9 دقیقه
بر اساس گزارشها، سامسونگ در حال توسعه یک ارتقای بزرگ برای دوربین پرچمداران آیندهاش است: یک سنسور تصویر با شاتر سراسری (global shutter) که ممکن است همراه با سری گلکسی S27 عرضه شود. در صورت صحت این اطلاعات، این تغییر میتواند نحوهٔ ثبت حرکت توسط گوشیهای هوشمند را بهطور چشمگیری بهبود دهد و ثبت عکسهای اکشن واضحتر و گرفتن تصاویر سریعتر را امکانپذیر سازد.
چرا شاتر سراسری اهمیت دارد
اکثر سنسورهای فعلی گوشیهای هوشمند از شاتر خطی یا همان rolling shutter استفاده میکنند که پیکسلها را خط به خط میخواند. این روش هنگام ثبت سوژههای سریع میتواند موجب اعوجاج یا همان «اثر ژلهای» شود؛ بهطوریکه خطوط مستقیم خمیده یا اشیاء در حال حرکت کج به نظر میرسند. شاتر سراسری تمام پیکسلها را بهصورت همزمان «منجمد» میکند و بنابراین این نوع اعوجاج کاملاً حذف میشود؛ نتیجه قابهایی تمیزتر و دقیقتر برای ثبت ورزش، صحنههای سریع و ویدئوی تثبیتشده است. فناوری شاتر سراسری سالهاست که در دوربینهای پخش حرفهای و دوربینهای صنعتی استفاده میشود و آوردن آن به دوربینهای موبایل میتواند جهشی قابل توجه در تصویربرداری موبایل باشد.
مشخصات فنی و اطلاعات نشتشده
شایعات حاکی است سنسور جدید سامسونگ دارای پیکسلهایی با اندازهٔ 1.5 میکرون است که بهصورت 2x2 پشتهای (stacked) چینش یافتهاند تا خروجی 12 مگاپیکسلی تولید کنند. این پیکربندی 2x2 معمولاً به معنای ترکیب پیکسلها برای بهبود حساسیت نوری یا تولید خروجی با رزولوشن معین است و با توجه به مشخصات اعلامشده، احتمال دارد این ماژول برای لنز تلهفوتو یا فوقعریض بهکار رود، نه بهعنوان سنسور اصلی واید.
یکی دیگر از نکات فنی مهم این است که به گفتهٔ نشتها، هر پیکسل به یک مبدل آنالوگ‑به‑دیجیتال (ADC) تعبیهشده مجهز شده است. داشتن ADC مستقل برای هر پیکسل میتواند سرعت خواندن دادهها را افزایش دهد و تأخیر (latency) را برای عکسبرداری پیدرپی (burst) و ویدئوی پرتحرک کاهش دهد. این موضوع برای ثبت لحظات سریع، ویدئوی اسلوموشن و بهرهبرداری از روشهای پیشرفتهٔ عکاسی محاسباتی اهمیت دارد، زیرا دادهٔ خام با اختلالهای کمتر وارد پردازشگر تصویر (ISP) میشود.
معماری پشتهای و مزایای طراحی
طراحی پشتهای یا stacked sensor به سازنده اجازه میدهد لایههای مختلف مثل فیلتر رنگی، فوتودیودها و مدارهای پردازش را بهصورت مجزا در لایههایی قرار دهد؛ این کار میتواند عملکرد حسگر و قابلیتهایی مانند خوانش سریع، مدیریت توان و عملکرد بهتر در نور کم را افزایش دهد. ترکیب این معماری با شاتر سراسری و ADC در هر پیکسل میتواند تجربهٔ تصویربرداری حرکت را به سطح تازهای ببرد، البته این پیادهسازی پیچیدگیهای تولید و هزینهٔ قطعات را نیز بالا میبرد.
مزایا در عمل برای کاربران و سازندگان محتوا
در عمل، حضور شاتر سراسری در سنسور موبایل میتواند مزایای متعددی داشته باشد:
- کاهش فریمهای تحریفشده هنگام دنبالکردن سوژههای متحرک و بهبود کیفیت کلی تصویربرداری حرکت.
- افزایش دقت فوکوس خودکار (AF) هنگام ردیابی سوژههای سریع به دلیل دادهٔ خام دقیقتر.
- بهبود عملکرد تثبیت الکترونیکی تصویر (EIS) و توانایی ارائهٔ ویدئوی صافتر در شرایط حرکت شدید.
- ورودی بهتر و قابلاطمینانتر برای الگوریتمهای عکاسی محاسباتی (computational photography)، که میتواند به تولید HDR بهتر، عکاسی در نور کم و کاهش نویز کمک کند.
- مزیت قابلتوجه برای سازندگان محتوا که با ویدئوی اسلوموشن، فیلمبرداری ورزشی یا تصویربرداری از سوژههای سریع سروکار دارند.
نمونههای استفاده و کاربردهای خاص
برای کاربرانی که از گوشی برای ضبط ویدئوی ورزشی، مستندهای حرکت سریع یا فیلمبرداری حرفهای موبایل استفاده میکنند، شاتر سراسری میتواند کیفیت قابللمسی ایجاد کند. همچنین در کاربردهای واقعیتافزوده (AR)، بینایی ماشین و اسکن سهبعدی که دقت زمانی فریمها اهمیت دارد، این فناوری میتواند بهرهوری و دقت را افزایش دهد.
تأثیر بر عکاسی محاسباتی و پردازش تصویر
یکی از ارکان اصلی پیشرفت دوربینهای موبایل، ادغام سختافزار و نرمافزار است: سنسور بهتر دادهٔ ورودی بهتر میدهد و نرمافزار میتواند خروجی نهایی را بهبود دهد. شاتر سراسری با ارائهٔ دادهٔ خام تمیزتر، به سیستمهای عکاسی محاسباتی اجازه میدهد افکتهایی مثل استکینگ پیکسل، حذف نویز مبتنی بر چندفریمی، یا تولید HDR را با کیفیت بالاتری اجرا کنند. علاوه بر این، وجود ADC در هر پیکسل میتواند به پردازش توزیعشدهتر و موازیسازی وظایف پردازشی کمک کند، که نهایتاً به افزایش سرعت عملکرد و کاهش تاخیر در حالتهای capture burst و ویدئویی منجر میشود.
تأثیر بر فرایندهای پسپردازش و RAW
در حالت ثبت RAW، که دادهٔ خام سنسور بدون پردازش تصویر تولید میشود، حذف اعوجاج ناشی از rolling shutter به معنای دستیابی به دادههای پایهی پاکتر برای تبدیل به تصویر نهایی است. این امر برای عکاسان و ویراستاران حرفهای که نیاز به بیشترین کنترل روی نور و جزئیات دارند اهمیت دارد و تاثیر مستقیم بر کیفیت نهایی فایلهای RAW خواهد گذاشت.
چالشها و محدودیتهای احتمالی
اگرچه شاتر سراسری مزایای زیادی دارد، اما پیادهسازی آن در گوشیهای موبایل با چالشهایی همراه است:
- مصرف توان و تولید گرما: خوانش همزمان همهٔ پیکسلها ممکن است بار پردازشی و مصرف انرژی را افزایش دهد، که برای دستگاههای کوچک با محدودیت گرمایی و باتری بهعنوان چالشی مهم مطرح است.
- محدودیت در حساسیت نوری و دامنهٔ دینامیک: برخی پیادهسازیها ممکن است در مقایسه با بهترین نمونههای rolling shutter اندکی حساسیت به نور یا دامنه دینامیک را کاهش دهند، مگر اینکه طراحی پیکسل و فناوری پشتهای این کاهش را جبران کند.
- هزینهٔ تولید و نرخ بازدهی (yield): ساخت سنسورهای پیچیده با ADC در هر پیکسل و معماری پشتهای پیچیدهتر است و ممکن است هزینه و پیچیدگی خطوط تولید را افزایش دهد.
- اندازهٔ پیکسل و trade-offها: نگهداشتن اندازهٔ پیکسل در محدودهٔ کوچک (مثل 1.5µm) برای تولید رزولوشن مشخص میتواند روی نویز و حساسیت نوری تأثیر بگذارد؛ بنابراین طراحان باید تعادلی میان رزولوشن، حساسیت و مصرف انرژی برقرار کنند.
نیاز به هماهنگی سختافزار و نرمافزار
یکی دیگر از موانع مهم، نیاز به اصلاح قابلتوجه در ISP و الگوریتمهای نرمافزاری است. دادهٔ ورودی از شاتر سراسری با الگوها و زمانبندی متفاوتی به پردازشگر میرسد؛ بنابراین تیمهای نرمافزاری باید الگوریتمهای فوکوس، تثبیت و پردازش چندفریمی را برای کسب بیشترین بهرهوری بازآموزی و بهینه کنند.
موقعیت سامسونگ در بازار و رقابت با سایر سازندگان
سامسونگ تنها شرکتی نیست که به شاتر سراسری در موبایل توجه نشان داده است؛ شایعات حاکی از آن است که اپل نیز راهحلهای مرتبط با شاتر سراسری را برای آیفونهای آینده بررسی میکند. این موضوع نشان میدهد که ثبت حرکت بدون اعوجاج ممکن است به یک گرایش صنعتی تبدیل شود. در صورتی که چند بازیگر بزرگ بازار بهسمت پیادهسازی این فناوری حرکت کنند، شاهد شتاب در توسعهٔ اکوسیستم نرمافزاری، ابزارهای تولید محتوا و بهبود کلی تجربهٔ تصویربرداری خواهیم بود.
از منظر رقابتی، حضور شاتر سراسری میتواند وجه تفکیکی برای گوشیهای پرچمدار باشد و در تبلیغات و تجربهٔ کاربری، مزیتی روشن برای سامسونگ ایجاد کند؛ البته موفقیت تجاری بستگی زیادی به پیادهسازی دقیق، مدیریت مصرف انرژی و قیمتگذاری نهایی دارد.
تحلیل بازار و پیامدها برای کاربران
اگر سامسونگ سنسور شاتر سراسری را در سری گلکسی S27 عرضه کند، این اتفاق چند پیامد میتواند داشته باشد:
- افزایش توقع کاربران نسبت به کیفیت ثبت حرکت و ویدئو که سازندگان دیگر را به دنبال کردن مسیر مشابه وادار خواهد کرد.
- گسترش قابلیتهای حرفهایتر در دستگاههای موبایل؛ مخصوصاً برای تولیدکنندگان محتوا و خبرنگاران میدانی که به ابزارهای جمعوجور با کیفیت بالا نیاز دارند.
- فشار بر سازندگان نرمافزار و اکوسیستم برای ارتقای الگوریتمهای عکاسی محاسباتی تا از دادهٔ جدید بهترین بهرهبرداری شود.
نتیجهگیری و چشمانداز
گزارشها دربارهٔ سنسور شاتر سراسری سامسونگ برای گلکسی S27 نویدبخش یک جهش در کیفیت تصویربرداری موبایل است. اگر این فناوری بهصورتی بهینه و قابلاعتماد پیادهسازی شود، میتواند تحولی در ثبت حرکت، ویدئوهای اسلوموشن و عکاسی ورزشی ایجاد کند و زمینهٔ پیشرفت عکاسی محاسباتی را در گوشیها تقویت نماید. با این حال، موانعی مانند مصرف انرژی، هزینه تولید و نیاز به هماهنگی عمیق بین سختافزار و نرمافزار وجود دارد که سامسونگ و دیگر تولیدکنندگان باید آنها را مدیریت کنند.
در نهایت، اگرچه سامسونگ تاکنون رسماً این گزارشها را تأیید نکرده است و زمانبندی یا جزئیات دقیق پیادهسازی هنوز در حد گمانهزنی باقی ماندهاند، ورود شاتر سراسری به موبایل میتواند نقطهٔ عطفی در توسعهٔ دوربینهای گوشی باشد و انتظارات کاربران از ثبت حرکت را به سطح جدیدی برساند.
منابع و آمادهسازی برای اطلاعات بیشتر
این مقاله بر پایهٔ گزارشها و نشتهای فنی منتشرشده در رسانهها و انجمنهای تخصصی صنعت دوربین و نیمههادی نوشته شده است. برای خوانندگانی که علاقهمند به جزئیات فنی بیشتر هستند، پیگیری گزارشهای معتبر فناوری، بررسی دادههای منتشرشده توسط منابع تأییدشده و مطالعهٔ مشخصات رسمی سامسونگ در زمان عرضهٔ محصول، بهترین روش برای دریافت اطلاعات دقیق خواهد بود.
منبع: gsmarena
نظرات
مکس_
حسی شبیه به تبلیغات دیدم، شاتر سراسری نوآورانه ست اما بعید نیست قیمت و باتری کار رو خراب کنن...
دانیکس
نقد واقعبینانه: ایده عالیه ولی نیاز به بازنویسی ISP و اپتیمایز نرمافزاری داره، زمان میخواد تا کامل بشه
بیونیکس
من تو پروژهای با سنسور صنعتی اینا کار کردم، شاتر سراسری فرق بزرگی ایجاد میکنه، ولی تولید و گرما و هزینه دردسره ، امیدوارم سامسونگ راه حل داشته باشه
رودایکس
وااای، اگه شاتر سراسری واقعاً بیاد، دیگه خبری از اثر ژلهای نیست! عکسای اکشن خیلی تمیزتر میشن... امیدوارم مصرف باتری اوکی باشه
ارسال نظر