دوربین زیر نمایشگر چگونه کار می‌کند؟

مجله ديجي کالا

بروزرسانی 1399/07/06 - 17:39

مجله ديجي کالا/ دوربين زير نمايشگر از جمله فناوري‌هاي جديد و جذابي است که شرکت‌هاي زيادي در سرتاسر جهان مشغول توسعه‌ي آن هستند. اين فناوري تقريبا مانند داستان‌هاي علمي-تخيلي به نظر مي‌رسد؛ شما نمي‌توانيد آن را ببينيد، ولي اين دوربين مي‌تواند شما را مشاهده کند. اين فناوري وعده مي‌دهد که آخرين موانع مربوط به ارائه‌ي نمايشگر يک‌دست گوشي‌هاي هوشمند را از بين ببرد. اما اين مشخصه دقيقا چگونه کار مي‌کند و چه زماني گوشي‌هاي مبتني بر آن به طور گسترده راهي بازار مي‌شوند؟

دو رويکرد متفاوت
به طور کلي دو رويکرد مهندسي براي طراحي دوربين زير نمايشگر وجود دارد. راهکار اول اين است که با روش‌هاي مختلف آن ناحيه از نمايشگر که بر روي دوربين قرار گرفته، تا حد ممکن شفاف کنيد. يک راهکار ديگر هم اين است که حفره‌هاي شفاف ريزي بين پيکسل‌هاي نمايشگر تعبيه شود.

در رويکرد اول، انجام چنين کاري به تغيير مواد و تغيير چينش عناصر بخش قرار گرفته بر روي دوربين نياز دارد. برخي فلزات در لايه‌هاي مختلف را مي‌توان با مواد هادي شفاف مانند اکسيد قلع اينديم جايگزين کرد. همچنين در آن ناحيه موردنظر، تغيير ساختار نمايشگر امکان‌پذير است که تا حد ممکن نور بتواند به دوربين سلفي برسد.

براي اين رويکرد مي‌توانيم به چند محدوديت اشاره کنيم: روشنايي، يکپارچگي و رزولوشن. به طور معمول، پيکسل‌هاي اولد براي اين طراحي شده‌اند که از يک طرف بازتابنده و از طرف ديگر شفاف باشند و هدف اصلي آن‌ها اين است که بيشتر نور ايجاد شده به سمت کاربر حرکت کند. شفاف کردن فقط يک بخش از نمايشگر با اين نوع طراحي تداخل دارد و مي‌تواند منجر به کاهش رزولوشن و روشنايي بخش قرار گرفته بر روي دوربين زير نمايشگر شود.

جبران اين قضيه با افزايش روشنايي يا تغيير تنظيمات بخش موردنظر مي‌تواند مشکلات بلندمدتي مانند پديده سوختگي نمايشگر در اطراف ناحيه شفاف را به همراه داشته باشد. روي هم رفته، چنين رويکردي معمولا منجر به کاهش رزولوشن اين ناحيه نسبت به کليت نمايشگر مي‌شود و ظاهرا اولين گوشي داراي دوربين زير نمايشگر يعني ZTE Axon 20 از چنين رويکردي استفاده کرده است.

اما روش دوم براي بهره‌گيري از دوربين زير نمايشگر کمي متفاوت است. به جاي اينکه فقط يک بخش از نمايشگر شفاف شود، شرکت‌ها مي‌توانند حفره‌هاي شفاف بسيار ريزي را بين پيکسل‌ها تعبيه کنند تا براي انتقال نور به زير نمايشگر مورد استفاده قرار بگيرند. براي اين رويکرد مي‌توان از روش‌هاي مختلفي استفاده کرد. مثلا با کاهش رزولوشن نمايشگر، فضاي خالي بين پيکسل‌ها به وجود مي‌آيد.

اگرچه اين روش هم چالش‌هاي زيادي را ايجاد مي‌کند، اما در نهايت ناحيه قرار گرفته بر روي دوربين سلفي از همان ميزان روشنايي و رزولوشن باقي نمايشگر بهره مي‌برد و بنابراين شاهد عملکرد يکپارچه صفحه‌نمايش خواهيم بود. گفته مي‌شود شيائومي براي گوشي‌هاي خود قصد دارد از اين رويکرد استفاده کند.

ديگر چالش‌هاي پيش روي دوربين زير نمايشگر
فارغ از رويکرد مورد استفاده، نحوه کارکرد اين دوربين‌ها مانند دوربين‌هاي سلفي معمولي نخواهد بود. با توجه به موانعي که بر روي دوربين سلفي زير نمايشگر قرار دارد، اين دوربين‌ها در کل نور کمتري نسبت به دوربين‌هاي معمولي دريافت مي‌کنند. همچنين بايد به بازتاب و شکست نور از جانب ماده‌ها، لايه‌ها و حفره‌ها هم اشاره کنيم. چنين مشکلاتي را نمي‌توان به طور کامل حذف کرد ولي با بهره‌گيري از الگوريتم‌هاي نرم‌افزاري و به لطف پيشرفت‌هاي به دست آمده در مهندسي و علوم مواد مي‌توان تاثير آن‌ها را تا حد زيادي کاهش داد.

در حال حاضر، اين دوربين مانند دوربين‌هاي سلفي معمولي در بخش فوقاني نمايشگر تعبيه مي‌شود. اما در آينده‌ي نزديک با شفاف کردن کل نمايشگر، مي‌توان اين دوربين را در هر بخشي از گوشي تعبيه کرد. به‌عنوان مثال مي‌توان آن را در وسط نمايشگر قرار داد تا هنگام تماس ويديويي نيازي به نگاه کردن به بالاي گوشي نداشته باشيم. همچنين شايد شرکت‌ها چند دوربين سلفي را در بخش‌هاي مختلف بدنه تعبيه کنند. همچنين شايد در آينده‌ي نه‌چندان دور، سنسورهاي مربوط به تشخيص چهره هم زير نمايشگر تعبيه شوند.

روي هم رفته پتانسيل‌هاي اين فناوري فراتر از ثبت عکس‌هاي سلفي است اما اين تغييرات و پيشرفت‌ها يک شبه اتفاق نخواهد افتاد.

اول گوشي‌هاي ميان‌رده، سپس گوشي‌هاي پرچم‌دار
همان‌طور که گفتيم، در حال حاضر بهره‌گيري از اين ويژگي به معناي فدا کردن مشخصه‌هايي مانند رزولوشن و روشنايي حداقل بخشي از نمايشگر است و از آنجايي که کاربران از گوشي‌هاي پرچم‌دار انتظار بهترين‌ها را دارند، فعلا مناسب اين نوع گوشي‌ها نخواهد بود. اما اگر گوشي‌هاي ميان‌رده مانند ZTE Axon 20 با اين قابليت راهي بازار شوند، کاربران راحت‌تر با اين ضعف‌ها کنار مي‌آيند.

طبق تخمين‌هاي صورت گرفته، احتمالا در سال ۲۰۲۲ يا ۲۰۲۳ با پشت سر گذاشتن چالش‌هاي اصلي اين فناوري و کاهش قيمت آن، دوربين زير نمايشگر همه‌گير مي‌شود. تا آن زمان، بيشتر کاربران بايد به تعبيه دوربين سلفي در حاشيه، بريدگي يا حفره نمايشگر بسنده کنند.