لنز مایع چیست؟ فناوری نوینی که عکاسی موبایل را متحول می نماید - هاست لینوکس

به گزارش هاست لینوکس، معمولا گفته می گردد لنزها را از مایعات دور نگه دارید ولی حالا یک فناوری تازه موسوم به لنز مایع می تواند آینده عکاسی موبایل را متحول کند. تقریبا تمام دوربین های موبایل از لنز مبتنی بر فاصله کانونی ثابت بهره می برند. شرکت ها برای بهبود انعطاف پذیری معمولا چاره ای جز افزایش تعداد دوربین و استفاده از سنسور عظیم تر ندارند.

اما لنز مایع مزایای بسیار زیادی به ارمغان می آورد. این نوع لنزها به جای دیسک های فیزیکی از مایع های دارای قابلیت تغییر شکل استفاده می نمایند. این نوع لنزها بسیار کوچک هستند و سرعت بالایی دارند. اما روی هم رفته لنز مایع چیست و چگونه می تواند عکاسی موبایل را برای همواره تغییر دهد؟

لنزهای مرسوم چگونه کار می نمایند؟

معمولا جریان نور به وسیله لنز دوربین به وسیله مجموعه ای از قطعات کنترل می گردد. این دیسک های خمیده-که معمولا از شیشه یا پرسپکس ساخته می شوند-برای خم کردن نور هنگام عبور از جهت موردنظر به کار می فرایند. با فاصله مناسب بین عناصر لنز و سنسور، یک تصویر باید به صورت واضح ثبت گردد.

به طور کلی وقتی موتور فوکوس الکتریکی فعال می گردد یا آن را به صورت دستی می چرخانید، فاصله فیزیکی بین این قطعات تغییر می نماید. در لنزهای مبتنی بر فاصله کانونی متغیر، کاربران می توانند زاویه دید را هم تغییر دهند. صاحبان دوربین های DSLR یا بدون آینه به خوبی می دانند که هر لنزی برای تمام موقعیت ها مناسب نیست. بعضی از لنزها می توانند تا حد زیادی زوم نمایند ولی این نوع لنزها ابعاد بسیار عظیم تری دارند زیرا باید دارای قطعات متعددی باشند. اگر یک لنز فاصله کانونی مناسبی را پوشش ندهد، باید به ناچار از لنز متفاوتی بهره ببرید.

در این میان، لنزهای موسوم به پرایم فاصله کانونی ثابتی دارند و بیشتر دوربین های موبایل هم همین گونه هستند. در این میان، لنز مایع با داشتن فاصله کانونی متغیر می تواند بسیاری از محدودیت ها و چالش ها را رفع کند.

لنز مایع چگونه کار می نماید؟

یک قطره آب را بر روی برگ تصور کنید. بیشتر لنزهای مایع از هیچ قطعه مکانیکی استفاده نمی نمایند و در عوض حاوی یک کپسول مایع شفاف هستند. با اعمال فشار بر بخشی از این مایع، می توان شکل آن را دستکاری کرد. تغییر شکل مایع منجر به تغییر جهت عبور نور می گردد و در نتیجه فاصله کانونی تغییر پیدا می نماید.

مفهوم لنز مایع به روش های مختلفی پیاده سازی شده است و در بیشتر مواقع با استفاده از برق شکل مایع تغییر می نماید. یکی از روش ها که تحت اسم electrowetting شناخته می گردد، آب با یک لایه جداگانه از روغن غیر رسانا ترکیب می گردد که در کنار یکدیگر در لنز قرار می گیرند. با اعمال ولتاژ در مرز بین این دو، خمیدگی-و بنابراین اثر شکست-را می توان در کسری از ثانیه تغییر داد. شرکت کورنینگ لنزهای مبتنی بر این تکنولوژی را فراوری نموده است.

شیائومی برای لنز مایع گوشی تاشوی می میکس فولد از روش متفاوتی استفاده نموده و به لطف همین تکنولوژی، لنز موردنظر از حداقل فاصله فوکوس 3 سانتی متری برای عکس های ماکرو بهره می برد و از طرف دیگر می تواند زوم 3 برابری اپتیکال را امکان پذیر کند.

تکنولوژی لنز مایع چه مزایایی دارد؟

لنزهای مایع نسبت به لنزهای مرسوم مزایای متعددی را به ارمغان می آورند. مهم ترین مزیت آن ها امکان تغییر فاصله کانونی بدون استفاده از قطعات مکانیکی متحرک است. این یعنی لنز مایع می تواند کوچک و سبک باقی بماند.

همین ابعاد کوچک باعث شده که این نوع لنزها برای استفاده در گوشی های هوشمند ایدئال باشند. در نتیجه، شرکت ها با استفاده از این نوع لنزها دیگر احتیاجی به بهره گیری از دوربین چندگانه نخواهند داشت و فقط یک دوربین می تواند با استفاده از فاصله های کانونی مختلف انجام وظیفه کند. و اگر دوربین های حرفه ای DSLR و بدون آینه برای لنزهای خود بتوانند از این فناوری استفاده نمایند، مقدار و وزن این لنزها کاهش قابل توجهی پیدا می نماید و انعطاف پذیری عکاسان هم بیشتر می گردد.

با توجه به اینکه بیشتر لنزهای مایع از موتورهای الکتریکی استفاده نمی نمایند، معمولا نسبت به لنزهای مکانیکی در زمینه فوکوس سرعت بسیار بیشتری دارند. مایع درون این لنزها تقریبا به صورت لحظه ای به جریان الکتریکی واکنش نشان می دهد که منجر به دقت و سرعت بالای فرایند فوکوس می گردد. امکان تغییر فاصله کانونی در عرض چند میلی ثانیه می تواند دنیایی از امکانات را برای عکاسان ارائه کند.

باید خاطرنشان کنیم وقتی که لنز مایع از هیچ قطعه مکانیکی استفاده نمی نماید، دوام افزایش پیدا می نماید زیرا هیچ بخش متحرکی برای فرسودگی وجود ندارد. حذف این عناصر به معنای کاهش مصرف انرژی است که باید خبر خوبی برای عمر باتری گوشی های هوشمند باشد. بعلاوه فارغ از روش استفاده شده برای دستکاری مایع درون لنز، خود مایع به طور کلی نسبت به لنزهای رایج حساسیت کمتری نسبت به تکان خوردن دست دارد که این موضوع منجر به بهبود لرزشگیر لنز می گردد.

مانند تقریبا تمام لنزهای دوربین های موبایل، دیافراگم لنز موبایل هم ثابت باقی می ماند. اما به لطف تغییر فاصله کانونی، کاربران می توانند از عمق میدان بهتری بهره ببرند و ضمناً با توجه به اینکه مایع از نظر انتقال نور حرف زیادی برای گفتن دارد، عملکرد دوربین در محیط های کم نور هم بهبود پیدا می نماید.

کدام شرکت ها از لنزهای مایع استفاده می نمایند؟

لنزهای مایع به خاطر دوام، مقدار کوچک و واکنش سریع، چندین سال است که در محیط های صنعتی دیده می شوند. به اسم مثال می توانیم به لنز Edmund Optics M12 اشاره کنیم که برای استفاده در سیستم های فراوریی که به دید ماشینی با سرعت بالایی احتیاج دارند، توصیه می گردد. به اسم مثال در خطوط مونتاژ قبل از بیرون آمدن محصولات از کارخانه ها، این موارد باید با دقت زیادی مورد آنالیز قرار بگیرند. به لطف فوکوس سریع مبتنی بر لنز مایع، M12 می تواند با سرعت زیادی فوکوس خود را نسبت به محصولات رد شده از زیر خود تنظیم کند.

با وجود اینکه این لنزها مزایای متعددی برای گوشی های هوشمند دارند، اما گوشی تاشوی شیائومی اولین گوشی هوشمندی است که از این نوع لنز بهره می برد و همانطور که گفتیم هنوز راهی بازارهای جهانی نشده و فقط کاربران چینی می توانند آن را بخرند.

چه زمانی شاهد تعداد بیشتری از لنزهای مایع خواهیم بود؟

در حالی که لنزهای مایع برای استفاده در گوشی های هوشمند ایدئال هستند، اما استفاده از این فناوری در دوربین های حرفه ای چالش های بسیار عظیم تری را ایجاد می نماید. سرعت فوکوس تنها یکی از جنبه های عملکرد دوربین محسوب می گردد. حتی اگر این لنزها برای دوربین ها قادر به تغییر سریع فاصله کانونی باشند، عکاسان حرفه ای به کیفیت بالای عکس ها در محیط های کم نور احتیاج دارند که این قابلیت ارتباط مستقیمی با مقدار سنسور دارد.

اما به گفته شرکت Edmund Optics، عظیم ترین گگرددگی دیافراگم در بین لنزهای مایع 16 میلی متر است که این یعنی در برترین حالت می توان سنسور 1/1.8 اینچی برای آن استفاده کرد. بنابراین تا زمانی که این فناوری به طور قابل توجهی پیشرفت نکند، حداقل در آینده نزدیک راهی دوربین های حرفه ای نخواهد شد.

اما به نظر می رسد این فناوری به زودی به طور گسترده در گوشی های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد. به اسم مثال هواوی با ثبت پتنت های مختلف ظاهرا می خواهد از این فناوری بهره ببرد. بعضی شایعات از بهره گیری هواوی P50 پرو پلاس از لنز مایع خبر می دهند که ظاهرا تا چند ماه دیگر راهی بازار می گردد.

از طرف دیگر شیائومی هم ترجیح داده برای اولین بار در گوشی تاشوی گران قیمت خود از این فناوری استفاده کند. احتمالا باقی شرکت ها هم چنین رویکردی را اتخاذ می نمایند و برای یکی از گوشی های گران قیمت خود از این فناوری استفاده خواهند کرد. بعد از ثابت شدن پتانسیل های لنز مایع برای شرکت ها و کاربران، احتمالا در آینده نه چندان دور شاهد عرضه گوشی های مبتنی بر فقط یک دوربین خواهیم بود.

با توجه به محدودیت های فعلی، حداقل تا چند سال آینده نباید انتظار راه یابی این فناوری به دوربین های عکاسی حرفه ای را داشته باشیم. اما با توجه به اینکه استفاده از آن ها در گوشی های هوشمند امکان پذیر است، این فناوری در کنار سنسورهای قدرتمند می توانند انقلابی در عکاسی موبایل ایجاد نمایند و آخرین ناقوس مرگ دوربین های عکاسی کامپکت را به صدا درآورند.

منبع: TechRadar