Αυτός ο μικροσκοπικός αισθητήρας πρόκειται να αλλάξει για πάντα την κάμερα του τηλεφώνου σας

«Πιστεύουμε ότι υπάρχει μια πραγματική ευκαιρία για ανάπτυξη και χρήση μιας φασματικής απεικόνισης σε ένα smartphone. Παρά την πρόοδο που έχει σημειωθεί με τις διαφορετικές κάμερες και την υπολογιστική ισχύ ενός smartphone, κανένα δεν μπορεί πραγματικά να αναγνωρίσει το πραγματικό χρώμα μιας εικόνας.»

Ετσι Spectricity Ο διευθύνων σύμβουλος Vincent Mouret περιέγραψε την αποστολή της εταιρείας στο Digital Trends σε μια πρόσφατη συνέντευξη, καθώς και τον λόγο για τον οποίο κατασκευάζει έναν μικροσκοπικό αισθητήρα φασματικής εικόνας που είναι έτοιμος για χρήση σε smartphone. Τι ακριβώς είναι όμως ένας φασματικός αισθητήρας και πώς λειτουργεί; Αποδεικνύεται ότι μπορεί να κάνει πολλά περισσότερα από το να καταγράφει απλά όμορφα χρώματα.

Έχετε δει ποτέ αυτό το χρώμα;

Πριν φτάσουμε σε όλα αυτά, ας μιλήσουμε για το τι κάνει ο πολυφασματικός αισθητήρας εικόνας S1 της Spectricity για τις κάμερες. Οι περισσότερες κάμερες τηλεφώνου χρησιμοποιούν αισθητήρες RGB τριών χρωμάτων (κόκκινο, πράσινο και μπλε), αλλά ο αισθητήρας Spectricity S1 κοιτάζει περαιτέρω ορατό φως και εγγύς υπέρυθρη εμβέλεια για αναπαραγωγή πιο φυσικών, πιο σταθερών χρωμάτων, μαζί με σημαντικά βελτιωμένο λευκό ισορροπία.

«Μια τυπική κάμερα ενσωματωμένη σε ένα smartphone έχει έναν αισθητήρα RGB που βλέπει κόκκινο, πράσινο και μπλε», είπε ο Mouret. «Προσθέτουμε φίλτρα για να δημιουργήσουμε έως και 16 διαφορετικές εικόνες με διαφορετικά χρώματα, διαφορετικά μήκη κύματος φως, φως που προέρχεται από διαφορετικές πηγές και το ανακλώμενο φως που προέρχεται από το αντικείμενο του σκηνή. Μπορείτε να αναγνωρίσετε πολλές διαφορετικές ιδιότητες χάρη σε αυτές τις διαφορετικές εικόνες σε σύγκριση με ένα τυπικό RGB."

Αυτό σημαίνει ότι ανεξάρτητα από τις συνθήκες φωτισμού, οι εικόνες που λαμβάνονται από ένα τηλέφωνο με τον αισθητήρα S1 θα έχουν πιο σταθερά χρώματα, όπως μπορείτε να δείτε στο παράδειγμα εικόνας παρακάτω. Κατά τη διάρκεια της συνομιλίας μας, είδα μια ζωντανή επίδειξη που αναπαράγει την αναπαραγωγή χρωμάτων και συνοχή που φαίνεται στο παράδειγμα, αλλά αξίζει να σημειωθεί ότι ο αισθητήρας λειτουργούσε από υπολογιστή και όχι από έναν υπολογιστή smartphone.

«Θα δείτε με τις κάμερες Xiaomi, Samsung, Apple και Huawei τα χρώματα είναι πολύ διαφορετικά σε διαφορετικές συνθήκες φωτισμού. Στην ίδια σκηνή που τραβήχτηκε με τη φασματική μας απεικόνιση, υπάρχουν μικρές διαφορές, αλλά μικρές. Τα χρώματα των εικόνων είναι τα χρώματα που φαίνονται με γυμνά μάτια μας. Μπορείτε να δείτε όλα τα smartphone να παράγουν πολύ διαφορετικά χρώματα.”

Αυτή η χρωματική ακρίβεια θα βελτιώσει επίσης την ικανότητα των καμερών smartphone να αναπαράγουν καλύτερα διαφορετικούς τόνους δέρματος. Σε ένα άλλο παράδειγμα εικόνας, ο αισθητήρας S1 φάνηκε να παρουσιάζει σημαντικές βελτιώσεις και εδώ.

«Μπορείτε να δείτε ότι οι τόνοι του δέρματος είναι τελείως διαφορετικοί ανάλογα με την κατάσταση φωτισμού», επεσήμανε ο Mouret. «Η λύση είναι να χρησιμοποιήσετε μια φασματική απεικόνιση για την ανάλυση των συνθηκών φωτισμού, για να δώσετε πραγματικά τον σωστό τόνο. Αυτός είναι ο μόνος τρόπος. Μπορείτε να βάλετε πολύ AI πίσω από αυτό, αλλά δεν είναι αρκετό. Πρέπει να έχετε κάποιο πρόσθετο υλικό."

Δυστυχώς, ο Mouret δεν είχε ένα Google Pixel τηλέφωνο σε ετοιμότητα για να συγκρίνετε τον αισθητήρα S1 με Υπολογιστική τεχνολογία Real Tone της Google, που υπόσχεται να κάνει κάτι παρόμοιο, μόνο από χρησιμοποιώντας βελτιώσεις λογισμικού.

Είναι αισθητήρας ή κάμερα;

Τα οφέλη ενός αισθητήρα φασματικής εικόνας όπως το S1 φαίνεται να είναι ξεκάθαρα και ποιος δεν θέλει πιο αποτελεσματική ισορροπία λευκού και φυσικά, σταθερά χρώματα στις φωτογραφίες του; Αλλά ο τρόπος που περιέγραψε ο Mouret την ικανότητα του S1 το έκανε να ακούγεται περισσότερο σαν κάμερα παρά σαν αισθητήρας. Ποιο είναι; Μπορεί πραγματικά να χωρέσει μέσα σε ένα smartphone; Εάν ναι, ποιες τροποποιήσεις θα χρειαστούν;

Ο μηχανικός εφαρμογής Spectricity Michael Jacobs, ο οποίος έτρεξε το demo που παρακολούθησα, εξήγησε τι είναι στην πραγματικότητα το S1.

«Είναι πραγματικά ένας συνοδευτικός αισθητήρας, πολύ παρόμοιος με έναν αισθητήρα βάθους ή έναν αισθητήρα 3D που χρησιμοποιείται με μια κάμερα RGB», επιβεβαίωσε.

Ωστόσο, το κάνει τεχνικά τραβήξτε φωτογραφίες, όχι μόνο αυτές που θα θέλατε να χρησιμοποιήσετε μεμονωμένα, όπως εξήγησε ο Mouret:

«Ο αισθητήρας εικόνας μας έχει ανάλυση VGA, 800 x 600 pixel. Πρέπει να συνδυάσετε αυτήν τη μικρότερη φασματική εικόνα με μια εικόνα RGB. Η ίδια η ενότητα είναι πραγματικά πολύ μικρή. Έχει σχεδιαστεί για να ενσωματώνεται σε smartphone. Οπότε είναι 5mm επί 5mm επί 6mm», μου είπε ο Mouret, προτού πει περισσότερα για τον τρόπο κατασκευής του αισθητήρα. «Δεν είναι εύκολο, αλλά δεν είναι τίποτα πολύ περίπλοκο, θα έλεγα», εξήγησε, λέγοντας ότι η μονάδα έχει κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας τις ίδιες μεθόδους με τους κανονικούς αισθητήρες CMOS. "Όσον αφορά το συνολικό κόστος, η πλήρης μονάδα θα έχει το ίδιο κόστος με μια τυπική κάμερα μεγάλου όγκου."

Αυτήν τη στιγμή, ο αισθητήρας θα ενσωματωθεί με έναν τυπικό επεξεργαστή σήματος εικόνας (ISP) που χρησιμοποιείται από επεξεργαστές smartphone από την Qualcomm και τη MediaTek, αλλά θα χρειαστεί πρόσθετο λογισμικό για να λειτουργήσει.

Ο πολυφασματικός αισθητήρας εικόνας S1 δεν είναι ένα πόνυ με ένα κόλπο και στην πραγματικότητα έχει μια ενδιαφέρουσα δεύτερη λειτουργία, καθώς μπορεί να αναγνωρίσει και να αναλύσει βιοδείκτες του δέρματος. Αυτό σημαίνει ότι είναι σε θέση να διακρίνει εάν «βλέπει» ένα πραγματικό άτομο, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές ασφαλείας — για παράδειγμα, γνωρίζει εάν κάποιος φοράει μάσκα για να κρύψει την ταυτότητά του — φροντίδα δέρματος, ακόμα και σε εφαρμογές υγείας όταν συνδυάζεται με τεχνητή νοημοσύνη και άλλα λογισμικό. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση των φωτογραφιών με πορτραίτο.

Πότε θα χρησιμοποιηθεί σε τηλέφωνο;

Οι κατασκευαστές εργάζονται για να βελτιώσουν την αναπαραγωγή χρωμάτων στα τηλέφωνα για λίγο, επιστρέφοντας στο LG G5 το 2016, η οποία χρησιμοποίησε έναν αποκλειστικό αισθητήρα χρωματικού φάσματος μαζί με τον αισθητήρα αυτόματης εστίασης λέιζερ για τη βελτίωση της απόδοσης χρώματος. Η Huawei ακολούθησε μια διαφορετική προσέγγιση και εγκατέλειψε έναν αισθητήρα RGB στο P30 Pro υπέρ ενός αισθητήρα RYYB, στην προσπάθειά του να αναπαράγει καλύτερα τα χρώματα και να βελτιώσει την απόδοση σε χαμηλό φωτισμό. Άλυμπος και Imec έχουν επίσης πειραματιστεί με αισθητήρες RGB κοντά στο υπέρυθρο για διαφορετικές εφαρμογές.

Ο αισθητήρας Spectricity S1 είναι ο πρώτος στον κόσμο και πηγαίνει σε διαφορετική κατεύθυνση από αυτά τα παραδείγματα. Με βάση την επίδειξη και τις παραδειγματικές εικόνες, δείχνει πολλά υποσχόμενα — αλλά πότε πρέπει να περιμένουμε να το δούμε σε ένα τηλέφωνο;

«Στην αρχή, θα παρουσιαστεί σε τηλέφωνα υψηλής τεχνολογίας», είπε ο Mouret. «Θα είναι μικρός όγκος το 2024, υψηλότερος όγκος το 2025 και στη συνέχεια, ξεκινώντας το 2026, θα είναι πιο διαδεδομένος».

Ο Mouret αναμένει επίσης τα πρώτα παραδείγματα να προέρχονται από κινέζους κατασκευαστές smartphone και όχι από εταιρείες όπως η Samsung και η Apple. Ωστόσο, ο Mouret αναμένει ότι αυτό θα αλλάξει στο μέλλον και στο Δελτίο τύπου CES 2023 για τον αισθητήρα S1, δεν κράτησε πίσω στις προσδοκίες του, λέγοντας:

«Αναμένουμε τα πρώτα μοντέλα smartphone με το S1 να κυκλοφορήσουν το 2024 και αναμένουμε ότι όλα τα smartphone θα περιλαμβάνουν την τεχνολογία μας μέσα στα επόμενα χρόνια».

Ναί, όλα τα smartphone. Είναι ένας μεγάλος στόχος, αλλά αν η απόδοση που είδαμε στο demo είναι αυτή που θα δούμε τελικά από μια κάμερα τηλεφώνου με το S1 δίπλα της, λίγοι κατασκευαστές θα θέλουν να μείνουν πίσω.

Συστάσεις των συντακτών

• Μπορεί ένα τηλέφωνο 450 $ να νικήσει τις κάμερες του Samsung Galaxy S23; Είναι κοντά
• Δεν είστε έτοιμοι για αυτό το Galaxy S23 vs. Δοκιμή κάμερας iPhone 14 Pro
• Το νέο τηλέφωνο της Xiaomi έχει κάμερα 200MP — και οι φωτογραφίες του είναι εκπληκτικές
• Η κεραμική ασπίδα της Apple μπορεί να σας αλλάξει γνώμη για ένα προστατευτικό οθόνης iPhone 14
• OnePlus 10T vs. Nothing Phone 1 μάχη κάμερας δεν πρέπει να είναι τόσο κοντά