การที่ Lumia 920 ใช้กล้องเทคโนโลยี PureView รุ่นที่สองที่ลดขนาดพิกเซลลงเหลือ 8MP อาจทำให้หลายคนผิดหวัง เพราะเทคโนโลยีรุ่นก่อนหน้าใน Nokia 808 มีจำนวนพิกเซลใหญ่ถึง 41 ล้านพิกเซล
โนเกียจึงออกเอกสาร whitepaper มาอธิบายประเด็นทางเทคนิคครับ จุดต่างสำคัญของ PureView ทั้งสองรุ่นคือเป้าหมายของการออกแบบทีต่างกัน โนเกียบอกว่า PureView รุ่นแรกตั้งใจแก้ปัญหาเรื่องการซูมภาพของกล้องมือถือเป็นหลัก และไม่ได้เน้นเรื่องการถ่ายในสภาพแสงน้อยมากนัก ดังนั้น PureView รุ่นแรกจึงแก้ปัญหาแสงน้อยโดยใช้เทคนิคการ sampling ภาพจากเซ็นเซอร์ขนาด 41MP เพียงอย่างเดียว
หมายเหตุ: ภาพประกอบทั้งหมดที่เป็นของโนเกีย โนเกียระบุว่าถ่ายด้วย Lumia 920 รุ่นต้นแบบครับ
ส่วน PureView รุ่นที่สองนั้นตั้งโจทย์การแก้ปัญหาไปในทิศทางอื่น เป้าหมายหลักของมันมี 2 ข้อคือ
เทคโนโลยีใหม่ใน PureView รุ่นที่สองแบ่งได้เป็นข้อๆ ตามนี้ครับ
Back-Side Illuminated
ขนาดเซ็นเซอร์ของ PureView รุ่นที่สองถูกลดขนาดลงมาที่ 8.7MP แต่เปลี่ยนมาใช้เซ็นเซอร์แบบ BSI (Back-Side Illuminated) ที่รับปริมาณแสงได้มากกว่าเซ็นเซอร์แบบ FSI (Front-Side Illuminated) ที่ใช้กันทั่วไป เนื่องจากเซ็นเซอร์แบบ BSI ย้ายสายไฟและโลหะมาไว้ด้านหลังเซ็นเซอร์ ช่วยเพิ่มปริมาณโฟตอนของแสงให้ตกมาที่พิกเซล (photosensitive diode) มากขึ้น ผลคือภาพบนเม็ดพิกเซลที่คุณภาพดีขึ้นแม้ในสภาพแสงน้อยๆ
PureView รุ่นที่สองยังใช้ aperture ที่ใหญ่ขึ้นเป็น f/2.0 (รุ่นแรกเป็น f/2.4) เซ็นเซอร์ของ PureView ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษจะใหญ่กว่าเซ็นเซอร์กล้องมือถือทั่วไปที่ความละเอียดเดียวกัน (คิดสัดส่วนภาพแบบ 16:9) อยู่ 10%
ตัวอย่างภาพถ่ายในสภาพแสงน้อยด้วย Lumia 920 รุ่นต้นแบบ
ภาพมุมเดียวกันด้วยสมาร์ทโฟนรุ่นท็อปของคู่แข่ง ไม่ระบุรุ่น
Optical Image Stabilisation
เทคโนโลยีอย่างที่สองคือส่วนของ Optical Image Stabilisation (OIS) ซี่งมีมานานแล้วในกล้องดิจิทัลทั่วไป แต่ไม่ค่อยมีในสมาร์ทโฟนเพราะข้อจำกัดเรื่องขนาด
เทคโนโลยี OIS ทั่วไปในตลาดใช้วิธีตรวจจับการสั่นด้วยไจโรสโคป จากนั้นจะเคลื่อนเลนส์ไปในทิศทางตรงข้ามเพื่อชดเชยการสั่นที่ไม่ได้ตั้งใจ โนเกียแก้ปัญหาเรื่องขนาดของ OIS โดยการแยกส่วนของระบบเลนส์ที่ต้องเคลื่อนตัวชดเชยการสั่น จากระบบทั่วไปที่เคลื่อนเฉพาะเลนส์ชิ้นเดียว มาเป็นการเคลื่อนชุดเลนส์ (optical assembly) ทั้งชุดแทน
ผลของการใช้เทคนิคนี้คือระบบ OIS ของโนเกียสามารถชดเชยการสั่นได้ 500 ครั้งต่อวินาที ถือว่ามากกว่า OIS ทั่วไปในท้องตลาด 50% และมีอัลกอริทึมคอยตรวจจับการสั่นไหวของเลนส์ได้มากกว่า OIS ทั่วไป 5 เท่าตัว
โนเกียบอกว่าคนทั่วไปแล้วสามารถถือกล้องไม่ให้สั่นได้ที่ความเร็วชัตเตอร์ 1/30 วินาที แต่ด้วยเทคนิคของ OIS แบบใหม่นี้ สามารถเพิ่มระยะการถือกล้องไม่ให้สั่นได้สูงเป็น 1/4 วินาที (เพิ่มขึ้น 8 เท่าหรือคิดเป็น 3EV)
OIS แบบใหม่ไม่ได้มีประโยชน์เฉพาะสภาพแสงน้อยเท่านั้น แต่ยังช่วยในการถ่ายภาพด้วยมือเดียวได้อีกกรณีหนึ่ง ส่วนเลนส์ของ PureView รุ่นที่สองยังเป็นเลนส์ Carl Zeiss เหมือนเดิม
ตัวอย่างภาพจาก Lumia 920 รุ่นต้นแบบ ถ่ายภาพเคลื่อนไหว
Next generation LED flash
ของใหม่อีกอย่างที่คนไม่ค่อยพูดถึงกันนักคือ LED flash รุ่นใหม่ ของใหม่ในรุ่นนี้คือโหมดการยิงแฟลชที่เรียกว่า pulse flash burst หรือการยิงแฟลชสั้นๆ ออกไปครั้งเดียว แต่ไม่สั้นถึงขนาดแฟลช xenon ปกติ ช่วยเพิ่มคุณภาพให้กับภาพถ่ายของวัตถุที่กำลังเคลื่อนไหวได้ด้วย
ภาพถ่ายจาก Lumia 920 ด้วยแฟลชตัวใหม่
ภาพมุมเดียวกันจากมือถือรุ่นท็อปของคู่แข่ง ไม่ระบุรุ่น
Nokia Proprietary Image Processing Technology
ตัวเซ็นเซอร์คงไม่ต่างอะไรจากของเดิมมากนัก แต่ปรับอัลกอริทึมในการแก้ noise ของภาพให้ดีขึ้น และโนเกียก็จับมือกับไมโครซอฟท์ พัฒนา image framework ตัวใหม่สำหรับ Windows Phone 8 เพื่อการนี้อีกด้วย เฟรมเวิร์คตัวใหม่นี้นำอัลกอริทึมการประมวลผลภาพถ่ายของโนเกียมาใช้หลายอย่าง ซึ่งจะส่งผลดีต่อมือถือ WP8 รุ่นอื่นๆ ด้วย
สเปกของ PureView รุ่นที่สอง
ก็อปมาแปะตรงๆ เลยนะครับ
ตัวเอกสารฉบับเต็มอยู่ที่ PureView Technology (PDF)
ที่มา - Nokia Conversations