بزرگنمایی بدون افت چیست و چگونه در لومیا ۱۰۲۰ و اکسپریا z1 عمل می‌کند؟

دوربین گوشی های هوشمند با گام هایی بلند رو به پیشرفت است و با وجود آنکه این زمینه، توسعه خود را مدیون شرکت های بزرگ زیادی است اما بیشترین پیشرفت ها به لطف نوکیا و اخیرا سونی رقم خورده است. هر ساله ما با سنسورهای بزرگ تر، پیکسل های بیشتر و بزرگ تر، دیافراگم های عریض تر، لرزش گیر اپتیکال و بسیاری ..
در بسیاری از موارد و سوژه های تصویربرداری، موقعیت سوژه به گونه ای است که یا شما مجبور خواهید بود از نمای نزدیک تری به تصویربرداری از سوژه بپردازید یا اصل و هدف تصویر را از دست خواهید داد. این در حالی است که در صورتی که تنها انتخاب شما تکیه بر زوم دیجیتال سنتی باشد در نهایت با نتیجه جالبی روبرو نخواهید بود. در این حالت بدلیل افزایش مقیاس تصویر برای رسیدن به رزولوشن مورد نظر، بدون توجه به رزولوشن اصلی تصویر با اینکه شیء مورد نظر به میزان دلخواه شما نزدیک به نظر خواهد رسید اما هزینه افت کیفیت آن به هیچ عنوان قابل چشم پوشی نیست. در زوم دیجیتال سنتی، تصویر توسط پردازش های نرم افزاری کشیده می شود و پس از آن تلاش می شود به بهترین شیوه ممکن فضاهای خالی پر گردد. اگرچه به لطف سنسورهای عظیم به کار رفته در برخی دستگاه ها نظیر لومیا ۱۰۲۰ نوکیا و سری اکسپریا زد سونی مساله زوم دیگر چندان مشکل ساز نیست اما همه این دستگاه ها به جای امید بستن به زوم لنزهای ضخیم نظیر آنچه در Galaxy S4 Zoom شاهد بوده ایم، بر رزولوشن عظیم خود برای دستیابی به آنچه آن را «بزرگنمایی بدون افت» یا Lossless Zoom می خوانیم تکیه می کنند. اما در کل، زوم بدون افت چیست؟ در اصطلاح ساده، این عبارت به معنی بزرگنمایی بر روی یک صحنه، تنها به قیمت افت کیفیت بسیار ناچیز است. این موضوع را بدین شکل در نظر بگیرید: در شرایطی که آنقدر تعداد پیکسل های موجود در دوربینی نظیر آنچه در لومیا ۱۰۲۰ وجود دارد بالاست که شما می توانید هر بخش از تصویر را بریده (Crop کنید) و همچنان آنقدر پیکسل در آن بخش وجود داشته باشد که برای تشکیل یک تصویر بزرگ با کیفیت از نمای بزرگنمایی شده مناسب باشد. در این حالت نه افت کیفیت محسوس را شاهد هستیم و نه افزایش مقیاس نرم افزاری را… اما این خصوصیت در عمل به چه نحو اجرا می شود؟
اجازه دهید توضیحات را با مثالی از گوشی Nokia 808 PureView ادامه دهیم که طلایه دار دوربین های نوکیا در گوشی های هوشمند این تولیدکننده فنلاندی بوده است. نوکیا ۸۰۸ PV با لنز عظیم الجثه ۴۱ مگاپیکسلی خود همچنان مدعی قدری محسوب می گردد. همانگونه که ممکن است حدس زده باشید، بسیاری از تکنولوژی های مورد استفاده در بنیان دوربین گوشی لومیا ۱۰۲۰ از نوکیا ۸۰۸ به ارث رسیده است که بزرگنمایی بدون افت یکی از آن ها است. ممکن است برخی از شما ندانید اما لومیا ۱۰۲۰ با وجود سنسور بزرگ خود، تصاویری با کیفیت ساده ی ۵ مگاپیکسل را ثبت می کند. البته این تصاویر با عکس های گرفته شده با دوربین ۵ مگاپیکسلی عادی قابل قیاس نیست چرا که تصاویر در دوربین لومیا ۱۰۲۰ اصطلاحا oversample یا نمونه سازی می شوند که در آن شما در تصاویر خود ۵ میلیون ابرپیکسل را به کار خواهید بست. پیکسل های اضافی از طریق دریافت داده های مورد نیاز از پیکسل های هم جوار تولید خواهند شد و در نهایت آمیخته شده و یک پیکسل فوق العاده با کیفیت را خواهند ساخت. نتیجه این فرآیند، تصاویری با نویز و تاری بسیار کم خواهد بود.
این شیوه تنها به این دلیل بدون افت نامیده می شود که آنچنان تعداد پیکسل های در دسترس فراوان است که زمان افزایش بزرگنمایی به محدوده ای فراتر از رزولوشن دوربین، لومیا ۱۰۲۰ می تواند به جای افزایش مقیاس و افت کیفیت، تا سه برابر حالت عادی بدون هیچ افت قابل توجهی در کیفیت و شفافیت تصویر به بزرگنمایی بپردازد. هرچه شما بزرگنمایی را افزایش داده و پیکسل های کمتری را باقی می گذارید، با افزایش این بزرگنمایی سطح oversample کردن کاهش یافته تا اینکه در نهایت در رزولوشن ۷۲۰p به صفر برسد. در چنین نقطه ای دیگر امکان افزایش بزرگ نمایی با حالت بدون افت وجود نخواهد داشت چرا که سطح بزرگنمایی از محدوده توانایی سنسور تجاوز خواهد کرد که در نتیجه آن با افزایش مقیاس نرم افزاری تصویر مواجه خواهیم شد که بهای آن از بین رفتن جزئیات خواهد بود. از همه بهتر و مهم تر، از آنجا که در فرآیند بزرگنمایی تنها بخش مرکزی اوپتیک ها مورد استفاده قرار می گیرد، تمامی اعوجاج های هندسی و اوپتیکال و سایه روشن در پایین ترین سطح خود خواهند بود.
طی این مبحث اغلب از نوکیا برای توضیح استفاده کردیم اما پرچمدارهای جدید سونی با سنسورهای Exmor RS خود از روال مشابهی برای ارائه بزرگنمایی بدون افت بهره می برند. از آنجا که گوشی اکسپریا Z1 تصاویری ۸ مگاپیکسلی ثبت می نماید، رزولوشن وسیع آن امکان زوم بدون افت را تا سطح ۱٫۸ برابر ممکن می سازد؛ این میزان چندان قدرتمند محسوب نمی گردد ولی همچنان می توان بعنوان یک ویژگی قابل توجه از آن یاد کرد.
.