نگاهی به فناوری دوربین‌ LinX که شاید در نسل بعدی آیفون ها استفاده شود

اپل در آخرین خرید خود کمپانی LinX را مال خود کرد. این کمپانی در زمینه‌ی توسعه‌ی فناوری‌های مربوط به دوربین فعالیت می‌کند و از این‌رو بسیاری از کارشناسان پیش بینی می‌کنند نسل بعدی آیفون‌های اپل با تحولات گسترده‌ای روانه‌ی بازار خواهد شد. در ادامه با نگاهی عمیق‌تر به فناوری‌هایی که LinX در اختیار دارد به بررسی تغییراتی خواهیم پرداخت که شاید در آیفون‌های بعدی شاهد آن‌ها باشیم.

فناوری LinX مربوط به توسعه‌ی دوربین‌ها با دیافراگم چندگانه برای گوشی‌های‌هوشمند است. این نوع دوربین‌ها دارای قابلیت‌هایی هستند که مهم‌ترین آن امکان ثبت تصاویر بسیار با کیفیت با استفاده از ماژول کوچکی برای دوربین است. با استفاده از فناوری Multi Aperture می‌توان چند سنسور کوچک را در کنار هم قرار داد، به طوریکه دیگر نیازی به استفاده از یک سنسور بزرگ و در نتیجه بکارگیری لنز بزرگ در گوشی‌های‌هوشمند نیست.

اپل در آیفون 6 و 6 پلاس کیفیت دوربین را فدای بدنه‌ی باریک گوشی‌هوشمندش نکرد و از این‌رو در نسل جدید گوشی‌های‌هوشمند این کمپانی لنز دوربین کمی بیرون زدگی دارد که این مورد، انتقاد بسیاری از کاربران و کارشناسان را برانگیخت، اما به احتمال زیاد در صورت بکارگیری فناوری LinX در نسل بعدی آیفون‌های اپل شاهد کوچک‌تر شدن ساختار دوربین و در نتیجه یکدست شدن پشت گوشی‌های‌هوشمند این کمپانی خواهیم بود. براساس اطلاعات ارائه شده توسط LinX با استفاده از چند سنسور کوچک به جای یک سنسور می‌توان کیفیت بالای تصویربرداری را در کنار کوچک کردن ساختار ماژول دوربین به ارمغان آورد، بطوریکه سایز این ماژول ۱.۴ تا ۲ برابر کوچکتر می‌شود. LinX مدعی است که یک مدل دوربین این کمپانی که دو اپرچر دارد، بسیار باریک‌تر از دوربینی است که در آیفون 5S اپل مورد استفاده قرار گرفته و حتی می‌توان از آن در گوشی‌های‌هوشمند باریک‌تری نیز استفاده کرد.

LinX آخرین دوربین مجهز به چند اپرچر خود را در ماه ژوئن سال گذشته معرفی کرد که می‌توان از آن در انواع گوشی‌های‌هوشمند استفاده کرد. در مستندات ارائه شده به‌همراه این دوربین، LinX به مزایای مختلف استفاده از این فناوری اشاره کرده است. این کمپانی در خصوص کیفیت تصاویر ثبت شده با استفاده از دوربین‌های LinX چنین گفته است:

زمانی که ما شروع به طراحی ماژول‌های سخت‌افزاری کرده و الگوریتم خود را توسعه می‌دهیم، اولین الویت کیفیت بالای تصاویر ثبت شده بود. ما معمولا با بهره‌گیری از چند کانال، حساسیت سنسور را افزایش می‌دهیم که این موضوع امکان ثبت تصاویر فوق العاده‌ای را در محیط‌هایی با نور کم ممکن می‌کند، در حالی که زمان مورد نیاز برای دریافت نور توسط سنسور کاهش یافته است.

براساس اطلاعات ارائه شده دوربین‌های LinX قادرند در محیط‌هایی با نور معمولی تصاویر با کیفیتی برابر دوربین‌های SLR با سطح نویز پایین تولید کنند که این قابلیت برگرفته از ثبت جزئیات بیشتر در تصاویر در مقایسه با دوربین‌هایی است که از یک اپرچر بهره می‌برند. LinX برای اثبات این موضوع تصاویری را با استفاده از دوربین ۸ مگاپیکسلی خود که از دو سنسور ۴ مگاپیکسل با BSI دو میکرونی تشکیل شده، ثبت کرده و آن‌ها را با تصاویر ثبت شده با استفاده از دوربین آیفون 5S که از BSI  یک و نیم میکرونی و سنسور ۸ مگاپیکسلی بهره می‌برد، مقایسه کرده است.

کاهش نویز تصویر و ثبت جزئیات بیشتر

 تصاویر ثبت شده با استفاده از دوربین‌های LinX شفاف‌تر و روشن‌تر هستند که این موضوع با نویز پایین تصویر نیز همراه می‌شود. با زوم بیشتر در تصویر می‌توان جزئیات را به روشنی دید. برای مقایسه بهتر است نگاهی به تصویر زیر داشته باشید:

تصویربرداری در محیط‌هایی با نور متوسط

تصویر زیر در محیطی با نور متوسط که می‌توان شدت آن را بین ۴۰ تا ۵۰ لوکس خواند، به ثبت رسیده است. در واقع نور محیط در این تصویر برابر نور محیط‌های سرپوشیده‌ای نظیر خانه است. سنسور LinX نور بیشتری را در مقایسه با آیفون 5 و گلکسی S4 جذب می‌کند که نتیجه‌ی این موضوع ثبت تصاویری شفاف‌تر با نویز کمتر است.

تصویربرداری در محیط‌های کاملا کم نور

فناوری LinX با استفاده از امکان بهره‌گیری از چند کانال برای عبور نور، عملکرد دوربین را در محیط‌های کم نور بهبود می‌بخشد و از این‌رو دوربین قادر است جزئیات بیشتری را ثبت کند. همچنین با استفاده از فناوری LinX سنسور مدت کوتاه‌تری در معرض نور قرار می‌‌گیرد که این موضوع اثر نویز در تصویر خروجی را بسیار کاهش می‌دهد، چراکه به موجب مدت کم مورد نیاز برای ثبت تصویر، لرزش دست اثر بسیار کمی را روی تصویر دارد. در محیطی با شدت نور یک لوکس، قدرت دوربین 8 مگاپیکسلی که از فناوری LinX استفاده می‌کند، بسیار شگفت انگیز است.

 علاوه بر موارد ذکر شده برای ثبت تصاویر در محیط‌های کم نور، استفاده از فناوری پیکسل‌های شفاف (Clear Pixel) نیز تاثیرگذار است، چراکه در این فناوری پیکسل‌های شفاف به فیلتر‌های آبی، قرمز و سبز اضافه می‌شود و از این‌طریق می‌توان در مکان‌هایی که نور بسیار کم است، نور بیشتری را عبور داد. استفاده از پیکسل‌های شفاف، نیاز برای افزایش سایز هر پیکسل را از بین می‌برد که نتیجه‌ی آن امکان افزایش رزولوشن تصویر است. استفاده از پیکسل‌هایی با سایز بزرگ منجر به دریافت نور بیشتر توسط سنسور می‌شود، اما نکته‌ی منفی در مورد استفاده از پیکسل‌هایی با سایز بزرگ‌تر، کاهش رزولوشن دوربین است. فناوری مورد استفاده توسط LinX دیگر محدودیتی از نظر استفاده از سنسور‌هایی با رزولوشن پایین ندارد و در مقابل می‌تواند نور بیشتری را نیز از خود عبور دهد.

یکی از مشکلاتی که در نتیجه‌ی استفاده از پیکسل‌های کوچک ایجاد می‌شود، تداخل پیکسلی است که این موضوع می‌تواند در رنگ‌بندی تصویر نهایی و شفافیت رنگ‌ تصویر تاثیرگذار باشد، اما دوربین‌هایی که با استفاده از فناوری LinX تولید می‌شوند، حساسیت کمتری در مقابل این موضوع دارند، چراکه در دوربین‌های LinX هر پیکسل تعداد فوتون بیشتری را جذب می‌کند و همچنین نویز نیز به کمترین میزان خود کاهش می‌یابد.

LinX در مستندات خود به این نکته اشاره کرده که ماژول دوربین با بهره‌گیری از دو سنسور ۵ مگاپیکسل و دوربین ۱ در ۲ با BSI برابر 1.12 میکرون را می‌توان در یک گوشی‌هوشمند فوق باریک مورد استفاده قرار داد. قیمت این دوربین نیز ارزان‌تر از ماژولی است که اپل در آیفون 5S مورد استفاده قرار داده، اما به موجب بهره‌گیری از پیکسل‌های کوچک‌تر شاهد برابری کیفیت تصاویر هستیم. احتمالا اپل در نسل بعدی آیفون با کار روی این فناوری آن را در آیفون‌های خود ارائه خواهد داد.

با بهره‌گیری از قابلیت دیافراگم چندگانه، دوربین‌های LinX قدرت محاسبه‌ی اختلاف موجود بین ساب پیکسل‌ها را با دقت بالایی دارند، که این موضوع امکان ترسیم نقشه‌ی سه‌بعدی اشیا در میدان دید دوربین را ممکن می‌کند. با استفاده از اطلاعات حاصل از تفاوت پیکسل‌ها و همچنین اطلاعات RGB، دوربین‌های LinX می‌توانند تصویر سه بعدی از سوژه را با استفاده از یک فریم یا ثبت چند فریم از زوایای مختلف شبیه سازی کنند.

دوربین LinX قادر است عمق را در محیط‌های پرنور همچون مکان‌هایی غیر سرپوشیده و زیر تابش مستقیم نور آفتاب یا در محیط‌های کم نور با استفاده از نور فلاش دوربین به راحتی محاسبه کند.

فناوری محاسبه‌ی عمق بسیار کاربردی است و از آن می‌توان در کاربردهای متفاوتی استفاده کرد. برای مثال می‌توان از آن برای تهیه‌ی نقشه‌ی سه بعدی اشیا، تعیین میزان سایز اشیا و فاصله‌ی دو جسم تنها با ثبت تصویر استفاده کرد. تهیه‌ی نقشه‌های سه بعدی برای معماری داخلی از جمله کاربردهای این قابلیت است. همچنین ثبت عمق تصویر قابلیت تغییر فوکوس و مات کردن پس زمینه را که یکی از پتنت‌های LinX است، میسر می‌کند.

LinX ماژول‌های دوربین متفاوت و متنوعی را عرضه می‌کند که هر یک برای کاربرد خاصی توسعه یافته است. برای مثال ماژول دوربین ۱ در ۲ (بهره‌گیری از سه سنسور) این کمپانی با یک سنسور رنگی و یک سنسور تک رنگ قادر است نقشه‌های سه بعدی با کیفیت پایینی را تهیه کند، اما در مقابل امکان تهیه‌ی تصاویر با کیفیت در محیط‌های کم نور را به ارمغان می‌آورد.

دوربین ۲ در ۲ این کمپانی قادر است نقشه‌های سه بعدی را با داینامیک رنج بالایی ثبت کند. ضمنا این ماژول قادر است تصاویری با کیفیت را در محیط‌های بسیار کم نور ثبت کند.

ماژول 2*1+1 از وجود دو سنسور برای استخراج اطلاعات مربوط به عمق به منظور فوکوس بهتر توسط سنسور اصلی استفاده می‌کند که نتیجه‌ی این ساز و کار سرعت بسیار بالا در فوکوس است. ضمنا باید به ثبت تصاویر با کیفیت در محیط‌های بسیار کم نور اشاره کرد.

 هنوز مشخص نیست  که اپل چگونه و چه زمانی فناوری‌ LinX را در محصولات خود مورد استفاده قرار خواهد داد، اما به احتمال قریب به یقین در سال جاری میلادی شاهد بهبود‌هایی در کیفیت دوربین‌ محصولات ارائه شده توسط این کمپانی خواهیم بود. برخی گمانه‌زنی‌ها حکایت از این دارد که اپل در آیفون 6S و 6S پلاس از فناوری LinX و دوربین‌های آن استفاده خواهد کرد. بدون تردید باید به این نکته اشاره کرد که دوربین‌های آیفون همواره یکی از بهترین نمونه‌های بازار بوده‌اند و آمار ارائه شده توسط فلیکر نیز گویای این موضوع است که آیفون در میان افرادی که تصاویر خود را در این شبکه‌ی اجتماعی ثبت می‌کنند، محبوب‌ترین گوشی هوشمند است. حال باید دید که آیفون‌های اپل با ترکیب فناوری LinX از نظر دوربین چه بهبود‌هایی را به خود خواهند دید.