จาก 0, 11 เมกะพิกเซลถึงผู้ช่วยเครือข่ายประสาท: วิวัฒนาการของกล้องในสมาร์ทโฟน

2024 ผู้เขียน: Malcolm Clapton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 04:12

ทัศนศึกษาสั้น ๆ ในประวัติศาสตร์การถ่ายภาพมือถือ

กล้องในสมาร์ทโฟนได้กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของเรา ด้วยความช่วยเหลือจากกล้องดังกล่าว คุณสามารถจับภาพช่วงเวลาสำคัญและแชร์กับผู้อื่นได้เสมอ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้สิ่งนี้เป็นจริง ต้องใช้เวลา 20 ปีของความก้าวหน้าทางเทคนิค การแจกจ่ายตลาดอุปกรณ์ถ่ายภาพ และนวัตกรรมมากมาย เราตัดสินใจที่จะจดจำว่าการถ่ายภาพด้วยมือถือเข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันของเราอย่างไร และบริษัทใดบ้างที่ทำให้การถ่ายภาพเป็นเรื่องง่ายและเข้าถึงได้

โทรศัพท์กล้องตัวแรก

เป็นครั้งแรกที่กล้องปรากฏในโทรศัพท์ในปี 2542: บริษัท Kyocera ของญี่ปุ่นเปิดตัวรุ่น VP-210 ซึ่งอนุญาตให้โทรวิดีโอได้ กล้องอยู่ด้านหน้าและจับภาพใบหน้าของเจ้าของด้วยอัตรา 2 เฟรมต่อวินาที เธอยังสามารถถ่ายเซลฟี่ด้วยความละเอียด 0, 11 เมกะพิกเซล และเก็บไว้ในหน่วยความจำของอุปกรณ์ได้มากถึง 20 ชิ้น

ในปีต่อๆ มา กล้องมือถือได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วภายใต้การแข่งขัน และในปี 2547 ก็มีการถ่ายภาพถึง 1 ล้านพิกเซล (1 เมกะพิกเซล) แล้ว และในปี 2548 ตลาดก็ตกตะลึงกับสองรุ่นที่สามารถเรียกได้ว่าเป็นโทรศัพท์กล้องรุ่นแรก ได้แก่ Nokia N90 และ Sony Ericsson k750i พวกเขามีกล้องโฟกัสอัตโนมัติ 2 เมกะพิกเซลและจับภาพที่คมชัดไม่ใช่สิ่งที่เป็นนามธรรมที่พร่ามัว ตอนนั้นเองที่ทัศนคติของผู้ใช้ต่อการถ่ายภาพบนมือถือเริ่มเปลี่ยนไป กลุ่มที่มีเนื้อหาเฉพาะปรากฏบน Flickr ผู้คนเริ่มแลกเปลี่ยนรูปภาพที่ได้รับทางโทรศัพท์และพูดคุยกัน

ในแต่ละปีต่อๆ มา จำนวนผู้ที่ถ่ายภาพทางโทรศัพท์เพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ การเปิดตัว iPhone ในปี 2550 เปลี่ยนทัศนคติต่ออุปกรณ์โมโนฟังก์ชัน: สมาร์ทโฟนเริ่มแทนที่เครื่องเล่น MP3 แล้วจากนั้นก็ใช้กล้องถ่ายภาพและวิดีโอมือสมัครเล่น

รุ่งอรุณแห่งอินสตาแกรม

ตลาดกล้องพังในปี 2010 ด้วยการเปิดตัว Instagram ผู้ใช้ต้องการได้ภาพที่น่าดึงดูดอย่างง่ายดายและรวดเร็วที่สุดและโพสต์บนโซเชียลเน็ตเวิร์ก

ในขณะเดียวกันคุณภาพของกล้องมือถือก็ดีขึ้น เปิดตัวในปี 2011 iPhone 4s ได้รับกล้อง 8 ล้านพิกเซลและเลนส์ที่ไวต่อแสงพร้อมรูรับแสง f / 2, 4 คุณสมบัติเหล่านี้ครอบคลุมความต้องการส่วนใหญ่: กดปุ่ม รับเฟรมที่สว่างแล้วอัปโหลดไปยัง Instagram

เมื่อเวลาผ่านไป การประมวลผลภาพในสมาร์ทโฟนมีความรุนแรงมากขึ้น โดยให้ความสำคัญกับคอนทราสต์ ความอิ่มตัว และความคมชัดของเส้นขอบ และความเป็นธรรมชาติของภาพจะค่อยๆ จางลงในแบ็คกราวด์ แต่ก็ยังมีความพยายามที่จะนำเทคโนโลยีระดับมืออาชีพมาสู่กล้องมือถือ ดังนั้นในปี 2555 โนเกียจึงผลิตโทรศัพท์ที่มีกล้อง 808 PureView

ตัวแบบมีความโดดเด่นด้วยคุณลักษณะที่เป็นปรากฎการณ์ในช่วงเวลานั้น ความละเอียดของกล้องคือ 41 ล้านพิกเซลและขนาดทางกายภาพของเซ็นเซอร์คือ 1/1, 2″ นอกจากนี้ยังมีชัตเตอร์กลไก, ฟิลเตอร์ ND ในตัว, เลนส์ Carl Zeiss พร้อมรูรับแสง f / 2, 4 และแฟลชซีนอน

น่าเสียดายที่ผู้ผลิตรายอื่นไม่รีบทำตามตัวอย่างของ Nokia โดยอาศัยตัวกรองและการปรุงแต่งอื่นๆ

กล้องเยอะดีและแตกต่าง

เมื่อถึงจุดหนึ่ง บริษัทต่างๆ ได้ตัดสินใจเพิ่มจำนวนกล้องในสมาร์ทโฟน ย้อนกลับไปในปี 2011 HTC Evo 3D และ LG Optimus 3D ได้เปิดตัวโดยใช้เลนส์สองตัวแต่ละตัวเพื่อสร้างภาพถ่ายสามมิติ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีกลายเป็นว่าไม่มีเหตุสมควร และผู้ผลิตลืมเกี่ยวกับการทดลองดังกล่าวมาหลายปีแล้ว

ในฤดูใบไม้ผลิปี 2014 ตลาดได้เห็น HTC One M8 สมาร์ทโฟนได้รับโมดูลเสริมสำหรับวัดความลึกและแยกวัตถุออกจากพื้นหลัง ดังนั้น บริษัทจึงใช้โหมดแนวตั้งเร็วกว่า Apple ถึงสองปี

ความเจริญที่แท้จริงเกิดขึ้นในปี 2559 เมื่อผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุดนำเสนอโซลูชั่นของตน ในขณะเดียวกัน ก็ไม่มีมุมมองว่าทำไมสมาร์ทโฟนถึงต้องการกล้องสองตัว ตัวอย่างเช่น Huawei ส่งเสริมการถ่ายภาพขาวดำด้วย P9 ซึ่งพัฒนาร่วมกับ Leica LG G5 ใช้ shirik และ Apple ได้เปิดตัวเลนส์เทเลโฟโต้สำหรับการถ่ายภาพบุคคลและการซูมด้วยเลนส์ใน iPhone 7 Plus

ปรากฏว่ากล้องสองตัวไม่มีขีดจำกัดตอนนี้สมาร์ทโฟนเกือบทั้งหมดในตลาดมีเลนส์สามตัวที่มีความยาวโฟกัสต่างกัน รวมถึงกล้องสำหรับการถ่ายภาพมาโครและการวัดความลึก

ลักษณะที่เพิ่มขึ้น

คุณภาพของกล้องมือถือนั้นถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดทางกายภาพเสมอมา: ความหนาของเคสที่เล็กทำให้สมาร์ทโฟนมีเลนส์คุณภาพสูงและเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่ไม่ได้ อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้ต้องการการปรับปรุง บริษัทต่าง ๆ ต่างพยายามตอบสนองความต้องการของพวกเขา

ดังนั้นเราจึงลงเอยด้วยกล้องที่ยื่นออกมาจากร่างกายไม่กี่มิลลิเมตร ขนาดทางกายภาพของเซ็นเซอร์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน: หากห้าปีที่แล้วพวกเขาผันผวนภายใน 1/3″ ตอนนี้ Samsung Galaxy S20 Ultra และ Huawei P40 ที่มีเซ็นเซอร์ 1/1, 3″ ได้ปรากฏตัวในตลาดแล้ว เซนเซอร์ภาพขยายขึ้นเกือบเก้าเท่า ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพของภาพถ่ายได้อย่างมาก

พื้นที่ขนาดใหญ่ของเซ็นเซอร์ช่วยเพิ่มความละเอียดได้ กล้องมือถือ 48MP และ 64MP ได้กลายเป็นมาตรฐานแล้ว ในขณะที่ Samsung และ Xiaomi ได้บรรลุถึง 108MP แล้ว อย่างไรก็ตาม ภาพถ่ายที่มีความละเอียดดังกล่าวมีน้ำหนักมากเกินไป วิศวกรจึงใช้กลอุบาย: ข้อมูลจากพิกเซลที่อยู่ใกล้เคียงถูกรวมเข้าด้วยกัน ซึ่งจะลดความละเอียดลง แต่ในทางกลับกัน เราจะได้สัญญาณรบกวนน้อยลงและช่วงไดนามิกที่กว้างขึ้น

อะไรต่อไป

นวัตกรรมทั้งหมดนี้ทำให้สมาร์ทโฟนเป็นอุปกรณ์ทดแทนกล้องดิจิทัลแบบเล็งแล้วถ่ายในอุดมคติ อย่างไรก็ตาม พวกเขายังมีที่ว่างให้เติบโต และแม้ว่าลักษณะทางกายภาพจะแตะเพดาน ซอฟต์แวร์ก็จะเข้ามาช่วยเหลือเสมอ

ตอนนี้การถ่ายภาพด้วยคอมพิวเตอร์กำลังได้รับโมเมนตัม: กล้องถ่ายภาพเป็นชุด และโครงข่ายประสาทเทียมที่ยึดตามพวกมันจะรวบรวมเฟรมที่สมบูรณ์แบบ ลดสัญญาณรบกวน ปรับความสว่างให้เท่ากัน และแก้ไขสี วิธีนี้ใช้ใน Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 และสมาร์ทโฟนอื่น ๆ อีกมากมาย การประมวลผลเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติและมองไม่เห็นสำหรับผู้ใช้ - เขาเห็นเพียงผลลัพธ์เท่านั้น

เมื่อประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ความสามารถของกล้องก็จะกว้างขึ้น พวกเขาสามารถบันทึกวิดีโอและดำเนินการตามเวลาจริงแล้ว: เบลอพื้นหลังหรือทำให้เป็นขาวดำโดยปล่อยให้วัตถุเป็นสี ทิศทางของเทคโนโลยีความจริงเสริมกำลังพัฒนาเช่นกัน: Apple ได้ติดตั้งเซ็นเซอร์ LiDAR สำหรับ iPad Pro แล้วสำหรับการทำงานกับแอพพลิเคชั่น AR และในไม่ช้าเทคโนโลยีก็จะปรากฏใน iPhone ด้วย

กล้องมือถือกำลังกลายเป็นความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ซึ่งเราไม่เข้าใจความสามารถทั้งหมด นั่นคือเหตุผลที่น่าสนใจกว่าที่จะติดตามการพัฒนาล่าสุดในพื้นที่นี้และทดสอบด้วยตัวเอง