Como o XPS 13 corrigiu o problema da webcam sem usar um entalhe

Adoramos telas com moldura fina. Quanto mais fino, melhor. No entanto, há um problema que tem atormentado esta incrível inovação de design.

A webcam.

Dell, a pioneira da moldura fina notebooks, optou por colocar a webcam abaixo do display. O resultado foi uma “câmera nasal” pouco lisonjeira que parecia um obstáculo para uma solução real para o problema. O versão mais recente do XPS 13 finalmente apresenta essa correção. Os engenheiros e tecnólogos da Dell encolheram a câmera para caber em uma moldura minúscula.

Fazer isso exigiu anos de trabalho e forçou a Dell a considerar muitas soluções, incluindo um entalhe semelhante ao de um smartphone.

O legado da câmera nasal

A câmera frontal do XPS 13 era o calcanhar de Aquiles. Foi alvo de piadas de outros fabricantes e entusiastas de PC.

“Tivemos muitos comentários excelentes. Também recebemos muitos comentários pontuais, o que também é bom”, Randall Heaton nos disse educadamente. Ele é gerente de produto das conchas XPS da Dell desde antes do lançamento dos engastes InfinityEdge. “Dessa forma sabemos no que trabalhar. Admito que não percebi que tinha queixo duplo até a localização da câmera. Então, eu meio que entendo o feedback.”

A Dell aceitou bem as críticas porque sabia que era necessária uma solução. Colocar a câmera abaixo da tela, apontada para as narinas, nunca foi uma solução permanente. Ainda assim, a Dell não se arrepende de ter feito o acordo.

“Sempre soubemos que teríamos que resolver isso”, disse Heaton. “Quando optamos pelo InfinityEdge, havia muitas dúvidas internas se essa era a decisão certa. Obviamente, engastes finos pareciam a coisa mais inteligente a se fazer. Movendo a câmera para baixo? Isso não parecia uma coisa inteligente de se fazer. Acho que havia mais angústia para nós mesmos. Será que todo mundo vai pensar que esta é a troca certa que fizemos aqui?”

Dado como a tendência da moldura fina decolou, a resposta parece clara. Não há um único fabricante de laptop hoje que não itere de alguma forma em engastes estreitos. Até a Apple reduziu as molduras dos seus MacBooks em resposta à pressão das molduras cada vez mais finas.

“Quando tomamos a decisão, pensamos que seria um problema que resolveríamos na próxima iteração. Não percebemos o quão desafiador seria para nossas equipes de engenharia e tecnólogos realmente criar uma solução [...]”

A dificuldade da situação ficou clara quando a engenharia da Dell começou a trabalhar no primeiro sucessor do XPS 13. Nenhum componente da câmera foi o problema. Cada componente era um problema. O sensor era muito grande, a lente era muito grande, as placas de circuito eram muito grandes e era necessário ainda mais hardware para conectar tudo isso. Colocar uma câmera de volta na moldura superior não foi uma questão de reorganizar as peças. Isso significava projetar novas peças e embalá-las de novas maneiras.

É por isso que encolher a câmera não foi a primeira opção – e todos deveríamos estar felizes por a Dell não ter escolhido uma das alternativas consideradas.

O entalhe que nunca existiu

Cortar um entalhe na tela parece a solução óbvia à primeira vista. O iPhone fez isso primeiro, e quase todos Smartphone fabricante seguiu o exemplo. É apenas uma questão de tempo até que eles cheguem aos laptops, certo?

“Havia muitas outras ideias circulando”, disse-nos Maxwell Andrews, engenheiro administrativo da Dell. “Na verdade, consideramos [um nível] um pouco antes de o mercado de telefonia implementar isso.”

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Se isso te deixa nervoso, você não está sozinho. Colocar um entalhe em um laptop Windows não é exatamente como fazer em um iPhone. O primeiro de muitos problemas estava na própria experiência do usuário.

“Fizemos algumas maquetes”, disse Andrews. “Ter esta tela linda e imperturbável e depois ter alguma intrusão nela é bastante evidente. Não queríamos impactar a experiência de exibição das pessoas com um recurso de câmera que a maioria usa apenas ocasionalmente. O display é algo que os clientes usam todos os dias. É o principal recurso do produto. É onde todas as informações, todo o trabalho, todo o conteúdo – passam por essa tela.”

Andrés está certo. Tirar uma selfie em um smartphone é um pouco mais comum do que tirar uma em um PC. E abrir espaço para um entalhe no Instagram ou no WhatsApp é uma coisa. Mas no Photoshop, no Google Chrome ou no CAD? Isso é diferente. Um entalhe pode facilmente ocultar barras de ferramentas importantes que os usuários precisam acessar.

O Windows também não permite o mesmo grau de personalização que o iOS ou Android faz. A Apple controla completamente o iOS, enquanto o Google mantém muito pouco controle sobre o Android. A Microsoft, no entanto, tem uma opinião sobre a experiência básica que todos os usuários do Windows deveriam ter e, embora a Dell seja uma das empresas fabricantes maiores de PC, mesmo que não tenham influência suficiente, pedem um recurso totalmente novo do Windows que beneficie apenas um computador portátil.

Aquilo foi aquilo. O entalhe estava fora. Mas não era a única opção na mesa. É aqui que as coisas ficam estranhas.

Um conceito colocou a câmera atrás da tela, o que teria resolvido totalmente o problema. Isto, como o entalhe, não é um conceito inteiramente novo. Várias empresas seguiram a ideia de maneiras diferentes, embora com pouco sucesso. A Dell não foi exceção. A empresa não conseguiu obter o painel OLED de que precisava e os primeiros testes de engenharia não produziram bons resultados.

“Muitos artefatos são criados porque você ainda está filmando através de uma grade de fios, então a qualidade da imagem é péssima. Mesmo que tivéssemos um painel OLED para trabalhar, ele simplesmente não atendia aos requisitos de qualidade.”

Outra solução envolveu eliminar alguns pixels no meio da tela e colocar a câmera atrás dele. Isso, no entanto, tinha um problema óbvio – pixels mortos no meio da tela.

Desesperados, os engenheiros da Dell foram forçados a considerar soluções incomuns. O mais estranho era uma câmera periscópica. Andrews descreveu uma câmera que se dobrava em formato de “L”, dobrando-se em um ângulo de 90 graus para que o sensor pudesse se alinhar com a lente. Foi uma ideia intrigante que ajudou a manter a moldura pequena, mas resultou em saliências próprias no chassi.

No final das contas, a Dell teve que voltar à solução óbvia, porém difícil. A câmera tinha que ser menor. Com o objetivo óbvio, os engenheiros da empresa começaram a trabalhar, embora não tivessem ideia se o sucesso era possível.

Uma lasca aqui, uma lasca ali

A maioria dos componentes que compõem uma webcam colocada no seu computador são fabricados por empresas diferentes. O sensor, a lente, a estrutura ao redor da lente – até mesmo o processo de colocá-lo em conjunto. Muito disso está fora da esfera de influência da Dell.

“Tivemos que fazer muitas investigações profundas com nossos fornecedores para ver o que poderia progredir”, disse-nos Andrews. “No final das contas, vimos um caminho onde se pudéssemos obter lentes menores, algumas otimizações de nosso fornecedor de sensores e uma maneira melhor de embalar esses dois componentes juntos que removem algumas das peças mecânicas desnecessárias da câmera, poderíamos chegar a algo muito, muito pequeno."

Tudo começou com o sensor. Este componente central é uma peça commodity destinada a ser vendida como peça padrão para muitos fornecedores. Convencer um fornecedor a fabricar um pequeno sensor personalizado para a Dell não estava prestes a acontecer. A Dell pode ser um dos maiores fabricantes de PCs, mas em comparação com os números que as empresas de smartphones promovem, ela não tem muita influência.

Em vez disso, a empresa teve que fazer algo muito mais desafiador. Tinha de convencer os seus parceiros de que estava no caminho certo. Algo maior do que apenas a Dell.

“Na época, não acho que eles tivessem tanto interesse em resolver o problema porque éramos os únicos a fazer uma moldura fina”, disse-nos Randall Heaton. “Mas agora que mais e mais notebooks estão sendo lançados com engastes mais finos, pensou o fabricante, 'Ok, faz sentido para mim desenvolver um novo processo de fabricação para isso e fazê-lo de forma eficiente maneiras.'"

A Dell deu início a essa tendência de moldura fina e, por fim, seu parceiro fornecedor viu o benefício. A Dell foi um dos primeiros compradores, retirando os sensores da linha de montagem.

Com o sensor menor em mãos, a Dell precisava de uma lente menor e uma caixa de plástico para montar tudo. Isso também foi mais difícil do que você imagina. Construir a nova câmera não foi apenas uma questão de pedir à empresa que a montou para aparafusar as peças com mais força. Foram necessárias técnicas totalmente diferentes para raspar os últimos milímetros.

“Como eles estão realmente montando a câmera, trabalhamos com eles para trazer algumas das máquinas de montagem realmente avançadas da linha de produção de câmeras de celular até o lado do PC, algo que eles não tinham feito antes”, disse Andrés. “Nós realmente os incentivamos a modernizar a montagem da câmera do PC para que pudéssemos alcançar esse pacote extremamente pequeno.”

Quão avançado? Bem, envolve robôs e lasers. A rosca que normalmente mantém a lente diretamente alinhada com o sensor fazia parte da pilha vertical que não cabia na moldura. Então, foi removido. Agora a lente é colocada por um robô para garantir um alinhamento perfeito e depois colada no lugar. O excesso de cola é então cortado com laser. Essas são técnicas usadas para câmeras de smartphones, mas é um território novo para PCs.

Encolhendo cada peça e depois cortando cada pedaço de milímetro de altura vertical da montagem, a Dell finalmente transformou uma câmera de 7 mm em uma câmera de 2,25 mm. Isso é pequeno o suficiente para ser espremido no que a Dell chama de tela “InfinityEdge”.

Mas com um sensor e uma lente menores surgiu um problema diferente. Qualidade da imagem. Um sensor tão pequeno não é exposto a luz suficiente para criar uma imagem de alta qualidade e tentar adicionar mais luz pode causar ruído excessivo que turva a imagem. A Dell chama sua própria solução proprietária para o problema de “redução temporal de ruído”. É uma tecnologia que está em desenvolvimento há anos, mas na nova câmera XPS 13 encontrou a combinação ideal.

“Essa redução de ruído temporal pega vários quadros da imagem e os compara, e então é capaz de obter livrar-se de parte do ruído que pode ser introduzido pelo sensor menor com menos luz chegando ao Câmera."

É uma combinação de software e hardware de última geração – que é exatamente onde sempre chegam as melhores peças de tecnologia.

O resultado não é uma experiência de câmera incrível. Não é melhor do que a webcam de qualquer outro laptop. Mas esse nunca foi o objetivo. Isso finaliza o trabalho sem sendo apontado para o nariz ou aumentando os engastes. Essa é uma história de engenharia de quatro anos, finalmente se transformando em um produto que você pode pegar e segurar nas mãos.

A jornada continua

Missão cumprida?

Não exatamente. Os designers e engenheiros da Dell têm uma visão singular do portátil do futuro. Molduras mais finas. Pegada menor. Uma tela maximizada. Mas chegar lá envolverá tanto pensamento criativo quanto a jornada até agora.

Cada milímetro do teclado deve ser considerado. Os apoios para as mãos. A dobradiça. A colocação do teclado. Cada aspecto deve estar em conformidade com a visão.

“Temos o que consideramos projetos interessantes em torno disso no futuro”, diz Heaton. “Mas isso ainda está no futuro. Até certo ponto, será como a localização da câmera. Nós não resolvemos tudo a fim de permitir o que pensamos ser o sistema perfeito dentro desses limites. Mas estamos trabalhando em quantos podemos resolver, um de cada vez.”

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