ما هي الكاميرا / Camera ؟

تأتي الهواتف الذكية اليوم مجهزة بمجموعة شاملة جدًا من المواصفات المتعلقة بالكاميرا. لقد أصبح هاتفنا الذكي، بالنسبة للكثيرين منا، كاميرتنا الأساسية نظرًا لكونها الكاميرا التي نحتفظ بها دائمًا معنا.

يدور التصوير الفوتوغرافي بالهواتف الذكية، في أنقى صوره، حول جمع الفوتونات (الضوء) وتحويلها إلى إلكترونات (صورة). تعتبر قدرات الأجهزة والبرامج الداعمة ذات أهمية قصوى لإنتاج صور عالية الجودة للموضوع الذي اخترته.

معالج إشارة الصورة (ISP)

يعد معالج إشارة الصور ( ISP ) جزءًا لا يقل أهمية عن تجربة كاميرا الهاتف الذكي، وهو جزء من السيليكون الموجود داخل مجموعة شرائح/وحدة المعالجة المركزية للهواتف الذكية وبالتزامن مع برنامج الهاتف ونظام التشغيل يوفر تحسينات إضافية وتأثيرات خاصة عند الالتقاط. الصور والصور التي تم التقاطها مرة واحدة. وتشمل هذه الميزات اكتشاف الوجه والمرشحات والتقاط المشهد البانورامي وتحديد الأشياء.

يتم أيضًا وضع علامات جغرافية على الصور باستخدام إحداثيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للمكان الذي تم التقاط الصورة فيه إذا كان الهاتف يحتوي على مجموعة شرائح GPS داخلية.

ما هي الميغا بكسل Megapixels (MP)

يتم قياس دقة الصورة الملتقطة بواسطة الهاتف الذكي بالميجابكسل، ولا يعني ارتفاع عدد الميجابكسل دائمًا صورة أفضل. تباطأت الرغبة في الحصول على المزيد والمزيد من وحدات البكسل حيث ركز المصنعون على جودة تلك البكسلات التي تم التقاطها. ويتم ذلك من خلال وجود وحدات بكسل أكبر داخل مستشعر CMOS لالتقاط المزيد من الضوء، على النقيض من مستشعر CMOS عالي الدقة الذي يحتوي على وحدات بكسل أصغر وبالتالي يلتقط ضوءًا أقل. تسمح الصور ذات الميجابكسل الأعلى “باقتصاص” الصورة الأصلية دون فقدان الكثير من التفاصيل. كما تضمن الصور ذات الميجابكسل الأعلى الحصول على صورة ذات جودة أعلى عند طباعتها، على سبيل المثال عند طباعة “الملصقات”.

على سبيل المقارنة، عند عرض الصور على جهاز تلفزيون أو شاشة – يحتوي تلفزيون 4K على عدد 8.3 ميجابكسل بينما يحتوي تلفزيون HD على عدد 2.1 ميجابكسل.

في معظم الحالات، يتم تخزين الصور الثابتة إما بتنسيق jpeg أو HEVC، مما يؤدي إلى ضغط حجم ملف الصورة دون فقدان أي تفاصيل (ضغط بدون فقدان). يتم التقاط بعض الهواتف المتطورة بصيغة RAW مما يؤدي إلى أحجام ملفات أكبر بكثير. التنسيق الأكثر شيوعًا لتسجيل الفيديو هو H.264/H.265. توفر Google و Apple مساحة تخزينية “سحابية” مدفوعة الأجر لتفريغ الصور ومقاطع الفيديو عبر شبكة WiFi أو الشبكة الخلوية لتقليل التأثير على وحدة التخزين الداخلية للهواتف.

ما هي فتحة العدسة Aperture

تشير فتحة العدسة إلى مقدار الضوء الذي تسمح به العدسة. وكلما كانت الفتحة أكبر، كلما سمح بدخول المزيد من الضوء، وعلى العكس من ذلك، تسمح الفتحة الأصغر بدخول ضوء أقل. يتم قياسها بـ f-stop، وهي قيم عكسية، كما هو موضح في مخطط الفتحة أعلاه، كلما زادت الفتحة، انخفض رقم f-stop. فتحة f/1.4 تسمح بدخول ضوء أكثر من فتحة f/8.

ما معنى تثبيت الصورة الإلكتروني (EIS) وتثبيت الصورة البصرية (OIS)

يساعد على التخلص من اهتزاز الكاميرا وإنتاج صورة ذات جودة أفضل. تستخدم بعض الهواتف تقنية OIS الرقمية بنجاح، لكن أفضل الهواتف تستخدم نظام تثبيت الصورة البصري الميكانيكي.

ما هو التركيز التلقائي Auto Focus و أنواعه

تحتوي الهواتف الذكية الحديثة على نظام ضبط تلقائي للصورة داخلي، ولا يمكنك رؤية ذلك لأن أغطية العدسات الخارجية مثبتة في مكانها. يمكن لكاميرات التركيز التلقائي فقط أن تسمح بتصوير الأجسام القريبة حقًا – أي تصوير الماكرو.

تستخدم العديد من الهواتف الذكية، عند تكبير موضوعك، التكبير الرقمي الذي ينتج صورة ذات جودة أقل بأي حجم معين حيث يتم “قصها” بشكل فعال بالنسبة لك. ومع ذلك، تستخدم العديد من الهواتف الذكية الرائدة عدسة ثانية لتوفير التكبير البصري.

التركيز التلقائي بتقنية (PDAF)

تستخدم تقنية PDAF وحدات البكسل المقترنة على مستشعر الصورة، وهي مصممة لتقليد عينيك. يقوم مزود خدمة الإنترنت بضبط عدسات الكاميرا حتى تتم مزامنة الصورتين مع بعضهما البعض ويعتبر الموضوع قيد التركيز.

يعد PDAF أسرع في التركيز على التركيز التلقائي لاكتشاف التباين (CDAF) ويعطي صورة أكثر وضوحًا.

التركيز التلقائي بتقنية الليزر

تم تجهيز نظام الكاميرا بجهاز إرسال واستقبال ليزر. يستخدم الهاتف الوقت الذي يستغرقه الليزر ليرتد عن هدفه لتحديد المسافة إلى الهدف.

جيدة لالتقاط الصور بسرعة وفي الإضاءة المنخفضة ولكنها أقل فائدة بالنسبة لصور المناظر الطبيعية حيث يكون الهدف بعيدًا عن الكاميرا.

نوع الفلاش

كانت تقنية فلاش LED حتى وقت قريب هي الفلاش الأكثر شيوعًا للهواتف الذكية. إنها منخفضة الطاقة، وتشغل مساحة مادية صغيرة ويمكن استخدامها بشكل مستمر. ومع ذلك، فهو لا يضيء سوى منطقة صغيرة جدًا، وهو بطيء (مما يؤدي إلى عدم وضوح الأجسام سريعة الحركة)، وغالبًا ما تكون درجة حرارة اللون غير مناسبة لمشهد معين.

على سبيل المثال، يعطي فلاش LED الضوء تقريبًا عند درجة حرارة 5500 كلفن (K) والتي تعادل درجة حرارة ضوء الشمس. ولهذا السبب قد تظهر بعض الصور باللون الأزرق عند التصوير في الداخل في الإضاءة المنخفضة باستخدام فلاش LED.

لتوفير درجة حرارة ضوء تتناسب بشكل أفضل مع البيئة، تشتمل بعض الهواتف الذكية على مصابيح LED متعددة في الفلاش نفسه. ينتج كل مصباح LED درجة حرارة مختلفة للضوء، وعندما يتم دمجه يمكن أن يخلق صورة أكثر طبيعية.

ما هو الـ HDR في كاميرات الهواتف الذكية

يحاول HDR أو High Dynamic Range إضافة المزيد من “النطاق الديناميكي” إلى صورك الفوتوغرافية.

بدلاً من التقاط صورة واحدة، يلتقط وضع HDR ثلاث صور بدرجات تعريض مختلفة. تجمع وحدة المعالجة المركزية/مزود خدمة الإنترنت هذه الصور الثلاث معًا وتسلط الضوء على أفضل الأجزاء في كل صورة. في كثير من الأحيان، يمكن لهاتفك الذكي أن يمنحك الصورة العادية وصورة HDR. يجب أن تعكس النتيجة ما تراه بشكل أفضل وليس ما تراه عدسة هاتفك الذكي.

اليكم صورة توضح لكم الفرق الكبير بين استخدام HDR في التصوير و عدم استخدامه :

اعتمادًا على موضوعك وظروف الإضاءة، لا يعد HDR دائمًا هو الحل الأفضل. على هذا النحو، تستخدم الشركات المصنعة للهواتف الذكية الذكاء الاصطناعي وAuto HDR لتحديد أفضل استخدام ممكن لتقنية HDR والأوضاع الأخرى.

التصوير البانورامي

يتم إجراء عدد من الخطوات خلف الكواليس حتى يتمكن هاتفك الذكي من التقاط صورة بانورامية. أولاً، يأخذ تطبيق الكاميرا سلسلة من الإطارات المتداخلة أثناء تحريك هاتفك عبر المشهد أو المشهد الطبيعي. يتم بعد ذلك “دمج” الإطارات الفردية معًا بواسطة وحدة المعالجة المركزية/مزود خدمة الإنترنت لديك لتكوين الصورة البانورامية النهائية.

ومن الواضح أن الأمر ليس بهذه البساطة كما هو موضح. تعمل وحدة المعالجة المركزية/مزود خدمة الإنترنت جنبًا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي لكاميرا هاتفك الذكي والجيروسكوبات والميزات الأخرى ليس فقط لوضع كل إطار داخل الصورة البانورامية الشاملة ولكن أيضًا لضمان تطابق كل إطار مع تعرض جاره ولونه وما إلى ذلك. كل هذا الخداع الرائع يضمن أعلى جودة ممكنة للصورة الشاملة.

تصوير الفيديوهات و دقتها في الهواتف الذكية

غالبية الهواتف الذكية قادرة على التقاط فيديو عالي الدقة بدقة 720 بكسل بمعدل 30 إطارًا في الثانية (FPS) كحد أدنى. كلما ارتفع معدل الإطارات في الثانية (FPS)، كلما كان الفيديو أكثر سلاسة أو في حالة التصوير بالحركة البطيئة، كلما كان بإمكانك إنشاء فيديو أبطأ دون فقدان الجودة. كلما زادت الدقة وعدد الإطارات، زادت الحاجة إلى مساحة تخزين أكبر.

تنسيقات الفيديو و معدلات الإطارات الشائعة لتصوير الفيديوهات العادي :

1080p HD بمعدل 30 إطارًا في الثانية
1080p HD بمعدل 60 إطارًا في الثانية
4K بمعدل 24 إطارًا في الثانية
4K بمعدل 30 إطارًا في الثانية
4K بمعدل 60 إطارًا في الثانية

تنسيقات الفيديو و معدلات الإطارات الشائعة لتصوير البطئ للفيديوهات Slo-mo :

720p HD بمعدل 240 إطارًا في الثانية
720p HD بمعدل 960 إطارًا في الثانية
1080p HD بمعدل 120 إطارًا في الثانية
1080p HD بمعدل 240 إطارًا في الثانية
1080p HD بمعدل 960 إطارًا في الثانية

بالنسبة للهواتف الذكية ذات معدل 960 إطارًا في الثانية الأعلى، نوصي بالتحقق من مواصفات الهاتف الذكي الخاص بالشركة المصنعة لمعرفة كيفية عمل معدل 960 إطارًا في الثانية بالضبط. تلتقط بعض الهواتف لقطات قصيرة جدًا بمعدل 960 إطارًا في الثانية، مما يجعل الالتقاط أكثر صعوبة.

الكاميرات الرئيسية وكاميرات السيلفي ( الكاميرا الأمامية )

الكاميرا الرئيسية : تشير إلى نظام الكاميرا الخلفية. توجد العدسة أو العدسات في الجزء الخلفي من الهاتف أو داخل وحدة الكاميرا المنبثقة المواجهة للخلف.

كاميرا الصور الشخصية ( الأمامية ) : تشير إلى نظام الكاميرا الأمامية. توجد العدسة أو العدسات في الجزء الأمامي من الهاتف أو داخل غلاف الكاميرا المنبثقة المواجه للأمام. يمكن دمج الأجهزة والبرامج الإضافية مع كاميرا الصور الشخصية لتوفير إمكانات متطورة للتعرف على الوجه. تُستخدم كاميرا الصور الشخصية أيضًا لتطبيقات مؤتمرات الفيديو.

يمكن استخدام أنظمة الكاميرا القادرة على استشعار العمق لتطبيقات الواقع المعزز والرموز التعبيرية المتحركة.