ทำไมกล้องมือถือความละเอียดสูง อาจไม่ได้ทำให้ภาพคมชัดเสมอไป?

สมาร์ทโฟนในยุคปัจจุบันเราจะเห็นได้ว่า เซ็นเซอร์กล้องถ่ายภาพของสมาร์ทโฟนมีความละเอียดสูงขึ้นเรื่อยๆ จากเดิมที่มีความละเอียดเพียง 0.3 ล้านพิกเซล ตอนนี้กลับมีกล้องความละเอียดสูงถึง 108 ล้านพิกเซลให้ได้ใช้งานกันแล้ว แต่หลายท่านอาจจะสงสัยว่า ความละเอียดของเซ็นเซอร์ที่สูงขึ้น ส่งผลให้ภาพคมชัดตามไปด้วยหรือไม่? ซึ่งหากว่ากันตามจริงแล้ว ความละเอียดของเซ็นเซอร์เป็นเพียงแค่ส่วนหนึงเท่านั้น เพราะยังมีอีกหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่ช่วยให้คุณภาพของภาพถ่ายออกมาดี และมีความคมชัด คือ ขนาดของเซ็นเซอร์ ครับ

เซ็นเซอร์กล้องที่ใหญ่ สำคัญอย่างไร?

ขนาดของเซ็นเซอร์ หรือ Sensor Size หากว่ากันตามทฤษฎีแล้ว ยิ่งเซ็นเซอร์มีขนาดใหญ่เท่าไหร่ ก็จะช่วยให้เก็บแสงได้มากขึ้นเท่านั้น รวมทั้งขนาดของเซ็นเซอร์ยังมีบทบาทในด้านการเก็บค่าแสง (Exposure), Dynamic Range รวมไปถึง Sharpness ขณะที่ความละเอียดของเซ็นเซอร์จะมีบทบาทสำคัญในเรื่องของรายละเอียดต่างๆ ที่กล้องสามารถบันทึกได้ ซึ่งนั่นจึงเป็นเหตุผลสำคัญว่า ทำไมกล้อง DSLR หรือ Mirrorless ที่มีความละเอียดเพียง 16 ล้านพิกเซล หรือ 20 ล้านพิกเซล แต่มีขนาดเซ็นเซอร์รับภาพที่ใหญ่ จึงให้ภาพถ่ายที่มีความคมชัดกว่ากล้องมือถือที่มีความละเอียดสูง ซึ่งที่มีขนาดเซ็นเซอร์รับภาพที่เล็กกว่า

สำหรับเซ็นเซอร์กล้องสมาร์ทโฟนในปัจจุบัน จะมีขนาดอยู่ที่ราว 1/2.55 นิ้ว บางรุ่นก็อาจมีขนาดใหญ่ถึง 1/1.7 นิ้ว แต่กล้องเซ็นเซอร์ Full Frame หรือกล้อง Micro 4/3 จะมีขนาดเซ็นเซอร์ที่ใหญ่ของกล้องมือถือราว 4-5 เท่าเลยทีเดียว ดังนั้นการเก็บข้อมูลต่างๆ เกี่ยวกับภาพถ่าย เซ็นเซอร์รับภาพที่มีขนาดใหญ่จึงทำได้ดีกว่า

อ่านแล้วอาจจะยังไม่เห็นภาพ ลองดูภาพถ่ายเปรียบเทียบระหว่างมือถือ Google Pixel 4 และกล้องใหญ่ Nikon D3300 ที่ตั้งค่าการถ่ายภาพทั้ง Speed Shutter และ ISO เหมือนกันทั้งคู่ แต่จะเห็นได้ว่าภาพจาก Nikon D3300 มีความคมชัดมากกว่า และมี Noise ปรากฏบนภาพถ่ายน้อยกว่าอย่างชัดเจน นอกจากนี้ ยังสามารถทำการเบลอฉากหลังได้ดีกว่าด้วย ซึ่งปัจจัยที่ทำให้เกิดความแตกต่างนี้คือขนาดของเซ็นเซอร์รับภาพของมือถือ และกล้องโปรที่มีขนาดต่างกัน

นอกจากเซ็นเซอร์รับภาพแล้ว Photosite ที่รับหน้าที่แปลงแสงที่ตกกระทบบนเซ็นเซอร์รับภาพในแต่ละจุด ให้เป็นกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้ในการสร้างสรรค์ภาพ ก็เป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของภาพถ่ายด้วย ซึ่งปกติแล้วในหนึ่งพิกเซลจะมี Photosite อยู่หนึ่งจุด ดังนั้นหากเซ็นเซอร์กล้องสมาร์ทโฟนมีความละเอียดสูงสัก 108 ล้านพิกเซล ก็จะมี Photosite มากถึง 108 จุด 

อ่านมาถึงตรงนี้หลายท่านอาจจะเกิดความคิดว่า มือถือก็ควรจะต้องได้ภาพที่คมชัดกว่ากล้องใหญ่ที่มีเซ็นเซอร์ความละเอียดน้อยกว่าสิ? ซึ่งจริงๆ แล้ว ก็ถูกแค่ส่วนหนึ่ง เพราะขนาดของ Photosite ก็มีผลด้วย ลองนึกภาพ Phosite เป็นถังน้ำใบหนึ่ง ส่วนเซ็นเซอร์เป็นถาดสำหรับวางถังน้ำ การจัดเรียงถังน้ำจำนวน 108 ถังลงบนเซ็นเซอร์มือถือขนาดเล็กๆ เพื่อทำหน้าที่ในการรับข้อมูลนั้นแทบจะทำไม่ได้ ซึ่งเราอาจต้องเปลีย่นถังน้ำเป็นแก้วน้ำใบเล็กๆ แทน ส่งผลให้ Phostosite มีพื้นที่ในการรับแสง หรือรับข้อมูลน้อยลงตามไปด้วย มิหนำซ้ำข้อมูลบางส่วนอาจมีพื้นที่ในการรับไม่เพียงพอ ก็จะล้นออกไปกลายเป็น Noise ซึ่งเมื่อเทียบกับกล้อง DLSR ที่มีความละเอียดไม่มาก แต่มีเซ็นเซอร์ที่ใหญ่ ส่งผลให้เราสามารถวางถังน้ำใบใหญ่ๆ ได้เต็มพื้นที่เซ็นเซอร์ ทำให้ขนาดของ Photosite ใหญ่ตามขึ้นไปด้วย และส่งผลให้ภาพในผลลัพธ์สุดท้ายมีคุณภาพที่ดีนั่นเองครับ

ข้อดีของมือถือกล้องความละเอียดสูง

แต่ใช่ว่าเซ็นเซอร์ความละเอียดสูงบนสมาร์ทโฟนจะมีแต่ข้อเสียเสมอไป เพราะเซ็นเซอร์ความละเอียดสูง ช่วยให้ถ่ายภาพออกมาได้ไฟล์ใหญ่ขึ้น ตอบโจทย์การนำไป Print เป็นภาพขนาดใหญ่ หรือการคร็อปภาพเฉพาะส่วนได้อย่างคมชัด รวมทั้งในปัจจุบันสมาร์ทโฟนหลายๆ ค่ายเริ่มนำเทคโนโลยี Pixel Bining หรือการรวมเม็ดพิกเซลเล็กๆ เป็นพิกเซลใหญ่เพื่อช่วยในการรับแสง หรือรับข้อมูลต่างๆ เกี่ยวกับภาพถ่ายได้ดีขึ้น ส่งผลให้ภาพที่ออกมามี Noise ที่น้อยลง, สีสันที่ครบถ้วน และ Dynamic Range ที่กว้างตามไปด้วย รวมทั้งยังมีประโยชน์ในเรื่องของการนำไปประยุกต์ใช้ร่วมกับกล้อง Telephoto หรือ Periscope เพื่อช่วยซูมภาพให้ไกล ละคมชัดมากยิ่งขึ้น

ส่วนในเรื่องของการเบลอฉากหลังนั้น แม้ว่าเซ็นเซอร์ขนาดเล็กของมือถืออาจจะดูละลายฉากหลังได้น้อยกว่า แต่ด้วยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ และซอฟท์แวร์ประมลวผลภาพบนมือถือที่ก้าวล้ำขึ้น ก็ช่วยให้การละลายฉากหลังทำได้ค่อนข้างเนียนตามากขึ้นกว่าแต่ก่อน รวมทั้งเทคนิค Computational Photography ก็เริ่มเข้ามามีบทบาทสำคัญมากยิ่งขึ้น เช่น การนำ AI เข้ามาช่วยวิเคราะห์สภาพแวดล้อมโดยรอบ เพื่อทำการตั้งค่าการถ่ายภาพให้เหมาะสม หรือการใช้ AI เพื่อช่วยแยกภาพคนออกจากฉากหลัง เพื่อทำการเบลอฉากหลังได้อย่างสวยงาม ซึ่ง Computational Photography ก็อาจเป็นทางออกที่ดูสมเหตุสมผลกับเซ็นเซอร์กล้องบนสมาร์ทโฟนที่มีพื้นที่ในการติดตั้งฮาร์ดแวร์ค่อนข้างจำกัดก็เป็นได้ครับ

ที่มา : Android Authority

วันที่ : 20/4/2563