نقش کلیدی لنزها در کیفیت 4K

مطالب زیادی درباره چالش یافتن لنزهای با عملکرد بالای سازگار برای استفاده در سیستم های 4K نوشته نشده است. بدون یک لنز سازگار، لنز نامناسب عامل محدود کننده ی سیستم می شود و سرمایه گذاری را با ارائه تصاویر با کیفیت کمتر از 4K، به هدر می دهد و به طرز موثری عملکرد رزولوشن تصویر کلی سیستم را پایین می آورد.

سنسورهای 4K محبوبی از سونی، IMX172 و IMX226 وجود دارند. از آنجا که اندازه سنسورها زیاد از اندازه سنسورهای فعلی بزرگ تر نیست (برای مثال سنسور 5 مگا پیکسلی)، اما تعداد پیکسل ها به طرز چشمگیری بالاتر است، به این معنی است که اندازه پیکسل ها کوچک تر است.

شکل: Sony IMX172 MIPI Interface 12M camera module with M12 lens
در دسترس بودن لنزهایی که می توانند این پیکسل های کوچک را تجزیه کنند محدود است. برخی لنزهای تصویری با فاصله کانونی ثابت وجود دارند که توسط برخی از تولیدکنندگان دوربین ارائه می شوند. در دسترس بودن لنزهای وریفوکال که به نصاب اجازه کنترل بیشتری بر تنظیم خوب میدان دید (و به علاوه کاهش سفارش انواع لنز) می دهد، بسیار محدود است اما باید در چند سال آینده افزایش یابد.

شکل:‌Sony IMX226, 12M Pixel

سنسورهای تصویری 4K کوچک تر (1/2.3 اینچ) برای دوربین های 4K با هزینه کمتر مورد استفاده قرار خواهند گرفت. اندازه کوچک پیکسل ها باعث کاهش کیفیت تصاویر ضبط شده در وضعیت نور کم می شود، زیرا پیکسل ها نمی توانند به صورت فیزیکی نور را مانند پیکسل های بزرگ تر سنسور تصویری 4K (1/1.7 اینچ) جذب کنند و پیکسل های 1.55 میکرونی این سنسورها نیازمند لنزی است که قادر باشد 300 جفت خط را به ازای میلیمتر با کنتراست خوب تشخیص دهد، یک وظیفه چالش برانگیز که نیازمند اپتیک های با دقت بالا می باشد.
از طرف دیگر، سنسور 1/1.7 اینچی بزرگ تر با اندازه پیکسل 1.85 میکرونی نیازمند لنزی است که قادر باشد تنها 270 جفت خط به ازای میلیمتر را با کنتراست خوب تشخیص دهد، وظیفه ای نسبتا آسان تر اما نیازمند لنزهای بزرگ تر، که باعث می شود هر دوی سنسور و لنز گران تر شوند.
دوربین ها و لنزهای 4K هنوز در حجم کم ساخته می شوند بنابراین این امر هم قیمت آنها را بالاتر می برد و هم لنزهای ساخته شده با رزولوشن بالا برای پشتیبانی از پیکسل های کوچک تر پیچیده تر و پر هزینه تر می شوند. اما بدون این لنزهای با عملکرد بالا، سرمایه گذاری به هدر می رود و وعده 4K به دست نمی آید. بنابراین وجود آنها الزامیست.