فناوری فوکوس در دوربین گوشی چه کاری انجام می‌دهد؟

واژه فوکوس (Focus) به معنای تمرکز یا مرکز توجه است؛ البته در عکاسی به آن وضوح تصویر می‌گویند. به عبارت دیگر تنظیم کردن فاصله کانونی عدسی لنز دوربین بر اساس فاصله جسم تا دوربین برای داشتن یک تصویر واضح را فوکوس می‌نامند. همچنین وقتی به درون ویزور (Visor) یا منظره‌یاب دوربین نگاه می‌کنید و کادر تصویر را می‌بینید با نقاطی مواجه می‌شوید که به آن‌ها نقاط نورسنجی یا فوکوس می‌گویند.

بخشی را که سوژه از یک وضوح برخوردار باشد محدوده فوکوس (Focus) می‌گویند و سایر نقاط که به شکل محو و مات هستند را فلو (Flow) می‌گویند. در ادامه فناوری فوکوس را مورد بررسی قرار می‌دهیم و انواع آن را به اختصار معرفی خواهیم کرد. پس با کالاتیک همراه باشید.

انواع فوکوس دوربین‌های DSLR

سیستم فوکوس دوربین‌ها دارای دو حالت اتوماتیک (AF) یا Atuo Focus و دستی (MF) یا Manual Focus است که در ادامه به آن‌ها خواهیم پرداخت:

فوکوس حالت دستی (MF) یا Manual Focus

قابلیت فوکوس دستی (MF) در دوربین‌های حرفه‌ای و نیمه حرفه‌ای وجود دارد. معمولاً دوربین‌ها به طور اتوماتیک برای فوکوس کردن روی سوژه‌های نزدیک مشکل دارند که برای حل این مسئله می‌توان از فوکوس دستی استفاده کرد. با به‌کارگیری از سیستم فوکوس دستی که با چرخاندن رینگ یا حلقه فوکوس در جلوی لنز صورت می‌پذیرد، می‌توان در یک نقطه دلخواه، تصویر را در بهترین حالت وضوح ثبت کرد. این فوکوس در عکاسی ماکرو یا نمای نزدیک می‌تواند بهترین نتیجه را داشته باشد.

فوکوس حالت اتوماتیک (AF) یا Atuo Focus

تمامی دوربین‌ها برای ثبت تصاویری با وضوح و شفافیت بالا از فوکوس خودکار بهره می‌برند. عملکرد فوکوس خودکار به این گونه است که لنز دوربین عکاسی را برای ایجاد تصویری دقیق روی سنسور تصویر تنظیم می‌کند. این فوکوس غالباً به صورت دکمه‌ای روی لنز و گاهی نیز روی بدنه دوربین تعبیه شده که می‌توان آن را خاموش و روشن کرد؛ اما قابلیت فوکوس در گوشی‌های هوشمند در مقایسه با دوربین‌های عکاسی حرفه‌ای کمی متفاوت است و انواع فوکوس ثابت، فوکوس خودکار، فوکوس کنتراست، فوکوس خودکار تشخیص فاز، فوکوس تشخیص مادون قرمز، فوکوس خودکار لیزری، فوکوس اپتیک لایکا، فوکوس دوال پیکسل، فوکوس خودکار فوق سریع و فوکوس خودکار هیبریدی را شامل می‌شود.

فوکوس ثابت (Fixed Focus)

تکنولوژی فوکوس ثابت از لنز کوچک با روزنه بسیار ریز بهره می‌برد. دوربین‌های تلفن‌های همراه قدیمی معمولاً از این نوع فوکوس استفاده می‌کنند. مقدار فوکوسی که توسط کارخانه سازنده به طور ثابت و برای فواصل معین روی دوربین قرار گرفته و قابل تنظیم نیست را فوکوس ثابت می‌نامند. کیفیت عکس‌های گرفته شده با لنزهای دارای فوکوس ثابت پایین‌تر از لنزهای با فوکوس اتوماتیک است.

فوکوس خودکار (AutoFocus)

عملکرد چشم انسان مشابه دوربینی با قابلیت فوکوس خودکار است. پرتوهای نوری که از اشیا یا مناظر به سمت چشم یا لنز دوربین فرستاده می‌شود حالت پراکنده دارند. لذا محل جمع شدن پرتوهای نور در کانون عدسی یا لنز نخواهد بود؛ بنابراین چشم ما به صورت خودکار فاصله کانونی را کمی تغییر می‌دهد تا باز هم پرتوها تنها در یک نقطه جمع شوند و سیستم ادراک عصبی ما تنها یک نقطه را مشاهده کند. اگر این گونه نباشد پرتوها به چند نقطه از سطح حساس درون چشم برخورد کرده و به جای یک نقطه کاملاً واضح، تصویری مات می‌بینیم. تکنولوژی فوکوس خودکار شامل تشخیص کنتراست و تشخیص فاز است.

تشخیص کنتراست (Contrast Detection)

تشخیص کنتراست، تکنولوژی پایه فوکوس خودکار است که تفاوت میان بخش‌های تاریک و روشن تصویر را تشخیص می‌دهد و به شدت به شرایط نوری وابسته است. در این تکنولوژی هرچه نور محیط بیشتر باشد عملکرد نیز بهتر خواهد شد. 2 عامل مهم در سرعت تکنولوژی تشخیص کنتراست وجود دارد: شرایط نوری و سرعت پردازنده. فوکوس تشخیص کنتراست مناسب برای عکاسی از سوژه‌های ایستا (ثابت) یا مناظر طبیعی است. برای همه ما این اتفاق افتاده که وقتی وارد دوربین تلفن همراه خود می‌شویم تا از سوژه مورد نظر عکس برداری کنیم، تصویر تار است و پس از مدت کوتاهی شاهد یک فوکوس مناسب هستیم، این همان "تشخیص کنتراست" است.

فوکوس خودکار تشخیص فاز (Phase Detection AutoFocus)

فوکوس خودکار مرحله‌ای یا فوکوس خودکار تشخیص فاز یکی از روش‌های تشخیص فاصله اجسام است. در این تکنولوژی از اختلاف فاز میان دو تصویر تشکیل شده در راست‌ترین و چپ‌ترین بخش منحنی عدسی برای محاسبه محل دقیق منطبق شدن تصاویر استفاده می‌شود؛ یعنی جایی که هیچ اختلاف فازی وجود نداشته باشد محل دقیق نقطه فوکوس به دست می‌آید. تکنولوژی تشخیص فاز بسیار سریع‌تر از تکنولوژی تشخیص کنتراست است و برای پس زمینه تصاویر نسبتا ثابت مناسب خواهد بود.

فوکوس خودکار مادون قرمز (Infrared Detection AutoFocus)

دوربین گلکسی Note 6 دارای قابلیت فوکوس خودکار مادون قرمز است. به لطف این تکنولوژی قادر خواهیم بود تا حد زیادی دقت و سرعت فوکوس خودکار را هنگام عکاسی در نور کم افزایش دهیم. از طرفی به خاطر ویژگی فوق، دوربین پشتی این گوشی می‌تواند با توجه به حرارت بدن (از طریق دریافت بازخوردهای گرمایی ساطع شده از بدن)، موجودات زنده را به راحتی برای فوکوس کردن تشخیص دهد. در قابلیت فوکوس اتوماتیک مادون قرمز، تنها به تشخیص چهره افراد اتکا نشده و وجود و شناسایی آن‌ها از طریق گرمای بدن نیز قابل انجام است.

فوکوس خودکار لیزری (Laser AutoFocus)

فوکوس لیزری برای گرفتن عکس‌های سریع با فوکوس دقیق از سوژه‌های متحرک بسیار مناسب است. از سوی دیگر، به دلیل اینکه گوشی از نور لیزر خود برای فوکوس استفاده می‌کند شرایط نوری بد هیچ تاثیری روی عملکرد آن نخواهد داشت. درنتیجه فوکوس خودکار لیزری در حال حاضر بهترین شیوه برای عکاسی در شب و نور کم محسوب می‌شود. البته نور لیزر به کار رفته در این دوربین‌ها برای پیشگیری از آسیب احتمالی به چشم بسیار ضعیف است. درنتیجه این تکنولوژی تنها زمانی کارایی دارد که سوژه موردنظر در فاصله خیلی دوری نسبت به دوربین قرار نداشته باشد؛ بنابراین هنگام عکاسی از یک منظره طبیعی گسترده فوکوس لیزری به کار نمی‌آید. گوشی‌های هوشمند مانند: LG G3 و Huawei p9 از سیستم فوکوس لیزری استفاده می‌کنند؛ به همین دلیل علاوه بر فوکوس لیزری به تشخیص کنتراست هم مجهز هستند. در شرایطی که امکان استفاده از فوکوس لیزری وجود نداشته باشد، دوربین به صورت خودکار از تشخیص کنتراست برای رسیدن به فوکوس مناسب استفاده خواهد کرد.

فوکوس اپتیک لایکا (Leica Optics)

لایکا و هواوی در سال 2016 با همکاری یکدیگر گوشی های هوشمند Huawei از جمله P و Mate Series را روانه بازار کردند. اولین گوشی هوشمند که با دوربین لایکا هماهنگ شده بود Huawei P9 بود. با استفاده از دوربین هواوی پی 9 می‌توانستید انتخاب کنید که فوکوس روی کدام سوژه باشد. در حالت شب این دوربین عکس‌های فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌دهد و برای عکاسی در شب بسیار فوق‌العاده است. به علاوه می‌توانستید با تغییر دیافراگم دوربین، زاویه تحت پوشش را کمتر یا بیشتر کنید و به محیط اطراف افکت بوکه بدهید.

فوکوس خودکار Dual Pixel

این قابلیت روی دوربین بعضی از گوشی‌ها مانند گلسی S7 وجود دارد. با استفاده از این سیستم فوکوس می‌توان در شرایطی نظیر محیط با نور کم یا تصویربرداری از سوژه های در حال حرکت یا حرکت خود دوربین، تصاویر بسیار بهتری را ثبت کرد. در سیستم فوکوس Duap Pixel سرعت و دقت فوق‌العاده است. این پیشرفت و ترقی را به خصوص می‌توان روی تصاویر گرفته شده از اشیاء در حال حرکت، فیلم برداری لایو یا تصویربرداری در محیط‌های کم نور مشاهده کرد.

فوکوس خودکار فوق سریع (Ultra Speed AutoFocus)

دوربین هوآوی Honor 6 Plus دارای قابلیت فوکوس خودکار فوق سریع است. حالت فوکوس خودکار فوق سریع بسیار کاربردی و خاص است. این فوکوس، کارکرد فوق‌العاده‌ای در نور کم و تاریکی شب دارد و همچنین از فوکوس قوی‌‌تری نیز بهره‌ می‌برد. این ویژگی برای اجسام و سوژه‌هایی که با سرعت نسبتا زیادی در حال حرکت هستند قابل استفاده است.

فوکوس خودکار هیبریدی (Image Plane Phase Detection AutoFocus)

این فناوری در واقع ترکیبی از دو تکنولوژی فوکوس خودکار شامل فوکوس خودکار مبتنی بر کنتراست و دیگر تکنولوژی جدید فوکوس خودکار تشخیص فازی است. این فناوری‌ها ضعف‌های یکدیگر را پوشش می‌دهند و بسته به شرایط نوری و فاصله‌ای، گزینه مناسب تر را انتخاب می‌کند. این تکنولوژی مقرون‌به‌صرفه و ساده ترین ترکیب محسوب می‌شود.

سخن آخر

در این مطلب تکنولوژی فوکوس در گوشی‌ها و دوربین‌ها را مورد بررسی قرار دادیم و انواع فوکوس را معرفی کردیم. چنانچه سوالی در مورد مطلب فوق دارید می‌توانید آن را در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.

پرسش‌های متداول

نقاط فوکوس چه هستند؟

به نقاطی از کادر می‌گویند که دوربین قادر به فوکوس خودکار روی آن‌ها باشد.

تفاوت فوکوس خودکار و فوکوس ثابت چیست؟

فوکوس ثابت تنها در بازه خاصی از میزان فاصله با سوژه قادر به فوکوس است؛ اما دوربینی با قابلیت فوکوس خودکار می‌تواند با توجه به نقاط فوکوس، روی سوزه‌های مختلف موجود در کادر، فوکوس کند.