مثال وقتی یک عکاس با دوربین عکاسی DSLR می‌کند، “می‌داند” که سوژه چیست و کدام بخش از تصویر می‌توانند همانند سوژه و هم سطح آن باشد.همچنین می‌تواند با توجه به دوری و نزدیکی بخش‌های مختلف کادر به دوربین، حدس بزند که محو شدگی برای کدام بخش‌ها بیشتر یا کمتر باید باشد. برخلاف عکاس، هوش مصنوعی اغلب دوربین‌های مدرن، نمی‌توانند این مسئله را “درک” کنند.به همین خاطر، سازندگان موبایل‌ها، از روش‌های مختلفی برای “محاسبه” محدوده سوژه و آنچه که می‌بایست محو یا شارپ شود استفاده می‌کنند. بنابراین، نتیجه استفاده از حالت پرتره در موبایل ، از یک برند تا برند دیگر، کاملاً متفاوت است. برای اینکه بفهمید که این قابلیت در گوشی‌های مختلف چطور کار می‌کنید، ابتدا نیاز است تا درباره نحوه محاسبه محدوده سوژه در گوشی‌های موبایل بیشتر بدانید.گوشی‌های مختلف، چطور از حالت پرتره استفاده می‌کنند؟احتمالاً نخستین برندی که حالت پرتره در موبایل های خودش استفاده کرد اپل بود. این قابلیت (دستکم با تعریفی که ما در اینجا گفتیم) برای نخستین بار در سال 2017 و در iPhone 7 Plus معرفی شد. این قابلیت آن‌قدر محبوب شد که بلافاصله برند‌های دیگر هم سعی کردند قابلیت محو سازی زمینه را در گوشی‌های جدید خودشان بگنجانند. اما این کار در گوشی‌ها به چه شکلی انجام می‌شود:استفاده از دوربین دو لنزیاصولاً برای استفاده از حالت پرتره در موبایل به یک دوربین دو لنزی نیاز است. به این ترتیب قابلیت Depth Mapping یا همان امکان نرم‌افزاری در دوربین که می‌تواند عمق میدان سوژه را حدس بزند، می‌تواند از هر دو دوربین تله و واید برای ترسیم نقشه تصویر استفاده کند.دوربین با مقایسه این دو تصویر با یکدیگر، می‌تواند لبه‌های سوژه را پیدا کند و کاملاً می‌تواند بفهمد که تا کجای تصویر، به عنوان پس زمینه محسوب می‌شود. به این ترتیب، آنچه که در تصویر به عنوان سوژه غیر انسانی محسوب می‌شود (مانند لبه‌های یک میز یا دیوار) برای محو کردن پس زمینه، شناسایی می‌شود.در مورد سوژه‌های انسانی نیز، همین اطلاعات با قابلیت تشخیص چهره نیز ترکیب می‌شوند و دقت بیشتری پیدا می‌کند. درواقع سوژه (یا سوژه‌ها) بلافاصله شناخته شده و مو‌ها و لباس‌های آن‌ها نیز از طریق Depth Map تخمین زده می‌شوند. این همان دلیلی است که باعث می‌شود اگر هم اشکالی وجود داشته باشد، تنها در لبه‌های مو‌ها و لباس است و هرگز صورت سوژه‌ها محو نمی‌شود.این همان تکنیکی است که در دوربین‌های جدید سامسونگ، هوآوی، شیائومی و همه گوشی‌هایی که دارای دو دوربین کنار هم هستند می‌بینیم. ضمناً iPhone X نیز دقیقاً همین کار را می‌کند.تکنولوژی تقسیم پیکسلبرخلاف دوربین‌های دو لنزی، دوربین‌هایی که از تکنولوژی تقسیم پیکسل یا Pixel Splitting استفاده می‌کنند، اصولاً نیازی به دو دوربین ندارند. اما دوربین آن‌ها باید حسگر خاصی داشته باشد. درواقع در این دوربین‌ها، به جای اینکه تصویر ثبت شده توسط دو دوربین جداگانه با هم مقایسه شوند، تنها یک دوربین تصویر را می‌گیرد، اما پیکسل‌های حسگری که این تصویر را ثبت می‌کنند، هر کدام به دو سلول جداگانه و در کنار هم تقسیم می‌شوند و درواقع هر کدام از آن‌ها، یک تصویر جداگانه ثبت می‌کند که با تصویر دیگر، به اندازه نیم پیکسل تفاوت دید دارد.در دوربین‌هایی مانند Google Pixel 2 که دارای قابلیت Dual Pixel Auto Focus هستند، هر پیکسل، دو فوتو دیود دارد که دوربین تصاویر هر کدام از این دو سری فوتو دیود را به صورت جداگانه ثبت و با دیگری مقایسه می‌کند.سؤالی که اینجا پیش می‌آید این است که چرا در گوشی‌های با دو دوربین‌، فاصله کانونی لنز‌ها متفاوت است و آیا این تفاوت موجب افزایش دقت آن‌ها می‌شود؟ به نظر نمی‌رسد که تله و واید بودن این دو لنز، تأثیری روی دقت Depth Mapping بگذارد. اتفاقاً، به دلیل عدم تطابق این دو تصویر به طور کامل روی یکدیگر، احتمالاً در کناره‌های تصویر که خارج از کادر لنز تله قرار دارد، دقت پایین هم می‌آید. اما دوربین‌های موبایل را به این صورت می‌سازند، تا بتوانند گزینه زوم اپتیکال (زوم با لنز) که در دوربین موبایل به سختی امکان پذیر است را به این ترتیب در اختیار کاربر قرار دهند.قابلیت زوم هم کاربرد کمتری نسبت به گزینه محوسازی پس‌زمینه ندارد. به همین دلیل سازندگان موبایل سعی می‌کنند با یک تیر دو نشان بزنند: هم قابلیت زوم اپتیکال را به کاربر می‌دهند و هم از دو دوربین برای محوسازی پس زمینه استفاده می‌کنند.اما یکی از مهم‌ترین استفاده‌های حسگر Dual Pixel این است که حتی دوربین جلوی دوربین هم که فقط دارای یک لنز است، می‌تواند Depth Mapping و قابلیت عکاسی Portrait را فراهم کند. اتفاقاً یکی از مهم‌ترین زمان‌هایی که محو کردن پس زمینه برای عکس پرتره کاربرد پیدا می‌کند، همین عکاسی سلفی است که تقریباً در همه موارد، سوژه آن خود شخص است.محو کردن زمینه با نرم افزاردر حالت ایده‌آل، محو سازی زمینه باید ترکیبی از نرم‌افزار و سخت‌افزار دوربین گوشی باشد. اما اگر امکان تغییر سخت‌افزار وجود نداشته باشد چطور؟ در چنین مواردی دیگر این برنامه‌های عکاسی مختلف هستند که بسته به کیفیت و کارآیی خودشان، می‌توانند محدوده سوژه را حدس زده و محو سازی را انجام دهند. این برنامه‌ها معمولاً دارای قابلیت تشخیص چهره هستند و معمولاً نتیجه محو سازی آن‌ها آن‌قدرها که در دو روش قبلی بود مؤثر نیست. زیرا دیگر در اینجا Depth Map وجود ندارد و طبیعتاً لبه‌های سوژه چندان راحت تشخیص داده نمی‌شود.اما خوبی این روش این است که اغلب سازندگان موبایل‌ها می‌توانند حالت پرتره در موبایل را در برنامه دوربین خودشان بگنجانند. حتی اینستاگرام هم یک چنین قابلیتی را اضافه کرده است و نام آن را Focus گذاشته است.این قابلیت در گوشی‌های مختلف چقدر تفاوت دارد؟همان‌طور که گفتیم، همه چیز بستگی به مدل گوشی و تکنولوژی‌های آن دارد و نمی‌توانید یک نتیجه یکسان را انتظار داشته باشید. اما اینکه تفاوت چقدر است را می‌توانید در یک ویدئوی مقایسه‌ای در یو‌تیوب ببینید. در این مقایسه قابلیت عکاسی حالت پرتره در موبایل های Galaxy Note 8، iPhone X، Huawei Mate 10 Pro و Google Pixel 2 XL در شرایط یکسان بررسی شده است. اما در اینجا، به جز خروجی عکس‌ها، نکات دیگری را هم باید در نظر بگیریم.به عنوان مثال Google Pixel 2 XL به دلیل عدم نیاز به دو دوربین جداگانه، می‌تواند از این قابلیت هم روی دوربین اصلی و هم روی دوربین سلفی بهره ببرد و iPhone X می‌تواند با استفاده از قابلیت 3D Face ID اختصاصی خودش، با دوربین سلفی‌اش هم روی چهره مالک گوشی از حالت پرتره در موبایل استفاده کند.حرف آخرعلی‌رغم همه پیشرفت‌ها، به‌هرحال ما درباره “شبیه‌سازی حالت پرتره در موبایل ” صحبت می‌کنیم. آنچه که قرار است به آن شبیه شود، همان چیزیست که توسط دوربین‌های و لنز‌های واقعی اتفاق می‌افتد. حالت Portrait در نهایت یک جلوه نرم‌افزاری است که هنوز راه درازی را در پیش دارد تا بتواند چشمان یک عکاس را فریب دهد، حتی اگر در اندازه اینستاگرام ثبت شود.ضمن اینکه اگر عکس را با ابعاد بزرگ بگیرید، احتمالاً هر کسی می‌تواند این جلوه نرم‌افزاری را از عکس اصلی تشخیص دهد و اگر شما زیاد عکاسی پرتره می‌کنید، یا به دلایلی، عکس‌های پرتره‌ای که می‌گیرید را در اندازه‌های بزرگ استفاده می‌کنید، دوربین‌های کوچکی مانند دوربین Fujifilm XF10 قطعاً کیفیت و کارآیی بهتری برایتان خواهند داشت.برای خواندن مطالب بیشتر به سایت نورنگار مراجعه کنید