حتماً اصطلاح “مگاپیکسل” به گوشتان خورده و احتمالاً می‌دانید که این واژه در دنیای دوربین‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. از ابتدای تاریخ عکاسی، سازندگان و طراحان دوربین از این اصطلاح به‌طور مکرر استفاده کرده‌اند. در گذشته، مفهوم مگاپیکسل چندان قابل توجه نبود و بیشتر جنبه تبلیغاتی داشت، اما به‌مرور زمان، عکاسان و کاربران به ارزش واقعی آن پی بردند. به‌عنوان مثال، عکاسان حرفه‌ای تصاویری با دوربین‌های high megapixel (دوربین‌های با مگاپیکسل بالا) ثبت کرده‌اند که کیفیت قابل توجهی داشته است.

با این حال، هنوز هم بسیاری از افراد به مگاپیکسل توجه زیادی ندارند. جالب است بدانید که حتی یک دوربین کامپکت 16 مگاپیکسلی ممکن است به اندازه یک دوربین دیجیتال فول فریم 12 مگاپیکسلی باکیفیت نباشد. بنابراین، سوال اینجاست که اندازه‌ی سنسور دوربین‌ها چه نقشی در کیفیت تصویر ایفا می‌کند؟ و چرا باید بیشتر به اندازه سنسور توجه کنیم تا صرفاً تعداد مگاپیکسل‌ها؟ در این مقاله به بررسی مفهوم مگاپیکسل و اهمیت اندازه سنسور خواهیم پرداخت.

اهمیت اندازه‌ی سنسور در دوربین‌ها

اندازه‌ی سنسور دوربین یکی از مهم‌ترین عوامل در کیفیت نهایی عکسی است که می‌گیرید. سنسور دوربین میزان نوری که برای ثبت یک عکس لازم است را تشخیص داده و دریافت می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که تاثیر اندازه‌ی سنسور در کیفیت تصاویر، کاملاً مشهود باشد.

سنسور دوربین چیست؟

اول بیایید مشخص کنیم که سنسور اصلا به چه معنا است؟ به زبان ساده‌تر، سنسور دوربین مشابه نوار فیلمی است که شاید پدرتان در دوران کودکی شما از آن برای ثبت تصاویر استفاده می‌کرد. سنسورها از میلیون‌ها نقطه حساس نوری به نام photosite تشکیل می‌شوند که تمامی اطلاعات دریافتی از لنز دوربین را ثبت می‌کنند. به این ترتیب، دوربینی که سنسور بزرگ‌تری داشته باشد، اطلاعات و جزئیات بیشتری را ثبت می‌کند و به همین دلیل، عکس‌های گرفته شده با آن، کیفیت بالاتری دارند.

بیایید از زاویه‌ای دیگر به این موضوع نگاه کنیم: فرض کنید دو دوربین داریم که هر دو دارای مگاپیکسل‌های مشابهی هستند؛ یکی دوربین کامپکت و دیگری DSLR. حالا، اگر سنسور یکی از این دوربین‌ها از دیگری بزرگ‌تر باشد، قطعاً عکس‌های دوربینی که سنسور بزرگ‌تر دارد، کیفیت بالاتری خواهند داشت. دلیل این موضوع این است که در سنسورهای بزرگ‌تر، photosite ها ابعاد بزرگ‌تری دارند.

تفاوت در تعداد photosites  و تاثیر آن بر کیفیت تصویر

اگر سنسور دوربین کامپکت کوچک‌تر باشد، تعداد photosite ها کمتر خواهد بود و در نتیجه کیفیت تصویر پایین‌تر می‌آید. در مقابل، دوربین دیجیتالی با سنسور بزرگ‌تر تعداد بیشتری photosite دارد و قادر است دامنه پویایی بهتری را ارائه دهد و نویز کمتری در عکس‌ها ثبت کند. این ویژگی‌ها به ویژه در محیط‌های کم‌نور که نیاز به جذب بیشتر نور است، کمک شایانی می‌کنند.

در نهایت، هرچه سنسور دوربین بزرگ‌تر باشد، کیفیت تصویر به صورت خودکار بالاتر می‌رود. بنابراین، اگر شما دوربینی با سنسور بزرگ خریداری کرده‌اید، نیازی نیست خیلی روی تکنیک‌های مختلف عکاسی تمرکز کنید تا کیفیت تصویر را افزایش دهید. به عنوان مثال، اندازه‌ی پیکسل‌های سنسور یک دوربین فول فریم 36 مگاپیکسلی تقریباً معادل اندازه‌ی پیکسل‌های سنسور APS-C در یک دوربین 16 مگاپیکسلی است.

مفهوم ابعاد مختلف سنسورهای تصویر چیست؟

در گذشته، سازندگان دوربین‌ها اطلاعات دقیقی درباره‌ی اندازه‌ی سنسور دوربین‌ها ارائه نمی‌کردند و معمولاً از بیان این اطلاعات خودداری می‌کردند. حتی در مواردی که قصد داشتند این اطلاعات را به عموم مردم برسانند، معمولاً تنها به توضیحات کوتاه و مختصر اکتفا می‌کردند. در واقع، تعیین دقیق اندازه‌ی سنسور دوربین‌ها کار ساده‌ای نیست. برای مثال، چند نفر از ما می‌توانیم بدون جستجو در اینترنت، بگوییم که سنسور Micro Four Thirds با ابعاد 1.2/1 اینچی دقیقاً چقدر اندازه دارد؟

روش‌های اندازه‌گیری اندازه‌ی سنسور دوربین‌ها

جالب است بدانید که برای اندازه‌گیری سنسورهای دوربین‌ها، همان روش‌هایی استفاده می‌شود که در اندازه‌گیری قطر لامپ‌های الکترونی در دوربین‌های فیلم‌برداری قدیمی به‌کار گرفته می‌شد. البته اندازه‌گیری سنسور، همچنان ساده‌تر از اندازه‌گیری قطر لامپ‌ها نیست. برای مثال، وقتی عکس یک دایره دوسوم محیط آن را اشغال می‌کند، اندازه‌گیری قطر سوم دایره اهمیت دارد! این موضوع واقعاً پیچیده به نظر می‌رسد، نه؟

تنوع ابعاد سنسورهای دوربین‌ها و تفاوت‌های آن‌ها

یکی از مشکلات عمده‌ای که در اندازه‌گیری سنسورهای دوربین‌ها وجود دارد، این است که سازندگان مختلف نمی‌توانند از یک استاندارد واحد برای شرح اندازه‌های سنسور استفاده کنند. برای نمونه، سنسور APS-C در دوربین‌های کانن ابعاد 22.2 در 14.8 میلی‌متر دارد، اما در دوربین‌های سونی، Pentax، Fujifilm و نیکون (DX)، ابعاد سنسور از 23.5 در 15.6 میلی‌متر شروع شده و به 23.7 در 15.6 میلی‌متر می‌رسد. این تفاوت‌ها به وضوح نشان می‌دهند که هیچ استاندارد واحدی برای اندازه‌گیری وجود ندارد. احتمالاً یکی از دلایل پنهان‌کاری سازندگان در رابطه با ابعاد دقیق سنسور همین تفاوت‌ها است.

دسترسی به اطلاعات ابعاد سنسور دوربین‌ها

امروزه، بیشتر سازندگان دوربین‌ها اطلاعات مربوط به ابعاد سنسور را در اختیار کاربران قرار می‌دهند. این اطلاعات که به میلی‌متر ارائه می‌شود، توسط تمامی شرکت‌های فروش دوربین و تولیدکنندگان در دسترس عکاسان قرار گرفته است. به‌طور خاص، دو عکس زیر رایج‌ترین ابعاد سنسورهای یک دوربین فول فریم را نشان می‌دهند.

اندازه‌ سنسور دوربین‌های دیجیتال

در کنار دوربین‌های با سنسور فول فریم، دوربین‌هایی با فرمت‌های متوسط نیز وجود دارند که سنسورهای بزرگ‌تری دارند. برای مقایسه‌ی دقیق‌تر این سنسورها، پیشنهاد می‌کنم به یک فروشگاه دوربین مراجعه کنید و تفاوت‌های بارز این سنسورها را مشاهده کنید.

در جدول زیراندازه سنسورهای مختلف دوربین‌ها بررسی شده است:

معمولاً از چه سایز سنسوری در دوربین‌های مختلف استفاده می‌شود؟

دوربین‌های تلفن همراه

اکثر تلفن‌های همراه هوشمند، ازجمله آیفون 13، دارای سنسور تصویر 3.2/1 اینچی هستند که در مقیاس واقعی، معادل 4.54 در 3.42 میلی‌متر می‌باشد. این اندازه به سازندگان اجازه می‌دهد تا دوربین‌ها را در ابعاد نازک و کوچک طراحی کنند، اما کیفیت تصاویر در نور کم یا به‌طور کلی، کمتر است. به‌ویژه اگر دوربین‌ها دارای 12 مگا پیکسل باشند، ممکن است با مشکلاتی روبه‌رو شوید. سنسور تصویر HTC One کمی بزرگتر از 3/1 اینچ است (3.6 در 4.8 میلی‌متر) و پیکسل‌های کمتری دارد. با این حال، پادشاه بی‌رقیب سنسورهای دوربین‌های هوشمند، پیکسل 7 پرو و پیکسل 6 پرو است که از سنسورهای 1/1.31 اینچی بهره می‌برند که در حال حاضر در بازار موبایل از بزرگ‌ترین و قدرتمندترین سنسورها هستند.

دوربین‌های کامپکت

اندازه سنسور دوربین‌های کامپکت از 2.7/1 اینچی (5.37 در 4.04 میلی‌متر) شروع می‌شود که شباهت زیادی به دوربین‌های تلفن همراه دارد. اغلب دوربین‌های کامپکت مانند Canon PowerShot G9 X Mark II و Sony Cyber-shot DSC-HX99 از سنسورهای 1/2.3 اینچی (6.17 در 4.55 میلی‌متر) استفاده می‌کنند. در حالی که مدل‌های پیشرفته‌تری مانند Canon PowerShot G7 X Mark III، Panasonic Lumix LX100 II و Nikon Coolpix P1000 از سنسورهای بزرگ‌تری برخوردار هستند که به عملکرد بهتر در نور کم و جزئیات بیشتر در تصاویر کمک می‌کنند.

دوربین‌های کامپکت رده‌بالا

با افزایش تقاضا و کاهش قیمت دوربین‌های با سنسورهای بزرگ، تولید دوربین‌های کامپکت رده بالا نیز افزایش یافته است. سازندگان این دوربین‌ها معمولاً اندازه سنسور را بزرگتر کرده‌اند تا فروش بیشتری داشته باشند. به عنوان مثال، دوربین Fujifilm X20 دارای سنسور 3/2 اینچی (8.8 در 6.6 میلی‌متر) است، در حالی که سنسور دوربین Sony RX100 از یک اینچ (12.8 در 9.6 میلی‌متر) هم بزرگتر است و سنسور دوربین Canon G1 X حتی به 1.5 اینچ (18.7 در 14 میلی‌متر) می‌رسد.

دوربین‌های کامپکت بسیار رده‌بالا

افزایش اندازه سنسورهای دوربین‌ها باعث تولید و فروش دوربین‌های کامپکت بسیار رده‌بالا یا Ultra High-end شد. از جمله مدل‌های Leica X2، Fuji X100 و Nikon COOLPIX A که دارای سنسور ASP-C (23.7 در 15.6 میلی‌متر) و لنزی با فاصله کانونی ثابت هستند.

دوربین‌های بدون آینه

در بازار دوربین‌های بدون آینه، شاهد تنوع زیادی در اندازه سنسورها هستیم. دوربین‌های کوچک‌تر مانند Pentax Q7 از سنسور 1/1.7 اینچی (7.6 در 5.7 میلی‌متر) بهره می‌برند، در حالی که دوربین‌های سری Nikon 1 همچنان از سنسور 1 اینچی (12.8 در 9.6 میلی‌متر) استفاده می‌کنند. دوربین‌های Panasonic Lumix GX9 و دوربین‌های سری Olympus OM-D E-M10 Mark IV از سنسور Micro Four Thirds با ابعاد 17.3 در 13 میلی‌متر برخوردار هستند.

در مدل‌های پیشرفته‌تر، دوربین‌هایی با سنسور APS-C رایج هستند. به‌عنوان مثال، دوربین‌های Canon EOS M50 Mark II و Sony Alpha a6000 از سنسور APS-C با ابعاد 23.5 در 15.6 میلی‌متر استفاده می‌کنند. همچنین، دوربین‌های Fujifilm X-T30 از همین سنسور با ابعادی مشابه بهره می‌برند. در کنار این‌ها، دوربین‌های فول فریم مانند Leica M10 از سنسور Full Frame با ابعاد 36 در 24 میلی‌متر بهره می‌برند که بزرگ‌ترین اندازه سنسور در دوربین‌های بدون آینه است.

دوربین‌های DSLR

با پیشرفت دوربین‌های دیجیتال DSLR، اندازه سنسورها نیز بزرگتر و با کیفیت‌تر می‌شود. اکثر دوربین‌های DSLR مانند کانن، نیکون، پنتاکس و سونی یا از سنسور APS-C (22.2 در 14.8 میلی‌متر در دوربین‌های کانن یا 23.5_23.7 در 15.6 میلی‌متر در سایر دوربین‌ها) یا از سنسور فول فریم (36 در 24 میلی‌متر) استفاده می‌کنند. دوربین‌های فول فریم DSLR مدت‌هاست که به عنوان دوربین‌های حرفه‌ای شناخته می‌شوند. همچنین مدل‌های محبوب‌تری مانند Nikon D810 و Canon 6D Mark II از سنسورهای باکیفیت و بزرگی بهره می‌برند.

قبل از اینکه تصمیم بگیرید کدام اندازه سنسور برای شما مناسب‌تر است، ضروری است که با انواع مختلف سنسورهای موجود در بازار آشنا شوید، مزایا و معایب هرکدام را بررسی کنید و به تعادلی منطقی میان بودجه و اهداف عکاسی خود دست یابید.

اندازه پیکسل، دامنه دینامیکی و نویز

در دنیای عکاسی، هرچه اندازه پیکسل‌ها بزرگتر باشد، دوربین قادر است نور بیشتری را جذب کند. این یعنی دوربین‌هایی که از پیکسل‌های بزرگتر بهره می‌برند، معمولاً دامنه دینامیکی گسترده‌تری دارند و نویز کمتری در تصاویر تولید می‌کنند. دامنه دینامیکی به این معناست که چقدر دوربین می‌تواند جزییات را هم در نقاط روشن (هایلایت‌ها) و هم در نقاط تاریک (سایه‌ها) حفظ کند.

دامنه دینامیکی قابل ضبط به تعداد فوتون‌هایی بستگی دارد که در طول زمان نوردهی توسط سنسور جذب می‌شوند و چطور این داده‌ها پردازش می‌شوند. پیکسل‌های بزرگتر نور بیشتری جذب می‌کنند و پردازشگرهای تصویر در دوربین‌های با سنسور بزرگتر، معمولاً می‌توانند داده‌های بیشتری استخراج کنند.

این دلیل اصلی است که تصاویر گرفته شده با دوربین‌های کامپکت و گوشی‌های هوشمند در نورهای شدید خارجی معمولاً های‌لایت‌های از دست رفته و شادوهای مسدود شده دارند. به طور کلی، دوربین‌هایی با سنسورهای بزرگتر و پیکسل‌های بزرگتر نسبت سیگنال به نویز بالاتری دارند و دامنه دینامیکی وسیع‌تری را با نویز کمتری تولید می‌کنند. اما اگر دو سنسور با اندازه مشابه تعداد پیکسل‌های مختلفی داشته باشند، حتی اگر تصاویر آن‌ها زمانی که در 100% صفحه نمایش مشاهده شوند تقریباً یکسان به نظر برسند، سنسوری که تعداد پیکسل‌های بیشتری دارد، پرینت تمیزتری تولید می‌کند. دلیل این موضوع این است که برای اندازه‌ی چاپ معین، سنسور با تعداد پیکسل‌های بیشتر نیاز به بزرگ‌نمایی کمتری دارد و به همین دلیل هرگونه نویز که به طور معمول دارای فرکانس بالاتری است، به صورت ریزتر به نظر می‌رسد.

اندازه‌ سنسور و کراپ فاکتور (ضریب برش)

بیشتر عکاسان می‌دانند که اندازه فیزیکی سنسور تعیین می‌کند که یک لنز خاص چقدر از صحنه را پوشش می‌دهد. «کراپ فاکتور» یا «ضریب برش» که طول مورب سنسور را با مورب فریم 35 میلی‌متری مقایسه می‌کند، معمولاً برای توصیف زاویه دید لنزهایی که برای سنسورهای 35 میلی‌متری طراحی شده‌اند، زمانی که روی دوربین‌هایی با سنسور کوچک‌تر (یا بزرگ‌تر) استفاده می‌شوند، به کار می‌رود.

سازندگان دوربین و لنز معمولاً از کراپ فاکتور (ضریب برش) برای توضیح این که چگونه تصاویر ثبت‌شده توسط دوربین‌هایی با سنسورهای کوچکتر از فریم 35 میلی‌متری، نسبت به زمانی که همان لنز روی دوربین 35 میلی‌متری استفاده می‌شود، بزرگتر یا «زوم‌شده» به نظر می‌رسند، استفاده می‌کنند. به این ترتیب، یک لنز 12-60 میلی‌متری روی دوربین M4/3 – که کراپ فاکتور 2x دارد – یک چهارم مساحت فریم 35 میلی‌متری را ثبت می‌کند و تاثیری مشابه با یک بزرگنمایی 2x ایجاد می‌کند، به طوری که دامنه زوم معادل 24-120 میلی‌متر در فرمت 35 میلی‌متری خواهد بود.

وقتی دوربین شما سنسور بزرگی دارد، عکاسی از نمای نزدیک با عمق میدان کم آسان‌تر است. این عکس با دوربین 35 میلی‌متری و لنز 50 میلی‌متری و دیافراگم f/2 گرفته شده است. برای دوربین‌های M4/3 معادل مشابهی وجود ندارد.

در طرف دیگر مقیاس، فرض کنید که شما در حال عکاسی از مناظر با لنز واید 24 میلی‌متری هستید و می‌خواهید عمق میدان به حداکثر برسد. شما با دوربین M4/3 و دیافراگم f/16 مشکلی نخواهید داشت، اگرچه پدیده پراش (که در زیر توضیح داده شده) ممکن است بر کیفیت تصویر تاثیر بگذارد. اما با دوربین 35 میلی‌متری، دیافراگم معادل f/32 تقریباً قطعا تحت تاثیر پراش قرار خواهد گرفت.

اندازه سنسور دوربین در عکاسی با نور کم

در عکاسی با نور کم، ارتباط نزدیکی بین ISO و اندازه سنسور دوربین وجود دارد. به‌طور کلی، ISO 800 در دوربین‌هایی با سنسور Micro Four Thirds نویز بیشتری نسبت به همان ISO در دوربین‌های فول فریم خواهد داشت. اگر به عکاسی در شب علاقه دارید، به‌ویژه در شرایطی مثل عکاسی از کهکشان یا شفق قطبی، دوربین‌های با سنسور فول فریم بهترین گزینه هستند؛ چراکه این سنسورها تعادل خوبی بین اندازه و بدنه دوربین ایجاد کرده و در نور کم عملکرد بسیار خوبی دارند.

بهترین سایز سنسور دوربین کدام است ؟

برای انتخاب بهترین اندازه سنسور دوربین، باید به نوع عکاسی که انجام می‌دهید توجه کنید. اگر کیفیت تصویر عالی و عمق میدان کم برای عکاسی حرفه‌ای در نور کم برای شما مهم است، دوربین‌های فول فریم یا مدیوم فرمت گزینه‌های مناسبی خواهند بود. اما اگر به دنبال ترکیبی از کیفیت و ابعاد کوچک‌تر هستید، دوربین‌هایی با سنسور APS-C می‌توانند انتخاب بهتری باشند. اگر هم سبک بودن دوربین برایتان اولویت دارد یا به قابلیت زوم نیاز دارید، سنسور Micro Four Thirds می‌تواند گزینه‌ای مناسب باشد. در نهایت، انتخاب شما باید بر اساس نیازها و شرایط عکاسی‌تان باشد.

نتیجه‌گیری

اندازه سنسور دوربین یکی از مباحث تخصصی و پیچیده در دنیای عکاسی است که می‌تواند به جزئیات فنی زیادی پرداخته و مفاهیم پیچیده‌ای را در بر گیرد. هدف این نوشته این بود که توضیحاتی ساده و قابل فهم از این موضوع ارائه دهم تا به درک بهتری از آن دست یابید. هیچ اندازه سنسور دوربینی به‌طور مطلق بهترین نیست و انتخاب مناسب آن به طور کامل به نیازها و اهداف شما بستگی دارد.