كيف يخطط Light لوضع DSLR في جيبك

تخيل أن لديك كل الإمكانات التي تتمتع بها كاميرا DSLR بعدة آلاف من الدولارات في جيبك - ربما حتى كجزء من هاتفك الذكي. هذا وعد بهندسة مصفوفة الكاميرا المبتكرة لشركة Startup Light. من خلال السحر شبه السحري للتصوير الحسابي والمزيج الذكي من التصميم البصري والمستشعر والتصميم الميكانيكي ، يعتقد لايت أنه يمكنه وضع كاميرا تكافئ 52 ميجابكسل في جهاز بسماكة الهاتف الذكي المغلف بحلول العام المقبل - مع ضوضاء منخفضة وعالية جودة إخراج الصورة ، وحتى القدرة على التكبير. عندما غطيناهم لأول مرة إعلان قبل أسبوعين، كان من الصعب غربلة الاحتمالات. منذ ذلك الحين ، قضيت صباحًا مع الفريق المؤسس ، وخاصة مع كبير التكنولوجيا راجيف لاويا ، وأنا قادر على تقديم المزيد من التعمق في ما يخططه لايت ، ولماذا يعتقد أنه يمكن أن ينجح حيث لم ينجح الآخرون.

وحدة كاميرا الضوء: نظرة عامة

يخطط الضوء لاستخدام مجموعة من الكاميرات الصغيرة - تشبه إلى حد كبير تلك التي قد تجدها في الهاتف الذكي اليوم - لتقليد كاميرا أكبر. من خلال محاذاة الكاميرات الفردية ومعايرتها بدقة ، يمكن دمج الصور منها لإنتاج صورة واحدة عالية الجودة. من خلال جعل بعض الكاميرات تتميز بعدسة واسعة الزاوية ، وبعضها تحتوي على عدسة تليفوتوغرافي ، فإن إمكانية التكبير البصري ممكنة أيضًا. من خلال وضع العدسات المقربة على جانبها ، يمكن أن تظل الوحدة نحيفة تقريبًا مثل وحدة كاميرا الهاتف الذكي النموذجية. أخيرًا ، من خلال وجود مرايا تعمل بالمشغل على العدسات المقربة ، يمكن توجيهها إلى أجزاء مختلفة من إطار الزاوية العريضة لتعزيز إمكانية التكبير / التصغير عند أطوال بؤرية متوسطة. كل هذا يعتمد على الكثير من الحسابات الجادة بعد الحقيقة ، ولكن نظرًا لأن تصميم الوحدة يتضمن مستشعرات الكاميرا التقليدية ، فإن الصورة ذات الجودة النموذجية متاحة على الفور. الآن بعد أن خرجنا من هذا الطريق ، دعنا نلقي نظرة أعمق على التكنولوجيا.



التغلب على المستحيل: ضوضاء منخفضة مع أجهزة استشعار صغيرة

إذا سألت أي شخص تقريبًا يشارك في التصوير الفوتوغرافي ، فسوف يشرحون لك أن الميزة الكبيرة للكاميرات ذات المستشعرات الكبيرة هي البكسل الكبير ، وهذا بدوره يوفر ضوضاء أقل للصور. هذا صحيح لأن كل بكسل (أو بشكل صحيح ، موقع الصور) هو في الأساس بئر تلتقط الفوتونات أثناء التعرض للكاميرا. نظرًا لطبيعة الضوء ، لا يذهب كل فوتون بالضبط إلى حيث تعتقد أنه ينبغي ، لذلك ينتهي الأمر برقم معين في البئر الخطأ. كلما كانت الآبار أكبر ، كانت النسبة أفضل بين الفوتونات الموجودة في المكان الذي تنتمي إليه (الإشارة) وتلك التي انحرفت (الضوضاء). تتميز كاميرات الهواتف الذكية بأحجام بكسل صغيرة بشكل مستحيل بالكاد تزيد عن 1 ميكرون على جانبها. وبالمقارنة ، قد تحتوي الكاميرا الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة (DSLR) كاملة الإطار الرئيسية على وحدات بكسل كبيرة تصل إلى 6 أو 8 ميكرون على جانبها - مما يمنحها ما يصل إلى 50 ضعفًا من سعة تجميع الضوء لكل بكسل.



من الخلف ، الوحدة الخفيفة عبارة عن خليط من الخيوط المرنة القادمة من العديد من الكاميرات الصغيرة المثبتة على هيكل صلب

من الخلف ، الوحدة الخفيفة عبارة عن خليط من الخيوط المرنة القادمة من العديد من الكاميرات الصغيرة المثبتة على هيكل صلب

يوضح راجيف لارويا ، مدير التكنولوجيا في Light ، أنه من خلال التعامل مع المستشعرات العشرة أو أكثر على أنها قطع من مستشعر واحد كبير ، يمكن لوحدة الكاميرا في Light جمع كل الفوتونات التي تصل إلى موقع معين في كل من المستشعرات لتقليد الصور الأكبر حجمًا. بإضافة الإشارات ، يتم زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء بشكل كبير. كما هو الحال مع العديد من حلول Light للمشكلات الصعبة ، فإن هذه الإستراتيجية منطقية تمامًا ، ولكن إلى أن يوضح Light أنه يمكن الحصول على محاذاة دقيقة بما فيه الكفاية في وحدة الإنتاج ، وأن العوامل الأخرى في تصميمها لا تزيد من الضوضاء ، فسيتعين علينا انتظر و شاهد.



السر وراء كاميرا مصفوفة Light

لايت ليست الشركة الأولى التي تحاول استبدال كاميرات الهواتف الذكية بمجموعة من أجهزة الاستشعار الصغيرة. الجدير بالذكر، تصوير البجع كان يعمل لعدة سنوات على وحدات الكاميرا المستندة إلى مجموعة. لقد تأخر قبول السوق بسبب قوة المعالجة المطلوبة لإنشاء الصورة النهائية من أجهزة الاستشعار المتعددة أحادية اللون. هذه المشكلة نفسها أعاقت أيضًا قبول السوق لمبدعي هندسة الكاميرات البديلة Foveon و ليترو. ما يجعل هندسة Light مختلفة ، ويمنحها ميزة كبيرة محتملة ، هو أن معظم أو كل الكاميرات الصغيرة التي يستخدمها كل منها تلتقط صورة تقليدية قابلة للاستخدام تمامًا. وهذا يعني أنه يمكن عرض معاينة LCD بسهولة في الوقت الفعلي بدون معالجة إضافية ، ويمكن الوصول إلى الصور ومقاطع الفيديو بجودة الويب على الفور. يمكن تأجيل إنشاء صور عالية الجودة حتى يتوفر الوقت وطاقة الحائط ، أو حتى تفويضها إلى السحابة.

مثل Pelican ، لايت متحمس للإمكانيات الإبداعية لتمشيط أنواع مختلفة من المستشعرات لمعالجة مشاكل تصوير معينة. يعد الجمع بين بعض المستشعرات 'البيضاء' لحساسية الإضاءة المنخفضة مع مستشعرات الألوان أحد الاحتمالات ، كما هو الحال مع وجود كاميرا مختلفة تستخدم تعريضات مختلفة لتحسين التصوير ذي النطاق الديناميكي العالي. يقلل كل من هذه الأساليب من عدد الصور التقليدية المتاحة ، لذلك أتوقع أن تكون تصميمات وحدات Light الأولية متحفظة إلى حد ما ، مما يوفر التجربة لوقت لاحق.

طريقة ذكية لتقليد عدسة التكبير

لقد توصل الضوء أيضًا إلى طريقة ذكية جدًا لتقليد إمكانية التكبير / التصغير باستخدام مجموعة من العدسات ذات الطول البؤري الثابت (الأساسي). تتميز مصفوفاتها بعدسات ذات زاوية عريضة وعدسات مقربة (تخطط للحصول على عدسات مقاس 35 مم و 70 مم في أول وحدة بحجم الهاتف الذكي) بتكوين متداخل. يتم تثبيت العدسات المقربة بشكل جانبي في الوحدة ، للحفاظ على السماكة عند الحد الأدنى والسماح بمرآة صغيرة يمكن استخدامها لتوجيه العدسات المقربة في أجزاء مختلفة من زاوية الرؤية الواسعة.



يستخدم الضوء مجالات رؤية متداخلة لمحاكاة التكبير البصري أحادي العدسة

يستخدم الضوء مجالات رؤية متداخلة لمحاكاة التكبير البصري أحادي العدسة. تقوم المرايا بتحريك العدسات المتعددة مقاس 70 مم لإنشاء مجال رؤية متداخل لتوفير أطوال بؤرية فعالة بين 35 مم و 70 مم. توفر العدسات مقاس 35 مم مجال رؤية واسعًا للصورة للمساعدة في محاذاة الصور المقربة.

لذلك ، على سبيل المثال ، لالتقاط صورة مقاس 70 مم ، سيتم توجيه جميع العدسات المقربة الأربعة إلى مركز الصورة ذات الزاوية العريضة ، مما يوفر أربع صور محاذية عند 70 مم. بالنسبة للبعد البؤري المتوسط ​​، مثل 50 مم ، ستحرك المرايا العدسات المقربة في منتصف الطريق تقريبًا 'للخارج' نحو حافة مجال الرؤية واسع الزاوية - مثلما رسمت بشكل فظ إلى حد ما في الرسم التخطيطي أعلاه. ينتج عن هذا التكوين صورة هجينة ، مع جميع المناطق التي تتميز بمجموعة من الصور من المقربة والعدسات ذات الزاوية الواسعة. تساعد الصور ذات الزاوية العريضة على توفير خلفية لمحاذاة الصور المقربة. ليس من المستغرب أن Light ليست الشركة الوحيدة التي تهدف إلى تكبير الهواتف الذكية. تخطط شركة ناشئة أخرى ، Dynaoptics ، لإضافة القدرة عن طريق وضع عدسة تكبير صغيرة على جانبها ، وتغيير الآلية اللازمة للتكبير بحيث تكون صغيرة بما يكفي للعيش داخل سمك الهاتف الذكي.

Dynaoptics لها نهج مختلف في التكبير للهواتف الذكية ، من خلال إعادة تخيل آليات آلية التكبير ووضع العدسة على جانبهاهنا أيضًا ، من الواضح أن Light قد قام بواجبه والتوصل إلى حل ذكي. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، سيتعين على Light التغلب على المشكلات الفنية التي قد تجعل التوافق التام أمرًا صعبًا. على سبيل المثال ، تستخدم جميع مصورات الهواتف الذكية تقريبًا مصاريع دوارة (حيث لا يتم تعريض الصورة بأكملها في نفس الوقت). يوفر دمج الصور المتعددة التي تم التقاطها باستخدام المصاريع المتداول تحديات إضافية. أيضًا ، لكل عدسة هاتف ذكي خصائص فيزيائية مختلفة قليلاً ، مما يعني أن كل عدسة قد تحتوي على عيوب مختلفة قليلاً في تظليل الألوان. يمكن تعديل ذلك ، ولكن عادةً لا يتم وضع الصور من النهاية إلى النهاية مع بعضها البعض ويتم دمجها بالطريقة التي يخطط بها Light ، لذا فإن تطبيق Light سيدفع تقنية المحاذاة والمعايرة إلى أقصى حدودها.

قامت DARPA بواحدة من هذه ، لكنها كلفت الكثير

ARGUS-IS ، مسح كوانتيكو ، فيرجينيا

ARGUS-IS ، مسح كوانتيكو ، فيرجينيا. انقر لرؤية نسخة أكبر بكثير.

إن فكرة الجمع بين عدد من كاميرات الهواتف الذكية لصنع كاميرا فائقة ليست جديدة. قامت DARPA ببناء كاميرا مراقبة من 368 كاميرا هاتف ذكي بدقة 5 ميجابكسل يمكنها تغطية مساحة 4 أميال بينما تكون في نفس الوقت قادرة على التقاط أشياء صغيرة مثل الطيور أثناء الطيران. انها ARGUS-IS ، بدقة إجمالية تبلغ 1.8 جيجا بكسلتم تصميمه ليتم حمله تحت طائرة هليكوبتر. بمجرد طرح وحدات Light في السوق ، سيكون من المثير للاهتمام معرفة ما يمكن أن يفعله مشروع مشابه واسع النطاق من وحداته. أوضح لي لاويا أن أحد الأسباب التي تجعل حلولًا كهذه منطقية هو أن العدسات البلاستيكية الصغيرة المستخدمة في الأجهزة المحمولة يمكن تشكيلها في أشكال شبه عشوائية ، لذلك من الممكن إنشاء عدسة منخفضة التشوه بها عناصر أقل بكثير مما يمكن القيام به مع المكونات الزجاجية الكبيرة لعدسة DSLR. هذا يتعارض بالتأكيد مع الحكمة التقليدية القائلة بأن عدسات الهواتف الذكية أقل شأنا من أبناء عمومتهم الأكبر حجمًا ، لكن زميلي ومعلم مصفوفة الكاميرات هارلين بيكر أكد أنهما لا يجب أن يكونا كذلك.

إذن ماذا لو أسقطت هاتفي؟

كما تعلم صانعو الكاميرات ثلاثية الأبعاد ، فإن المحاذاة الدقيقة لأجهزة التصوير المتعددة المطلوبة ضرورية لإنشاء صورة قابلة للاستخدام. يعمل الضوء على تبسيط هذه المشكلة قليلاً من خلال استخدام العدسات الأساسية فقط ، لذلك ليس من الضروري الحفاظ على تزامن الزووم ، ولكن هناك عدد قليل من الوحدات التي يجب التحكم فيها. من المصنع ، ستتم معايرة وحدات الإضاءة ، باستخدام عملية محاذاة قياسية لنمط رقعة الشطرنج. تم تصميم الوحدات لاكتشاف متى يحتاجون إلى إعادة معايرة ، بحيث يمكن توجيه المستخدم خلال العملية. الأمر ليس أكثر تعقيدًا من تعديل ضبط التركيز الجزئي الموجود في كاميرا DSLR المتطورة الآن ، لذلك بالنسبة للرماة الجادين ، سيكون الثمن زهيدًا. لتقليل الحاجة إلى إعادة المعايرة ، يقوم Light بتثبيت كاميراته على لوح معدني صلب.

هل هو هاتف خارق أم كاميرا خارقة؟

يحتوي الضوء على رؤية لمجموعة من الكاميرات الصغيرة الموجودة على ظهر هاتفك الذكي والتي تتحد لتكوين صورة واحدة عالية الدقةمن الواضح أن Light يستهدف سوق الهواتف الذكية المتطورة من خلال إستراتيجية المنتج الخاصة به. أعلنت أن شركة فوكسكون العملاقة للتصنيع ستستخدم وحدة الكاميرا الخاصة بها في بعض هواتفها الذكية المتطورة. يقدم الفريق حالة مقنعة مفادها أن شركات الهواتف الذكية تنفد من طرق التفريق بين الشركات الراقية ، لذا فإن إضافة 60 إلى 80 دولارًا إلى تكلفة الهاتف (وهو ما يعني حوالي 150 إلى 200 دولار إلى السعر) أمر معقول تمامًا. يعتبر بول جاكوبس ، الرئيس التنفيذي لشركة Qualcomm ، عضوًا في مجلس الإدارة ومستثمرًا ، لذلك من الواضح أن لدى الشركة بعض المؤيدين في الأماكن المناسبة في سلسلة التوريد الصناعية للمساعدة في جعل اعتماد الكاميرا في الهواتف الذكية حقيقة واقعة.

بصفتي مصورًا ، فأنا أتطلع بالفعل لمعرفة ما إذا كان البائعون الذين لا يستخدمون الهاتف قد بدأوا في الاهتمام. يستمر سوق التصويب والتصوير في التدهور ، ومن المؤكد أن الكاميرات الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة (DSLR) والأسواق الخالية من المرايا لا تفعل كل ذلك بشكل جيد. لكنها ما زالت تمثل أكثر من 100 مليون كاميرا تُباع كل عام. ماذا لو قام شخص ما ببناء كاميرا بيعت بمبلغ 400 دولار ويمكن أن تحل محل عدسة DSLR بقيمة 2000 دولار و 1000 دولار ، ولكنها تناسب جيبك؟ يمكن أن تحتوي على عناصر تحكم كاميرا حقيقية (شيء لا يوجد في الهواتف الذكية) ، ومقبس لميكروفون عن بُعد ، وفلاش لطيف ، ومحدد منظر إلكتروني. يحتوي الضوء أيضًا على نموذج أولي أكبر قليلاً يمكنه التكبير إلى 150 مم ، وهو ما يكفي لمعظم احتياجات التصوير الفوتوغرافي. ستشكل إعادة إنشاء تأثيرات عمق المجال والبوكيه التي تأتي مع مستشعرات أكبر تحديًا ، لكن Light يدعي أن لديه طرقًا لمعالجة ذلك أيضًا. بعبارة أخرى ، يمكن أن تكون كاميرا رائعة للمصورين الجادين ، وليست مجرد ميزة في هاتف متطور. في كلتا الحالتين ، أتطلع إلى الحصول على جهاز يدعم الإضاءة عند بدء شحن الوحدات في عام 2016.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com