Wie das XPS 13 sein Webcam-Problem ohne Verwendung einer Notch behoben hat

Wir lieben Displays mit dünnem Rahmen. Je dünner, desto besser. Dennoch gibt es ein Problem, das dieser ansonsten großartigen Designinnovation zu schaffen macht.

Die Webcam.

Dell, der Pionier der dünnen Lünette Laptops, entschied sich dafür, die Webcam unterhalb des Displays zu platzieren. Das Ergebnis war eine wenig schmeichelhafte „Nasenkamera“, die sich wie ein Überbleibsel für eine echte Lösung des Problems anfühlte. Der neueste Version des XPS 13 stellt endlich diesen Fix vor. Die Ingenieure und Techniker von Dell haben die Kamera so verkleinert, dass sie in einen winzigen Rahmen passt.

Dies erforderte jahrelange Arbeit und zwang Dell, viele Lösungen in Betracht zu ziehen, einschließlich einer Smartphone-ähnlichen Notch.

Das Erbe der Nasenkamera

Die Nasenkamera des XPS 13 war seine Achillesferse. Es war Gegenstand der Witze anderer Hersteller und PC-Enthusiasten gleichermaßen.

„Wir haben viele tolle Rückmeldungen erhalten. Wir haben auch viele gezielte Rückmeldungen erhalten, was auch gut ist“, sagte Randall Heaton höflich. Er war bereits vor der Einführung der InfinityEdge-Rahmen Produktmanager für die XPS-Clamshells bei Dell. „So wissen wir, woran wir arbeiten müssen. Ich gebe zu, dass mir bis zu diesem Kamerastandort nicht bewusst war, dass ich ein Doppelkinn habe. Daher verstehe ich das Feedback einigermaßen.“

Dell nahm die Kritik gut auf, da es wusste, dass eine Lösung erforderlich war. Die Kamera unter dem Bildschirm zu platzieren, mit Blick auf die Nasenlöcher, war nie eine dauerhafte Lösung. Dennoch bereut Dell den Kompromiss nicht.

„Wir wussten immer, dass wir das Problem lösen mussten“, sagte Heaton. „Als wir uns für InfinityEdge entschieden, gab es intern viele Zweifel, ob das die richtige Entscheidung war. Offensichtlich schienen dünne Rahmen die kluge Lösung zu sein. Kamera nach unten bewegen? Das schien keine kluge Entscheidung zu sein. Ich denke, dass wir selbst mehr Angst hatten. Werden alle anderen denken, dass dies der richtige Kompromiss ist, den wir hier gemacht haben?“

Gegeben wie sich der Trend zur dünnen Lünette durchgesetzt hat, die Antwort scheint klar. Heutzutage gibt es keinen einzigen Laptop-Hersteller, der nicht in irgendeiner Weise auf schmale Rahmen setzt. Sogar Apple hat den Rahmen seiner MacBooks verkleinert, um dem Druck immer dünnerer Rahmen Rechnung zu tragen.

„Als wir die Entscheidung trafen, dachten wir, dass dies ein Problem sei, das wir mit der nächsten Iteration lösen würden. Was uns nicht ganz klar war, war die große Herausforderung, die es für unsere Ingenieursteams und Technologen darstellen würde, tatsächlich eine Lösung zu entwickeln […]“

Die Schwierigkeit der Situation wurde deutlich, als die Ingenieure von Dell mit der Arbeit am ersten Nachfolger des XPS 13 begannen. Keine einzelne Kamerakomponente war das Problem. Jede Komponente war ein Problem. Der Sensor war zu groß, das Objektiv war zu groß, die Leiterplatten waren zu groß und es war noch mehr Hardware erforderlich, um alles miteinander zu verkabeln. Um eine Kamera wieder in den oberen Rahmen zu quetschen, ging es nicht darum, Teile neu anzuordnen. Es bedeutete, neue Teile zu konstruieren und sie auf neue Weise zu verpacken.

Aus diesem Grund war die Verkleinerung der Kamera nicht die erste Option – und wir sollten alle froh sein, dass Dell sich nicht für eine der in Betracht gezogenen Alternativen entschieden hat.

Die Kerbe, die es nie gab

Das Herausschneiden einer Kerbe im Display scheint auf den ersten Blick die offensichtliche Lösung zu sein. Das iPhone hat es zuerst geschafft, und fast alle Smartphone Der Hersteller ist diesem Beispiel gefolgt. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis es Laptops gibt, oder?

„Es gab noch viele andere Ideen“, erzählte uns Maxwell Andrews, leitender Ingenieur bei Dell. „Wir haben tatsächlich ziemlich viel über [eine Stufe] nachgedacht, bevor der Telefonmarkt dies implementierte.“

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Wenn Sie das nervös macht, sind Sie nicht allein. Das Anbringen einer Kerbe in einem Windows-Laptop ist nicht ganz so, als würde man es auf einem iPhone machen. Das erste der vielen Probleme lag in der Benutzererfahrung selbst.

„Wir haben einige Modelle gemacht“, sagte Andrews. „Diese schöne, ungestörte Leinwand zu haben und dann etwas einzudringen, ist ziemlich grell. Wir wollten das Anzeigeerlebnis der Menschen bei einer Kamerafunktion, die die meisten nur gelegentlich nutzen, nicht beeinträchtigen. Das Display ist etwas, das Kunden jeden Tag nutzen. Es ist das Flaggschiffmerkmal des Produkts. Dort kommen alle Informationen, die ganze Arbeit, der ganze Inhalt über dieses Display.“

Andrews hat recht. Das Aufnehmen eines Selfies mit dem Smartphone ist etwas häufiger als das Aufnehmen eines Selfies mit dem PC. Und auf Instagram oder WhatsApp Platz für eine Kerbe zu schaffen, ist eine Sache. Aber in Photoshop oder Google Chrome oder CAD? Das ist anders. Eine Kerbe könnte leicht wichtige Symbolleisten verdecken, auf die Benutzer zugreifen müssen.

Windows ermöglicht auch nicht den gleichen Grad an Anpassung wie iOS oder Android tut. Apple kontrolliert iOS vollständig, während Google nur sehr wenig Kontrolle über Android behält. Microsoft hat jedoch eine Meinung über die grundlegende Erfahrung, die jeder Windows-Benutzer haben sollte, und Dell ist einer davon Größere PC-Hersteller fordern, selbst wenn sie nicht genügend Einfluss haben, eine völlig neue Windows-Funktion, die nur einem einzigen Vorteil zugute kommt Laptop.

Das war das. Die Kerbe war raus. Aber es war nicht die einzige Option, die auf dem Tisch lag. Hier wird es seltsam.

Ein Konzept bestand darin, die Kamera hinter dem Bildschirm zu platzieren, was das Problem vollständig gelöst hätte. Dies ist, ebenso wie die Kerbe, kein völlig neues Konzept. Verschiedene Unternehmen verfolgten die Idee auf unterschiedliche Weise, allerdings mit wenig Erfolg. Dell war keine Ausnahme. Das Unternehmen konnte das benötigte OLED-Panel nicht beschaffen und die ersten technischen Tests brachten keine großartigen Ergebnisse.

„Es entstehen viele Artefakte, weil man im Wesentlichen immer noch durch ein Gitter aus Drähten fotografiert, sodass die Bildqualität schrecklich ist. Selbst wenn wir ein OLED-Panel zur Verfügung hätten, entspräche das einfach nicht den Qualitätsanforderungen.“

Eine andere Lösung bestand darin, ein paar Pixel in der Mitte des Bildschirms zu löschen und die Kamera dahinter zu platzieren. Das hatte allerdings ein offensichtliches Problem – tote Pixel in der Mitte des Bildschirms.

In ihrer Verzweiflung waren die Ingenieure von Dell gezwungen, über ungewöhnliche Lösungen nachzudenken. Am seltsamsten war eine Periskopkamera. Andrews beschrieb eine Kamera, die sich zu einer „L“-Form zusammenfalten ließ und sich in einem 90-Grad-Winkel beugte, damit der Sensor mit dem Objektiv ausgerichtet werden konnte. Es war eine faszinierende Idee, die dazu beitrug, die Blende klein zu halten, aber dadurch entstanden, dass sie aus dem Gehäuse herausragte.

Letztendlich musste Dell auf die offensichtliche, aber schwierige Lösung zurückgreifen. Die Kamera musste kleiner sein. Mit dem klaren Ziel machten sich die Ingenieure des Unternehmens an die Arbeit, obwohl sie keine Ahnung hatten, ob ein Erfolg möglich war.

Ein Splitter hier, ein Splitter da

Die meisten Komponenten, aus denen eine Webcam in Ihrem Computer besteht, werden von verschiedenen Unternehmen hergestellt. Der Sensor, das Objektiv, die Struktur um das Objektiv herum – sogar der Prozess, es insgesamt darzustellen. Vieles davon liegt außerhalb des Einflussbereichs von Dell.

„Wir mussten viele eingehende Untersuchungen bei unseren Lieferanten durchführen, um herauszufinden, was wir wollten könnte „Machen Sie Fortschritte“, sagte uns Andrews. „Letztendlich sahen wir einen Weg, wie wir das kleinere Objektiv, einige Optimierungen von unserem Sensorlieferanten und eine bessere Möglichkeit zur Verpackung bekommen könnten Durch die Kombination dieser beiden Komponenten, die einige der unnötigen mechanischen Teile der Kamera entfernen, könnten wir etwas sehr, sehr Großes erreichen klein."

Es begann mit dem Sensor. Bei dieser zentralen Komponente handelt es sich um ein Standardteil, das als Standardstück an viele Anbieter verkauft werden soll. Einen Anbieter davon zu überzeugen, einen kleinen kundenspezifischen Sensor für Dell herzustellen, war nicht möglich. Dell ist vielleicht einer der größten PC-Hersteller, aber im Vergleich zu den Zahlen, die Smartphone-Unternehmen verbreiten, hat das Unternehmen keinen großen Einfluss.

Stattdessen musste das Unternehmen etwas weitaus Herausfordernderes tun. Es musste seine Partner davon überzeugen, dass es etwas Großes vorhatte. Etwas Größeres als nur Dell.

„Ich glaube nicht, dass sie damals großes Interesse an der Lösung des Problems hatten, weil wir die einzigen waren, die eine dünne Lünette herstellten“, erzählte uns Randall Heaton. „Aber jetzt, wo immer mehr Notebooks mit dünneren Rändern auf den Markt kommen, dachte der Hersteller: „Okay, es macht für mich Sinn, dafür einen neuen Herstellungsprozess zu entwickeln und dies effizient durchzuführen.“ Benehmen.'"

Dell startete den Trend zu dünnen Rahmen, und letztendlich erkannte sein Herstellerpartner den Vorteil. Dell war einer der ersten Käufer und schnappte sich die Sensoren direkt vom Band.

Mit dem kleineren Sensor benötigte Dell ein kleineres Objektiv und ein Kunststoffgehäuse, um alles zusammenzubauen. Auch das war schwieriger, als Sie vielleicht denken. Beim Bau der neuen Kamera ging es nicht nur darum, von der Firma, die sie zusammenbaute, zu verlangen, die Teile fester zusammenzuschrauben. Um die letzten Millimeter abzuschleifen, waren völlig andere Techniken nötig.

„Da sie die Kamera tatsächlich zusammenbauen, arbeiten wir mit ihnen zusammen, um einige der wirklich fortschrittlichen Montagemaschinen mitzubringen von der Produktionslinie für Handykameras auf die PC-Seite umgestellt, was sie zuvor noch nicht getan hatten“, sagte er Andrews. „Wir haben sie wirklich dazu gedrängt, ihre PC-Kamerabaugruppe zu modernisieren, damit wir dieses extrem kleine Paket erhalten konnten.“

Wie fortgeschritten? Nun, es geht um Roboter und Laser. Das Gewinde, das normalerweise das Objektiv direkt am Sensor hält, war Teil des vertikalen Stapels und passte nicht in die Blende. Also wurde es entfernt. Nun wird die Linse von einem Roboter so platziert, dass sie perfekt ausgerichtet ist, und anschließend festgeklebt. Anschließend wird der überschüssige Kleber mit einem Laser abgeschnitten. Dies sind Techniken, die für Smartphone-Kameras verwendet werden, aber für PCs ist es Neuland.

Indem Dell jedes Teil verkleinerte und dann jeden Millimeter vertikaler Höhe aus der Baugruppe herausschnitt, wandelte Dell schließlich eine 7-mm-Kamera in eine 2,25-mm-Kamera um. Das ist gerade klein genug, um in das, was Dell als „InfinityEdge“-Bildschirm bezeichnet, hineingequetscht zu werden.

Aber mit einem kleineren Sensor und Objektiv kam ein anderes Problem. Bildqualität. Ein so kleiner Sensor ist nicht ausreichend Licht ausgesetzt, um ein qualitativ hochwertiges Bild zu erzeugen, und der Versuch, mehr Licht hinzuzufügen, kann zu übermäßigem Rauschen führen, das das Bild trübt. Dell nennt seine eigene proprietäre Lösung für das Problem „temporäre Rauschunterdrückung“. Es ist eine Technologie, an der schon seit Jahren gearbeitet wird, aber in der neuen XPS 13-Kamera hat sie ihre ideale Ergänzung gefunden.

„Diese zeitliche Rauschunterdrückung nimmt mehrere Bilder des Bildes auf, vergleicht sie und ist dann in der Lage, sie zu erhalten.“ Beseitigen Sie einen Teil des Rauschens, das durch den kleineren Sensor verursacht werden könnte, wenn weniger Licht in den Sensor gelangt Kamera."

Es ist eine Kombination aus modernster Software und Hardware – genau dort landen immer die besten Technologien.

Das Ergebnis ist kein erstaunliches Kameraerlebnis. Sie ist nicht besser als die Webcam jedes anderen Laptops. Aber das war nie das Ziel. Es erledigt die Arbeit ohne die Nase nach oben zeigen oder die Blenden vergrößern. Das ist eine vierjährige Entwicklungsgeschichte, die endlich ihren Weg in ein Produkt gefunden hat, das Sie in die Hand nehmen und in den Händen halten können.

Die Reise geht weiter

Mission erfüllt?

Nicht ganz. Die Designer und Ingenieure von Dell haben eine einzigartige Vision vom Laptop von morgen. Dünnere Rahmen. Kleinerer Platzbedarf. Ein maximierter Bildschirm. Aber der Weg dorthin erfordert genauso viel kreatives Denken wie die bisherige Reise.

Jeder Millimeter der Tastatur muss berücksichtigt werden. Die Handballenauflagen. Das Scharnier. Die Platzierung der Tastatur. Jeder Aspekt muss der Vision entsprechen.

„Wir haben unserer Meinung nach spannende Designs für die Zukunft“, sagt Heaton. „Aber das liegt noch in der Zukunft. In gewisser Weise wird es so etwas wie dieser Kamerastandort sein. Wir haben es nicht gelöst alles um innerhalb dieser Grenzen das unserer Meinung nach perfekte System zu ermöglichen. Aber wir arbeiten daran, wie viele wir gleichzeitig lösen können.“

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