Cómo el XPS 13 solucionó el problema de la cámara web sin usar una muesca

Nos encantan las pantallas de bisel fino. Cuanto más delgado, mejor. Sin embargo, hay un problema que ha afectado a esta impresionante innovación de diseño.

La cámara web.

Dell, el pionero del bisel delgado portátiles, optó por colocar la cámara web debajo de la pantalla. El resultado fue una “cámara de nariz” poco favorecedora que parecía un vestigio de una solución real al problema. El última versión del XPS 13 finalmente presenta esa solución. Los ingenieros y tecnólogos de Dell han reducido la cámara para que quepa en un marco minúsculo.

Hacerlo requirió años de trabajo y obligó a Dell a considerar muchas soluciones, incluida una muesca similar a la de un teléfono inteligente.

El legado de la cámara frontal

La cámara de morro del XPS 13 era su talón de Aquiles. Fue objeto de bromas tanto de otros fabricantes como de entusiastas de las PC.

“Hemos recibido muy buenos comentarios. También hemos recibido muchos comentarios puntuales, lo cual también es bueno”, nos dijo cortésmente Randall Heaton. Ha sido gerente de producto para las carcasas XPS en Dell desde antes de que se introdujeran por primera vez los biseles InfinityEdge. “De esa manera sabemos en qué trabajar. Admito que no me di cuenta de que tenía papada hasta la ubicación de la cámara. Entonces, entiendo los comentarios”.

Dell tomó bien las críticas porque sabía que se necesitaba una solución. Colocar la cámara debajo de la pantalla, apuntando hacia las fosas nasales, nunca fue una solución permanente. Aún así, Dell no se arrepiente de haber hecho concesiones.

"Siempre supimos que tendríamos que resolverlo", dijo Heaton. “Cuando optamos por InfinityEdge, internamente había muchas dudas sobre si esa era la decisión correcta. Obviamente, los biseles delgados parecían lo más inteligente. ¿Mover la cámara hacia abajo? Eso no parecía algo inteligente. Creo que había más angustia para nosotros mismos. ¿Todos los demás van a pensar que esta es la compensación correcta que hicimos aquí?

Dado cómo ha despegado la tendencia del bisel fino, la respuesta parece clara. No hay un solo fabricante de portátiles hoy en día que no repita los biseles estrechos de alguna manera. Incluso Apple ha recortado los biseles de sus MacBook en respuesta a la presión de marcos cada vez más delgados.

“Cuando tomamos la decisión, pensamos que era un problema que resolveríamos en la próxima iteración. Lo que no nos dimos cuenta del gran desafío que sería para nuestros equipos de ingeniería y tecnólogos crear una solución […]”

La dificultad de la situación quedó clara cuando el equipo de ingeniería de Dell comenzó a trabajar en el sucesor del primer XPS 13. Ningún componente de la cámara fue el problema. Cada componente era un problema. El sensor era demasiado grande, la lente era demasiado grande, las placas de circuito eran demasiado grandes y se necesitaba aún más hardware para conectarlo todo. Colocar una cámara nuevamente en el bisel superior no fue una cuestión de reorganizar las piezas. Significaba diseñar nuevas piezas y empaquetarlas de nuevas maneras.

Es por eso que reducir el tamaño de la cámara no fue la primera opción, y todos deberíamos alegrarnos de que Dell no eligiera entre las alternativas que se consideraron.

El notch que nunca existió

Cortar una muesca en la pantalla parece la solución obvia a primera vista. El iPhone lo hizo primero, y casi todos teléfono inteligente El fabricante ha hecho lo mismo. Es sólo cuestión de tiempo que lleguen a las computadoras portátiles, ¿verdad?

“Había muchas otras ideas flotando”, nos dijo Maxwell Andrews, ingeniero gerente de Dell. "De hecho, consideramos [un nivel] bastante antes de que el mercado de teléfonos implementara esto".

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Si eso te pone nervioso, no estás solo. Colocar una muesca en una computadora portátil con Windows no es como hacerlo en un iPhone. El primero de los muchos problemas estaba en la propia experiencia del usuario.

"Hicimos algunas maquetas", dijo Andrews. “Tener este lienzo hermoso e intacto y luego tener alguna intrusión en él es bastante evidente. No queríamos afectar la experiencia de visualización de las personas con una función de la cámara que la mayoría solo usa ocasionalmente. La pantalla es algo que los clientes utilizan todos los días. Es la característica estrella del producto. Es donde toda la información, todo el trabajo, todo el contenido llega a través de esa pantalla”.

Andrés tiene razón. Tomarse una selfie en un teléfono inteligente es un poco más común que hacerlo en una PC. Y hacerle hueco a un notch en Instagram o WhatsApp es una cosa. ¿Pero en Photoshop o Google Chrome o CAD? Eso es diferente. Una muesca podría ocultar fácilmente barras de herramientas importantes a las que los usuarios necesitan acceder.

Windows tampoco permite el mismo grado de personalización que iOS o Androide hace. Apple controla completamente iOS, mientras que Google mantiene muy poco control sobre Android. Microsoft, sin embargo, tiene una opinión sobre la experiencia básica que todo usuario de Windows debería tener, y si bien Dell es uno de los Los fabricantes de PC más grandes, incluso si no tienen suficiente influencia, solicitan una característica de Windows completamente nueva que beneficie solo a uno. computadora portátil.

Eso fue eso. La muesca estaba fuera. Pero no era la única opción sobre la mesa. Aquí es donde las cosas se ponen raras.

Una idea era colocar la cámara detrás de la pantalla, lo que habría resuelto el problema por completo. Esto, al igual que el notch, no es un concepto completamente nuevo. Varias empresas han seguido la idea de diferentes maneras, aunque con poco éxito. Dell no fue la excepción. La empresa no pudo conseguir el panel OLED que necesitaba y las primeras pruebas de ingeniería no produjeron grandes resultados.

“Se crean muchos artefactos porque básicamente estás filmando a través de una red de cables, por lo que la calidad de la imagen es terrible. Incluso si tuviéramos un panel OLED con el que trabajar, eso simplemente no cumplía con los requisitos de calidad”.

Otra solución consistió en eliminar un par de píxeles en el medio de la pantalla y colocar la cámara detrás de ellos. Esto, sin embargo, tenía un problema obvio: píxeles muertos en el medio de la pantalla.

Desesperados, los ingenieros de Dell se vieron obligados a considerar soluciones inusuales. La más extraña fue una cámara de periscopio. Andrews describió una cámara que se doblaba en forma de “L”, doblándose en un ángulo de 90 grados para que el sensor pudiera alinearse con la lente. Fue una idea intrigante que ayudó a mantener el bisel pequeño, pero resultó en sus propias protuberancias del chasis.

Al final, Dell tuvo que volver a la solución obvia pero difícil. La cámara tenía que ser más pequeña. Con el objetivo claro, los ingenieros de la empresa se pusieron manos a la obra, aunque no tenían idea de si el éxito era posible.

Una astilla aquí, una astilla allá

La mayoría de los componentes que componen una cámara web instalada en su computadora son fabricados por diferentes empresas. El sensor, la lente, la estructura alrededor de la lente e incluso el proceso de ensamblarlo por completo. Gran parte de eso está fuera de la esfera de influencia de Dell.

“Tuvimos que hacer muchas investigaciones profundas con nuestros proveedores para ver qué podría seguir avanzando”, nos dijo Andrews. “Al final, vimos un camino en el que, si podíamos obtener la lente más pequeña, algunas optimizaciones por parte de nuestro proveedor de sensores y una mejor manera de empaquetar Esos dos componentes juntos que eliminan algunas de las piezas mecánicas innecesarias de la cámara, podríamos llegar a algo muy, muy pequeño."

Comenzó con el sensor. Este componente central es una pieza básica destinada a venderse como pieza estándar a muchos proveedores. Convencer a un proveedor para que fabricara un pequeño sensor personalizado para Dell no estaba previsto. Dell podría ser uno de los mayores fabricantes de PC, pero en comparación con los números que impulsan las empresas de teléfonos inteligentes, no tiene mucha influencia.

En cambio, la empresa tuvo que hacer algo mucho más desafiante. Tenía que convencer a sus socios de que se trataba de algo grande. Algo más grande que solo Dell.

"En ese momento, no creo que tuvieran tanto interés en resolver el problema porque éramos los únicos que hacíamos un bisel delgado", nos dijo Randall Heaton. “Pero ahora que cada vez salen más portátiles con biseles más delgados, el fabricante pensó: "Está bien, tiene sentido para mí desarrollar un nuevo proceso de fabricación para esto y hacerlo de manera eficiente". manera.'"

Dell inició esa tendencia de biseles delgados y, finalmente, su socio proveedor vio el beneficio. Dell fue uno de los primeros compradores y sacó los sensores de la línea de montaje.

Con el sensor más pequeño en la mano, Dell necesitaba una lente más pequeña y una carcasa de plástico para montarlo todo. Esto también fue más difícil de lo que piensas. Construir la nueva cámara no fue solo una cuestión de pedirle a la empresa que la ensamblaba que atornillara las piezas con más fuerza. Se necesitaron técnicas completamente diferentes para recortar los últimos milímetros.

“Dado que en realidad están ensamblando la cámara, trabajamos con ellos para traer parte de la maquinaria de ensamblaje realmente avanzada. desde la línea de producción de cámaras de teléfonos móviles hasta el lado de la PC, algo que no habían hecho antes”, dijo Andrés. "Realmente los presionamos para que modernizaran el conjunto de cámaras de su PC para poder lograr este paquete extremadamente pequeño".

¿Qué tan avanzado? Bueno, se trata de robots y láseres. La rosca que normalmente mantiene la lente directamente en línea con el sensor era parte de la pila vertical que no encajaba en el bisel. Entonces, fue eliminado. Ahora un robot coloca la lente para garantizar una alineación perfecta y luego la pega en su lugar. Luego se recorta el exceso de pegamento con un láser. Estas son técnicas utilizadas para las cámaras de los teléfonos inteligentes, pero es un territorio nuevo para las PC.

Al reducir cada pieza y luego recortar cada astilla de un milímetro de altura vertical del ensamblaje, Dell finalmente transformó una cámara de 7 mm en una cámara de 2,25 mm. Es lo suficientemente pequeño como para caber en lo que Dell llama una pantalla "InfinityEdge".

Pero con un sensor y una lente más pequeños surgió un problema diferente. Calidad de la imagen. Un sensor tan pequeño no está expuesto a suficiente luz para crear una imagen de alta calidad y tratar de agregar más luz puede generar un exceso de ruido que enturbia la imagen. Dell llama a su propia solución al problema "reducción temporal del ruido". Es una tecnología que se había estado trabajando durante años, pero en la nueva cámara XPS 13 encontró su combinación ideal.

"Esta reducción temporal de ruido toma múltiples fotogramas de la imagen y los compara, y luego puede obtener eliminar parte del ruido que podría introducir el sensor más pequeño al llegar menos luz al cámara."

Es una combinación de software y hardware de vanguardia, que es exactamente donde siempre aterrizan las mejores piezas de tecnología.

El resultado no es una experiencia de cámara sorprendente. No es mejor que la cámara web de cualquier otra computadora portátil. Pero ese nunca fue el objetivo. Hace el trabajo sin apuntando hacia la nariz o aumentando los biseles. Esa es una historia de ingeniería de cuatro años, que finalmente se abre paso en un producto que puedes tomar y tener en tus manos.

El viaje continúa

¿Misión cumplida?

No exactamente. Los diseñadores e ingenieros de Dell tienen una visión singular de la computadora portátil del mañana. Biseles más delgados. Huella más pequeña. Una pantalla maximizada. Pero llegar allí implicará tanto pensamiento creativo como el recorrido hasta ahora.

Hay que considerar cada milímetro del teclado. Los reposamanos. La bisagra. La ubicación del teclado. Cada aspecto debe ajustarse a la visión.

"Tenemos lo que creemos que son diseños interesantes en torno a eso en el futuro", dice Heaton. “Pero eso aún está en el futuro. Hasta cierto punto, será como la ubicación de esta cámara. no hemos solucionado todo para permitir lo que creemos que es el sistema perfecto dentro de estos límites. Pero estamos trabajando en cuántos podemos resolver de uno en uno”.

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