ما هو الفرق بين كاميرا بيريسكوب وكاميرا تليفوتوغرافي؟

الكاميرات لا غنى عنها للهواتف. منذ أول هاتف مزود بكاميرا، أصبحت الكاميرات عنصرًا أساسيًا في العلامات التجارية للهواتف، لدرجة أن العديد من الشركات تستفيد فقط من قدرات أجهزتها على التقاط الصور بكسل مثالي (التورية المقصودة بالتأكيد) الصور الفوتوغرافية. على مدى السنوات الأخيرة، وجه صانعو الهواتف طاقتهم الإبداعية نحو تحسين الكاميرات واستيعاب المزيد من أجهزة الاستشعار على الهواتف الذكية. والنتيجة الواضحة هي الزيادة الهائلة في المنافسة بين العلامات التجارية لتقديم المزيد من الكاميرات مقابل دولارات أقل. لقد كان الابتكار هو مفتاح البقاء في هذه البيئة التنافسية، وكانت إحدى تقنيات الكاميرا هي الأفضل مثال للابتكار هي كاميرات التكبير المنظار. مع التكبير البصري الفوري 5X أو 10X، تسهل كاميرات التقريب المنظارية التكبير السريع والسهل إلى المسافة البعيدة.

تتحدث هذه المقالة عن استخدامات كاميرات التكبير المنظار ومزاياها وعيوبها والمستقبل المحتمل لكاميرات التكبير المنظار. ولكن قبل أن نبدأ بأحدث الاتجاهات، إليك نظرة عامة سريعة على ما قد أدى إلى هذا الابتكار.

تاريخ موجز لكاميرات الهواتف الذكية المقربة

على الرغم من أن شركة أبل لم تكن أول من قدم هذا المفهوم أكثر من كاميرا على الهواتف، يجب بالتأكيد أن يُنسب الفضل للشركة في نشر الفكرة وإلهام الآخرين للانضمام إلى العربة. قدمت شركة Apple، الرائدة في مجال التصوير الفوتوغرافي بالهواتف الذكية لفترة طويلة، كاميرا مقربة ذات تقريب بصري 2X على هاتف iPhone 7 Plus في عام 2016. إلى جانب التكبير البصري، تم استخدام هذه الكاميرا المقربة أيضًا لالتقاط بيانات عمق الخلفية للصور الشخصية.

ومع ذلك، تسعى شركات الهواتف الذكية إلى تقريب الأشياء البعيدة لفترة أطول. في عام 2013، قدمت نوكيا لوميا 1020 مع كاميرا بدقة 41 ميجابكسل. على الرغم من أن هاتف Lumia الرائد لا يدعم التكبير البصري من أي نوع، إلا أنه يمكن اقتصاص الصورة الهائلة من مستشعر 41 ميجابكسل لمحاكاة التكبير الزائف. وحتى يومنا هذا، تستخدم العلامات التجارية للهواتف الذكية أسلوبًا مشابهًا استراتيجية للترويج للكاميرات ذات أعداد الميجابكسل الكبيرة، مثل 64 ميجابكسل أو 108 ميجابكسل.

وفي الوقت نفسه، جربت بعض العلامات التجارية أيضًا قريبًا إعدادات العدسات المتحركة الفعلية المشابهة لكاميرات التوجيه والتقاط الصور. على سبيل المثال، أطلقت سامسونج هاتف Galaxy S4 Zoom في عام 2013 مزودًا بعدسة تكبير بصري 10X وفلاش زينون. أدت العدسة المنسحبة وفلاش الزينون إلى تشابه قوي مع كاميرا التوجيه والتصوير التي يمكن تسمية هاتف Galaxy S4 Zoom بحق بكاميرا تعمل بنظام Android وتدعم الاتصال الخلوي. ال جالاكسي كيه زووم تبعته، وتم إطلاقه في العام التالي.

ظل مفهوم كاميرا المنظار على الهاتف الذكي جديدًا تمامًا حتى قامت شركة Huawei بترويجه من خلال إطلاق هاتف Huawei P30 Pro في مارس 2019. وبذلك، أصبحوا العلامة التجارية الأولى التي تقدم هذه المنتجات تجاريًا. هواوي P30 Pro، كما رأينا في موقعنا مراجعة مفصلة للكاميرا يمكن للهاتف التقاط صور بتكبير يصل إلى 50x. ومع ذلك، لم تكن Huawei هي العلامة التجارية الأولى التي جربت هذه الفكرة، بل كانت OPPO هي أول من عرضت إمكانات التكبير البصري للكاميرا المنظارية في MWC 2017. على الرغم من التقديم المبكر لهذه التكنولوجيا، إلا أنها استغرقت عامين التوصل إلى إدراك.

بعد بضعة أشهر من إطلاق Huawei P30 Pro، قدمت OPPO إصدار OPPO Reno 10X Zoom مع إعداد مماثل للكاميرا المقربة المنظارية. في نفس الوقت تقريبا، بدأت شركة سامسونج في إنتاج الكاميرات المنظارية بكميات كبيرة للمصنعين الآخرين للانضمام إلى السباق.

ولكن قبل أن نتعرف على الهواتف التي تأتي مع هذه التقنية، دعونا نلقي نظرة على كيفية عملها والدور الذي يلعبه المنظار في وحدة الكاميرا المقربة.

ما هي كاميرا التكبير المنظار؟

وفقًا لتعريف الكتاب المدرسي، فإن المنظار هو أداة بصرية تسمح لأي شخص برؤية العوائق دون أن يكون مرئيًا. وهي تتضمن تقليديًا مرايا تعكس أو منشورات تكسر الضوء بزوايا قائمة، مما يسمح للناس برؤية ما هو أعلى أو أسفل خط رؤيتهم الفعلي. تم استخدام المناظير في المركبات المدرعة مثل الدبابات أو الغواصات لعدة عقود. الأداة نفسها غير ضارة ويمكن أيضًا إجراء بعض التجارب العلمية الممتعة البسيطة.

لا يختلف التطبيق كثيرًا عندما يتعلق الأمر بكاميرات الهواتف الذكية. على عكس الكاميرات المقربة القياسية التي توفر تقريب بصري 2X أو 3X، توفر الكاميرات المنظارية عادةً تقريب 5X أو 10X باستخدام أكثر من عدسة واحدة مع مستشعر الكاميرا. يتمثل دور المنظار في المساعدة في استيعاب مجموعة العدسات دون زيادة سمك الهاتف الذكي بشكل كبير.

لفهم دور المنظار داخل وحدة الكاميرا، تصور الهاتف الذكي في ترتيب ثلاثي الأبعاد مع محاور مختلفة ممثلة بإحداثيات X وY وZ. يقع الهاتف الذكي مع شاشته مسطحة على مستوى YZ، بينما يمكن قياس سمكه على طول المحور السيني. تقع مستشعرات الكاميرا التقليدية والعدسات المرفقة أيضًا في مستوى YZ، بشكل عمودي على المحور Z.

ومع ذلك، في حالة الإعداد المنظاري، يقع المستشعر والعدسات على مستوى XZ ويتقاطعان مع المحور Y بزاوية قائمة. في النهاية، مقابل مستشعر الكاميرا، يوجد منشور يغير اتجاه الضوء بشكل عمودي على المستشعر. إن استخدام منشور الزاوية اليمنى هو السبب وراء احتواء كاميرات المنظار على قواطع مربعة أو مستطيلة بدلاً من القواطع الدائرية التقليدية.

يدخل الضوء من خلال الفتحة المستطيلة لكاميرا المنظار، وينكسر بزاوية قائمة، ثم يمر عبر العدسات ويصل إلى المستشعر. للتأكد من أن الصور الملتقطة بتكبير 5X أو 10X حادة، يتم استخدام كاميرات التقريب المنظارية. مجهزة بدعم التركيز البؤري التلقائي الذي تتحرك فيه العدسات للأمام أو للخلف للتركيز على جسم بعيد المستشعر. وهذا موضح في الفيديو التالي من سامسونج:

علاوة على ذلك، عند التكبير بمعدل 5x أو أعلى، يتم تضخيم حتى الهزات الخفيفة وتظهر وكأنها حركات مهمة. ولتجنب هذا التحول المبالغ فيه عن الإطار المقصود، تم تصميم كاميرات المنظار باستخدام مثبت الصورة البصري (OIS) أو التثبيت البصري - عادة في المنشور. وهذا يعني أن المنشور يمكن أن يتحرك بحرية على طول محاور متعددة استجابة لتغيرات الجاذبية، وبالتالي، استيعاب أي حركة متشنجة مفاجئة.

ومن خلال ترتيب العدسات ومنشور الزاوية اليمنى بشكل متعامد مع فتحة الكاميرا، يمكن لمصنعي الهواتف الذكية توفير الكثير من المساحة. وهذا يمنع الهواتف الذكية المزودة بكاميرات مقربة مقربة من أن تكون أكثر سمكًا منها بشكل مثير للسخرية سيكون من الممكن تخيل ذلك إذا تم وضع العدسات في نفس مستوى الكاميرات الأخرى الموجودة على الشاشة هاتف ذكي.

هناك فائدة أخرى مثيرة للاهتمام وشائعة إلى حد ما من المناظير التي نراها في الكاميرات. تستخدم كاميرات SLR أو DSLR المرايا أو المنشورات لعكس أو انكسار الضوء من عدسة الكاميرا إلى عدسة الكاميرا البصرية. بينما لا توجد علاقة مباشرة بين المناظير الموجودة داخل كاميرات SLR والمنظار المقرب الكاميرات الموجودة على الهواتف الذكية، لا يمكننا نقض السابقة ربما كانت مصدر إلهام للعصر الجديد تقريب بصري.

الفرق بين كاميرا بيريسكوب وكاميرا تليفوتوغرافي

الكاميرات المقربة هي تلك التي تسمح بالتكبير البصري مع أو بدون جزء متحرك. في المقابل، تعد كاميرا المنظار في المقام الأول امتدادًا للكاميرا المقربة القياسية. وإلى جانب الاختلاف في الاتجاه، يمكن تمييز الكاميرات المقربة والمنظار من خلال النظر إلى شكل فتحة الكاميرا. في الواقع، فإن الفتحة المستطيلة للكاميرا المنظارية تجعل من السهل التعرف عليها بصرف النظر عن أنواع الكاميرات الأخرى. من ناحية أخرى، تستخدم الكاميرات المقربة النموذجية فتحات دائرية قياسية ولا يمكن التعرف عليها بنظرة واحدة.

نظرًا للعدد الكبير من العدسات المستخدمة داخل إعداد التقريب المنظار، تتمتع الكاميرا المقربة بطول بؤري أطول. أخيرًا، كما سنرى في الأقسام القادمة، لا تدعم الكاميرات المقربة ولا المنظار في الوقت الحالي البعد البؤري المتغير ولكن بعض الحلول المعدلة في المستقبل قد تفعل ذلك.

الهواتف الذكية المزودة بكاميرا تكبير Periscope

كما ذكرنا أعلاه، كان هاتف Huawei P30 Pro أول جهاز متوفر تجاريًا مزودًا بزوم منظاري 5x؛ تم اتباع OPPO Reno 10X Zoom Edition بعد فترة وجيزة. بدأت شركة سامسونج الكهروميكانيكية أيضًا في تصنيع وحدات كاميرا المنظار هذه في صيف العام الماضي، لكن الأمر استغرق بعض الوقت قبل أن يتمكنوا من تجميع عدد لا بأس به من الطلبات.

بعد فترة طويلة من إطلاق هاتف Huawei P30 Pro، فيفو X30 برو (يقتصر على الصين) حمل العصا باعتباره "أحدث هاتف مزود بكاميرا منظار" لفترة من الوقت ولكن سرعان ما تم استبداله بـ سامسونج جالاكسي اس 20 الترا. تم إطلاق هاتف Galaxy S20 Ultra في فبراير 2020، وأصبح أيضًا أول هاتف ذكي يدعم تكبيرًا هجينًا يصل إلى 100X.

كانت شركة Xiaomi، التي وصلت مبكرًا إلى معظم الأطراف، متأخرة في هذا الاتجاه. كان أول هاتف تم إطلاقه بوحدة تكبير منظار هو مي 10 طبعة الشباب. ثم جاء القاتل الرئيسي لـ Realme – وهو ريلمي اكس 3 سوبر زووم - مدعوم بمعالج Snapdragon 855 البالغ من العمر عامًا. اثنان من أحدث الإضافات إلى هذا العدد هما أحدث الأجهزة الرائدة من Samsung و Vivo - سامسونج جالاكسي نوت 20 الترا 5جي و ال فيفو اكس 50 برو، على التوالى.

أطلقت شركة Huawei، العلامة التجارية التي كانت رائدة في العديد من الابتكارات في مجال التصوير الفوتوغرافي، خلفاء P30 Pro بعد شهر تقريبًا من إطلاق Samsung لجهاز Galaxy S20 Ultra. في حين أن هذه الهواتف الذكية — هواوي بي 40 برو و بي 40 برو+ - يسبق الإعلانات الأخرى المذكورة في الفقرة أعلاه، فإن إعلان هواوي يتفوق عليها من حيث التكنولوجيا ويستحق الذكر بشكل حصري. في حين أن كلاً من – Huawei P40 Pro و P40 Pro + – مزودان بكاميرات تكبير منظارية، فإن تتميز كاميرا المنظار في الإصدار Plus بتقريب بصري 10X بينما يتميز Pro العادي بتقريب بصري 5X تكبير. بالإضافة إلى منظار التقريب البصري 10X، يتميز هاتف Huawei P40 Pro+ أيضًا بكاميرا تليفوتوغرافي أخرى مثبتة على تقريب بصري 3x.

التي تم إطلاقها مؤخرًا سلسلة هواوي ميت 40 يتبع نفس المصطلحات مثل سلسلة P40. يتميز هاتف Huawei Mate 40 Pro وMate 40 Pro+ بكاميرات منظار مخصصة مع تقريب بصري 5x و10x. يتميز هاتف Mate 40 Pro+ أيضًا بكاميرا مقربة ثانوية، تمامًا مثل P40 Pro+. يتبع Porsche Design Huawei Mate 40 Pro RS جهاز Mate 40 Pro + ويأتي مزودًا بكاميرا منظار 10x وكاميرا مقربة 3x.

تتطور التقنية الكامنة وراء كاميرات المنظار بوتيرة بطيئة نسبيًا مقارنة بلعبة الأرقام العامة في دقة الكاميرا. على الرغم من أنها جذبت المستهلكين والمصنعين على حد سواء، إلا أنها لا تحظى بالاحتفاء بها مثل التقنيات الأخرى مثل الشحن فائق السرعة أو الشحن المتزايد باستمرار. عرض معدلات التحديث. تعمل العلامات التجارية للهواتف الذكية مثل OPPO على إيجاد طرق لمعالجة القيود المفروضة على كاميرات المنظار هذه.

قبل أن ننظر إلى هذه القيود، دعونا نتعرف على المزايا التي توفرها الكاميرات المنظارية.

مميزات كاميرا التكبير المنظارية

كما رأينا أعلاه، تطورت قدرات التكبير/التصغير للهواتف الذكية بشكل كبير خلال العقد الماضي. لقد شكلت كاميرات التكبير المنظارية سابقة جديدة عندما يتعلق الأمر بالتكبير البصري على الهاتف الذكي. الميزة الأكثر بروزًا هي أنها تسمح لك بالتقاط كائن بعيد أو مشهد بعيد تمامًا على قدم المساواة مع كاميرا التوجيه والتصوير دون الحركة الفعلية لأي عدسة. في الوقت نفسه، يسمح الاتجاه العمودي للمنظار لمصنعي الهواتف الذكية بتركيب مستشعر الكاميرا ومجموعة العدسات الضرورية داخل جسم الهاتف الذكي دون أن تكلفها غاليًا سماكة.

الفرق في الضوضاء في الصور الملتقطة بتكبير 10X باستخدام التقريب الهجين في هاتف Huawei Mate 40 Pro والتكبير الرقمي في هاتف iPhone 12

إلى جانب الطول البؤري الأطول للكاميرا المقربة المنظارية، والتي تعتبر مثالية لالتقاط الصور البعيدة المواضيع، يضمن OIS أن الصور الملتقطة باستخدام التكبير البصري المنظار تحتوي على ضوضاء أقل بكثير في الصورة من الصور الرقمية تكبير. إلى جانب ضوء النهار، تكون هذه الميزة مفيدة عندما يتعلق الأمر بالتصوير الفوتوغرافي في الإضاءة المنخفضة أو في الليل.

بخلاف تصحيح التحديات والقيود التي نواجهها مع التكبير الرقمي على الهواتف الذكية، تسمح وحدات التكبير المنظارية على الهواتف الذكية أيضًا للمستخدمين بإلقاء نظرة خاطفة على العالم الصغير. يمكنك استخدام الكاميرا المنظارية لالتقاط لقطات مقربة، حتى بدون الاقتراب كثيرًا من أي شيء. يعد هذا مفيدًا بشكل خاص إذا كنت متحمسًا لالتقاط الحشرات أو الزواحف الصغيرة.

ومع ذلك، هناك عيوب معينة لترتيب الكاميرا هذا، كما سنناقش أدناه.

عيوب كاميرا التكبير المنظار

على الرغم من أن كاميرات التكبير المنظارية تضيف القدرة على تكبير الأشياء بشكل أكثر فعالية من التكبير الرقمي، إلا أنها تفرض أيضًا قيودًا معينة. التحدي الأكبر في إعداد التقريب المنظاري هو أنه يمنحك الحرية في التكبير البصري بعيدًا بعيدًا عن الكائنات أو الاقتراب من كائن صغير، يتم تثبيت طوله البؤري - وبالتالي إمكانيات التكبير/التصغير - على قيمة معينة. تمنع المساحة المحدودة داخل إعداد العدسة مجموعة العدسات من التحرك كثيرًا. يمكن للحركة تسهيل التركيز التلقائي فقط وليس التكبير أو التصغير. وبالتالي، فهي لا تتيح لك التكبير أو التصغير بحرية مثل عدسة التكبير المتحركة فعليًا المتصلة بكاميرا التوجيه والتقاط الصور أو كاميرا DSLR أو الكاميرا التي لا تحتوي على مرآة.

وهذا يعني أن التكبير الرقمي يبدأ عند قيم تكبير غير تلك التي تدعمها كاميرا المنظار على الرغم من إعداد المنظار. على سبيل المثال، إذا كان الهاتف الذكي يدعم التكبير البصري بمقدار 5X، فلن تعمل الكاميرا المنظارية حتى تقوم بالتكبير إلى 5X قم بالتكبير وبدلاً من ذلك استمر في استخدام الكاميرا الأساسية أو كاميرا مقربة أخرى تدعم التكبير الأقل باستخدام الكاميرا الرقمية تكبير.

الآن، إذا كنت تريد التقاط شيء ما بطول بؤري أعلى من 5X - على سبيل المثال 10X، فإن الهاتف الذكي يتحول إلى كاميرا المنظار ثم يقوم بالتكبير رقميًا بمقدار 2X، مما يؤدي إلى تكبير مركب بمقدار 10X. تفضل شركات الهواتف الذكية الإشارة إلى هذا على أنه تقريب "هجين"، وهو مزيج من التقريب البصري والرقمي.

على سبيل المثال، يستخدم هاتف Huawei Mate 40 Pro+ الكاميرا الأساسية بين أطوال بؤرية 1x و3x، مع التكبير الرقمي كلما زاد التكبير. عند التكبير/التصغير بمقدار 3X وما بعده، يتحول محدد المنظر إلى كاميرا مقربة ذات تكبير بصري 3X. يستمر استخدام هذه الكاميرا حتى التكبير 9.9X (اقتصاص الصورة 3X رقميًا)، وبعد ذلك، يتحول الهاتف إلى كاميرا المنظار مع التكبير البصري 10X. عند قيم التكبير الأعلى من 10X، يقوم الهاتف مرة أخرى باقتصاص الصورة 10X — وبالتالي يعتمد على التكبير "الهجين". وبطبيعة الحال، على الأجهزة التي تحتوي على وحدات كاميرا ذات تكبير منظار 5X، يحدث الانتقال عند 5X من البعد البؤري.

هناك عيب رئيسي آخر لكاميرات المنظار وهو أنه مع زيادة البعد البؤري، يضيق مجال الرؤية، ويصبح فتحة فتحة الكاميرا أصغر من فتحة الكاميرا الأساسية — بافتراض أن العدسات المستخدمة في كلتا الكاميرتين تقريبًا تطابق. مع فتحة أصغر، تقل كمية الضوء الساقط على المستشعر، مما يؤدي إلى الحاجة إلى مزيد من الضوء المحيط. ونتيجة لذلك، تكون الصور الملتقطة بكاميرا المنظار إما مضاءة بشكل خافت أو معرضة للضوء بشكل زائد بشكل مصطنع مقارنة بالكاميرا الأساسية ذات الفتحة الأكبر بكثير.

كما هو متوقع، مع التقريب الرقمي تأتي الضوضاء والتحف البصرية في الصورة. وهذا يثبت أنه على الرغم من أن التكبير المنظاري قوي إلى حد ما، إلا أنه يفتقر إلى التنوع الذي تسمح به العدسة المقربة المتحركة فعليًا.

هل يعد التكبير المنظار هو المستقبل للتصوير عن بعد؟

يعد مفهوم الكاميرات المقربة المنظارية خطوة تقدمية قبل التكبير الرقمي، لكن القيد الذي ذكرناه أعلاه يشهد على ضرورة إيجاد حل أفضل. بعد أن كانت OPPO أول شركة تبتكر كاميرات المنظار، تعمل الآن على مفهوم متقدم ذو طول بؤري متغير، والذي من شأنه أن يسمح بالتكبير البصري المتغير. في أغسطس 2020، كشفت OPPO عن مفهومها لـ "زووم بصري هجين" الذي يستخدم إعداد عدسة مكون من 7 عناصر.

بدلًا من أن تكون جميع العدسات على مسافة متساوية من بعضها البعض، يتم تقسيم هذه العدسات إلى ثلاث مجموعات - اثنتان منها يمكنهما التحرك بحرية. يجب أن تسمح هذه الحركة الحرة بطول بؤري متغير يتراوح بين 85 مم و135 مم، بالإضافة إلى تغيير التكبير البصري بين 3.3X و5.2X. يمكن ربط ذلك بمستشعر CMOS بدقة تصل إلى 32 ميجابكسل ودعم تجميع 4 في 1 بكسل.

في نفس الوقت، تعمل شركة Xiaomi على إعداد عدسة قابلة للسحب، والتي يمكن تركيبها أعلى الكاميرا الأساسية أو استخدامها كعدسة مقربة منفصلة. إحدى الفوائد الرئيسية لهذه الآلية هي أن العدسة ستستخدم فتحة أكبر بكثير من وحدة المنظار، مما يسمح بمزيد من الضوء وبالتالي صور أفضل. قد تطلق شركة Xiaomi هاتفًا ذكيًا مزودًا بهذه العدسة ذات الفتحة العريضة القابلة للسحب بحلول عام 2021.

ومن المتوقع حتى أبل للانتقال إلى كاميرات Periscope على هواتف iPhone بحلول عام 2022. في حين أنه لا يزال هناك عامين آخرين قبل أن يحدث ذلك، فإن اعتماد كاميرات المنظار على iPhone قد يؤدي بها إلى أن تصبح أكثر انتشارًا مما هي عليه الآن. وحتى ذلك الحين، سنواصل تتبع التطورات في الصناعة التي تتيح لنا رؤيتها دون القفز بعيدًا عن الواقع.

ما رأيك في كاميرات التكبير المنظارية، وما هو الدور الذي تتوقعه لها في التصوير الفوتوغرافي بالهواتف الذكية خلال السنوات القليلة المقبلة؟ دعنا نعرف أفكارك في التعليقات بالأسفل!