برای پاسخ به این سوال، بیایید بررسی کنیم که چرا بزرگتر بودن اندازه سنسور منجر به تولید تصاویری با کیفیت بیشتر می‌شود و این که چگونه دوربین‌ها و گوشی‌های هوشمند با سنسور کوچکتر این فاصله را جبران می‌کنند.
مزایای سنسورهای بزرگتر
در مقاله‌ای به طور مفصل در این باره توضیح داده بودیم(بخوانید). اما به طور خلاصه سه مزیت اصلی که باعث می‌شود مردم به سمت استفاده از سنسورهای بزرگتر حرکت می کند عبارت است از:
-توانایی تار کردن پس زمینه در عمق میدان کم
-وجود نویز کمتر در شرایط نور کم
-توانایی گرفتن دامنه‌ی دینامیکی وسیع‌تر
از آن جایی که ریشه‌ی هر سه تای این شرایط مربوط به نور است، فرض اولیه بر این است که شما دارای لنزی هستید که دهانه‌ی آن به اندازه‌ی کافی واید است تا امکان ورود نور کافی را فراهم نماید، این شرط معمولاً امکان پذیر است.
به صورت خلاصه، این سه فاکتور این معنی را می‌دهند که دوربین‌هایی که سنسورهای بزرگتری دارند تصاویری با کیفیت بهتری ایجاد می‌کنند. این ویژگی باعث عکاس شدن نمی‌شود، البته اگر یک شخص یکسان از آن‌ها استفاده کند، دوربینی که سنسور بزرگتری دارد نتایج بهتری را ارائه خواهد داد.
عکاسی با هوش مصنوعی اجازه می‌دهد که سنسورهای کوچک اثرات سنسورهای بزرگتر را تقلید کنند، این در حالی است که جهش به سمت سنسورهای با عملکرد بهتر می‌تواند کمک کند که سنسورهای کوچک تصاویری تولید کنند که خوب به نظر آیند. اما آیا این مزیت‌ها به این معنی است که دیگر نیازی به بزرگتر شدن سنسورها وجود ندارد؟
عکاسی با هوش مصنوعی
شفاف‌ترین مثالی که می‌توان از عکاسی با هوش مصنوعی ارائه داد، که در سطح وسیعی در گوشی‌های هوشمند مورد استفاده قرار گرفته است، حالت‌های عکاسی پُرتره است. این حالت‌ها تکنیک‌های مختلفی را مورد استفاده قرار می‌دهند اما اساساً تلاش می‌کنند تا عمق صحنه را ارزیابی کنند و سپس میزان مختلفی از تاری را در عمق‌های مختلف اعمال می‌کنند تا عمق میدان کم را شبیه سازی نمایند.
نتیجه‌ی حاصل همواره قانع کننده نیست و الزاماً نظر عکاسان سخت‌گیری که به دنبال خصوصیات ویژه‌ای که خارج از فوکوس لنزهای آن‌ها قرار می‌گیرد، هستند را برآورده نمی‌کند. با این وجود، به موازات اینکه توان پردازشی و روش‌های یادگیری سیستم‌ها در حال بهبود هستند، نتایج حاصل بهتر خواهند شد و برای بسیاری از برنامه‌های کاربردی حد خوب بودن، از سطح مورد انتظار بسیاری از مردم فراتر می‌رود.
این عکس با استفاده از حالت پُرتره‌ی یکی از گوشی‌های هوشمند مدرن گرفته شده است. همچنین کم بودن، عمق میدان شبیه سازی شده‌است، عکاسی با هوش مصنوعی اثر نور مصنوعی را به سطح پوست سوژه اضافه کرده‌است.
عکاسی با هوش مصنوعی همچنین می‌تواند در شرایطی که میزان نور کم است و یا صحنه‌هایی که دامنه‌ی دینامیکی بالایی دارند نیز کمک کند. مجدداً، بطور فزاینده‌ای، برای گوشی‌های هوشمند رایج شده‌است که این توانایی را داشته باشند که بتوانند چندین عکس بگیرند (multiple shots) و سپس آن‌ها را با هم ترکیب کنند.
بیشتر بخوانید: توانایی هوش‌مصنوعی برای گرفتن تصاویر بهتر
روند پردازش به اندازه‌ی کافی پیچیده شده‌است که این عمل حتی با وجود سوژه‌های در حال حرکت نیز انجام شود، بدون این که کاربر حتی متوجه شود که در گوشی او این اتفاق رخ داده‌است.
از آن جایی که اغلب نویزها به دلیل تصادفی بودن نور رخ می‌دهد، عکسبرداری پی در پی کردن از یک صحنه کمک می‌کند که با میانگین گرفتن از این نورهای تصادفی، بتوان عکسی با وضوح بیشتر به دست آورد. نتایج حاصله خبر از رقابت با تصاویر حاصل از سنسور بزرگ می‌دهند.
روش مشابهی را می‌توان برای بهبود نور انجام داد، چندین بار نمونه برداری از صحنه (گاهی اوقات با نوردهی‌های متفاوت) می‌تواند سبب توسعه‌ی دامنه‌ی دینامیکی فراتر از آن چه که با یک عکس می‌توان به دست آورد، شود.
بر خلاف جلوه‌ی عمق میدان کم، که با شبیه سازی به دست آورده می‌شود، این تکنیک‌های چند عکسی، به صورت مستقیم با سنسورهای بزرگتر رقابت می‌کنند، زیرا این امکان را فراهم می‌کنند که تصویر از نور بیشتری ساخته شود. در این نقطه، نتایج حاصله شروع به رقابت با نتایج حاصل از سنسورهای بزرگ تر می‌کنند، تا زمانی که ترکیب تصاویر و حذف حرکت‌ها به اندازه‌ی کافی هوشمندانه باشد.
سنسورهای پیشرفته‌تر
در سال‌های اخیر سنسورهای کوچک خوبی را دیده‌ایم که کارایی آن‌ها می‌تواند فاصله‌ی آن‌ها را با سنسورهای بزرگتر کم کند. بکارگیری تکنولوژی‌هایی مانند back-side illumination اجازه داده‌اند که سنسورهایی با کارایی بالاتری ایجاد شوند.
(از نوری که به آن‌ها تابیده می‌شود میزان بیشتری را جذب می‌کنند.) مجدداً، از آن جایی که بیشتر مزیت سنسورهای بزرگ از توانایی جذب نور بیشتر در زمان نوردهی می‌آید، افزایش بهره برداری می‌تواند به سنسورهای کوچک کمک کند که فاصله‌ی خود را با سنسورهای بزرگ کم کنند.
G1 X Mark III ISO 500 F3.2 (F5.2 equiv) 1/30th
G7 X Mark II ISO 160 F2 (F5.5 equiv) 1/30th
دوربین کانن G1 X Mark III یک سنسور ASP-C را بجای سنسور 1 اینچی G7 X Mark II پیشنهاد می‌دهد (در مورد سنسور G1X Mark III بیشتر بخوانید) اما این سنسور آخری دارای طراحی BSI کارآمد تری است. بکارگیری این روش تا به امروز ادامه داشته است.
بخشی از این بدان دلیل است که این فناوری‌ها نیز به هنگام استفاده از سنسورهای با اندازه‌ی بزرگتر دارای مزایای مشابهی هستند. در این صورت افزایش فاصله در میزان کارایی سنسورها، همان گونه که انتظار می‌رود تنها به تفاوت در اندازه‌ی آن‌ها محدود خواهد گشت.
مزایای سنسور کوچک
مواردی وجود دارد که سنسورهای کوچک مزایای بیشتری را نسبت به سنسورهای بزرگتر داشته باشند، یکی از واضح‌ترین این مزایا، سرعت بازخوانی بیشتر است. در حالت کلی بازخوانی اطلاعات از روی سنسورهای کوچکتر سریع‌تر انجام می‌شود که این خود دارای مجموعه‌ای از مزیت‌ها است.
مهمترین نکته این مزیت این است که از طریق ایجاد توانایی خواندن تمامی پیکسل‌ها، که امکان ضبط جزئیات بیشتر را فراهم می‌کند، و یا ساده‌تر از آن کاهش در میزان زدن شاتر، کیفیت ویدئو را بهبود می‌دهد.
دوربین RX100 V سنسور COMS را با DRAM در یک سنسور با یکدیگر ترکیب کرده‌است تا سرعت بازخوانی را افزایش دهد. این کار باعث افزایش کارایی در گرفتن ویدئو شده و کارایی اتوفوکوس را افزایش داده‌است.
مزیت دیگر سنسور کوچک این است که بسیاری از مزیت‌های موجود در عکاسی با هوش مصنوعی که در قسمت‌های قبلی این مقاله ذکر شد را به میزان زیادی سریع‌تر و آسان‌تر خواهد کرد.
البته راه‌هایی وجود دارد که بتوان سرعت بازخوانی را در سنسورهای بزرگ نیز افزایش داد، از جمله‌ی آن‌ها می‌توان فشرده کردن سنسور CMOS که در گوشی‌های هوشمند سونی و سنسورهای یک اینچی دوربین فول فریم a9 انجام شده‌است، اشاره کرد.
این ترکیب کردن مدار بازخوانی و RAM در یک سنسور، اجازه‌ی بازخوانی سریع‌تر را می‌دهد. اما انجام این کار هزینه‌ی قابل توجهی نیز دارد، از آن جایی که این چیپ پیچیده‌تر می‌شود و عملیات را زمان بر می‌کند، امکان تطابق برخی از قابلیت‌های چیپ‌های کوچک را برای سنسورهای بزرگ سخت می‌سازد.
راحتی کار با سنسورهای کوچک
دیگر مزیت بالقوه‌ای که سنسورهای کوچک دارند این است که این اجازه را می‌دهند که دوربین‌ها کوچکتر شوند. این امر منجر به تولید لنزهایی با دیافراگم‌های کوچکتر می‌شود که یکی از اصلی‌ترین مواردی است که کیفیت تصاویر را در سنسورهای کوچکتر حفظ می‌کند، اما نیاز به برقراری تعادل میان هزینه‌ها و راحتی است.
بنابراین اگرچه شما می‌توانید دوربین بدون آینه با اندازه سنسور بزرگ خریداری کنید، آن‌ها با سنسورهای کوچکتر نیز در دسترس خواهند بود که در اغلب اوقات قابلیت‌های کلی کمتری خواهند داشت.
البته ممکن است که در اغلب اوقات با افرادی برخورد کنید که ادعا می‌کنند به اندازه‌ی کافی متعهد هستند که همواره یک کیت کامل DSLR را با خود حمل کنند، بیشتر افراد به زودی متوجه خواهند شد که حمل کردن یک دوربین کوچکتر برای شما آسان‌تر است و شما میبینید که آن‌ها در مورد دوربینی که شما به همراه دارید چه صحبت‌هایی خواهند کرد…
آیا هنوز بزرگتر بودن اندازه سنسور بهتر است؟
به طور کلی، براساس چیزی که مرسوم است، برای عکاسی تک عکسی، جایگزینی غیر از استفاده از نور بیشتر وجود ندارد و معمولاً ساده‌ترین راه این است که از سنسور بزرگتری استفاده شود زیرا اندازه سنسور بزرگتر توانایی بیشتری در گرفتن نور از محیط پیرامون دارد. در این حالت، استفاده از سنسور بزرگتر هنوز بهترین روش است. با این وجود، این لزوماً به این معنا نیست که بگوییم شما حتماً به یک سنسور بزرگ نیاز دارید.
حتی اگر یک سنسور بزرگتر بتواند نتیجه‌ی بهتری را تولید کند، سنسورهای کوچکتر همواره در حال بهتر و بهتر شدن هستند. بهبود در تکنولوژی سنسورها، دسترسی به سنسورهای بزرگ که با لنزهای درخشان ترکیب شده‌اند، (که به سنسورها کمک می‌کنند که نور بیشتری را بگیرند) و پیشرفت‌هایی که در زمینه عکاسی با هوش مصنوعی ایجاد شده است، این اجازه را می‌دهند که تصاویر بهتری نسبت به آن چه که قبلاً از سنسورهای کوچک به دست می‌آمد، حاصل شود.
در این نقطه، ما به این سوال که چه چیزی “به اندازه‌ی کافی خوب است” باز می‌گردیم. چیز زیادی در مورد پذیرش محدودیت‌ها وجود ندارد، بلکه بیشتر در مورد توانایی دستیابی به کیفیتی است که شما تلاش می‌کنید که آن را به دست بیاورید تا شما را خوشحال کند.
بنابراین اگرچه سنسورهای بزرگ قادر به ایجاد نتایج بهتری هستند اما سنسورهای کوچک همواره در حال بهتر و بهتر شدن هستند، حد آستانه ای که برای “به اندازه ی کافی خوب بودن” وجود دارد این است که شما به کیفیتی دست پیدا کنید که به این نتیجه‌ی منطقی برسید که به پیشرفت بیشتری نیاز ندارید. آیا زمانی خواهد رسید که تکنولوژی به حدی برسد که این پیشرفت متوقف شود؟
