كل ما تريد معرفته عن الكاميرا الموجودة أسفل الشاشة وكيفية تنفيذها في الأدوات الذكية

 كل ما تريد معرفته عن الكاميرا الموجودة أسفل الشاشة وكيفية تنفيذها في الأدوات الذكية

 

في السنوات الأخيرة ، اختار صانعو الهواتف الذكية أماكن مختلفة لوضع كاميرا سيلفي لزيادة نسبة الشاشة إلى الجسم في منتجاتهم. سنرى في المستقبل نقل الكاميرا تحت الشاشة ، ولكن كيف يمكن الوصول إلى الكاميرا تحت الشاشة وما هي التغييرات التي ستحدثها في استخدام الأجهزة؟

مع تقديم iPhone X ، قررت شركة Apple تقليل الهامش حول الشاشة قدر الإمكان ، وللقيام بذلك ، قامت بإزالة Touch ID من مقدمة الجهاز واستبداله بنظام Face ID. لكنها احتاجت إلى مكان لوضع هذا النظام وكاميرا سيلفي وأجهزة استشعار ، ولهذا السبب ذهبت لقص الشاشة أو الشق ، وحتى يومنا هذا يمكننا أن نرى وجود هذه الشق في هواتف سلسلة iPhone 12.

 

بعد شركة آبل ، اتخذت المزيد من الشركات هذا المسار ، لكن لكل منها استراتيجياتها الخاصة. على سبيل المثال ، استخدمت Samsung ثقوبًا في الشاشة في أحدث إصداراتها الرئيسية ، مثل سلسلة Galaxy S20 و Note 20 ، أو اختارت شركات مثل Oppo و OnePlus لكاميرا سيلفي البوب لتزويد المستخدمين بشاشة متكاملة.

لا يقتصر هذا الاتجاه على عالم الهواتف الذكية ، بل يشمل أيضًا أجهزة الكمبيوتر المحمولة. يوجد الكثير من الهوامش حول شاشة الكمبيوتر المحمول ، أحد الأسباب هو الحاجة إلى مساحة لكاميرا الويب. تضع معظم الشركات كاميرا الويب في الأعلى ، لكن بعضها نقلها إلى أسفل اللوحة أو داخل لوحة المفاتيح لزيادة نسبة الشاشة إلى الجسم ، ولا يبدو أن أيًا منهم مهتم بالحز أو الثقب في الشاشة.

 

تتحرك الشركات الآن في اتجاه لن يغير عالم الهواتف بشكل كبير فحسب ، ولكن أيضًا أجهزة الكمبيوتر المحمولة وحتى أجهزة التلفزيون. ترغب الشركات في تحريك الكاميرا أسفل الشاشة ، وبحلول نهاية العام المقبل ، من المحتمل أن تدخل الهواتف الذكية الأولى المزودة بهذه التقنية إلى السوق ، وبعد ذلك سنلتقي بأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والتلفزيونات بهذا النوع من الكاميرات.

كيف تصل الشركات إلى هذه التقنية وكيف تؤثر على استخدام الأجهزة المختلفة؟ ابق على اتصال مع Digito لإلقاء نظرة فاحصة على الكاميرا تحت الشاشة.

لماذا يجب أن نذهب إلى الكاميرا تحت الشاشة؟

إحدى المشكلات الرئيسية التي يواجهها مستخدمو الهواتف الذكية الجدد هي وجود جروح أو ثقوب في الشاشة أو حواف سميكة حول الشاشة. على الرغم من ذلك ، يستمر المستخدمون في شراء مثل هذه المنتجات ، مثل ارتفاع مبيعات أجهزة iPhone.

وبغض النظر عن المسألة الجمالية والتعامل مع التصميم الأكثر جاذبية للأجهزة ، هناك ثلاث مزايا رئيسية للكاميرا تحت الشاشة.

بادئ ذي بدء ، نحن نواجه شاشة من الحافة إلى الحافة بلا حدود. بتحريك الكاميرا أسفل الشاشة لعرض الصور ومقاطع الفيديو ، لا نواجه أي إزعاج بأشكال مختلفة ، ويمكن للمطورين استخدام كل مساحة الشاشة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل الأبعاد الكلية للجهاز.

الميزة الثانية تتعلق بالتصميم الداخلي للأجهزة وكذلك إنتاجها. يمكن للمصنعين إجراء الكثير من التغييرات على تصميم أجهزتهم المحمولة إذا لم يكن لديهم الكثير من القيود على موقع أجهزة الاستشعار والكاميرات وحجمها. تشمل التغييرات المحتملة بطاريات أكبر ، وسمكًا أقل ، والمزيد من أجهزة الاستشعار ، وكاميرات أفضل.

 

الميزة الثالثة والأخيرة هي أنه يمكننا مواءمتها مع أعيننا. لدى معظمنا موقف مسترخي عندما يتعلق الأمر بمؤتمرات الفيديو. في الواقع ، نحن لا ننظر إلى الشخص الآخر أثناء مكالمة فيديو.

OTI Lumionics هي إحدى الشركات التي تعمل على التقنيات المتعلقة بالكاميرا تحت الشاشة وتمكنت من إنشاء طريقة تؤدي إلى شفافية الشاشة لوضع الكاميرا تحتها. عندما تكون الكاميرا أسفل الشاشة ، يبدو تواصلنا مع الشخص الآخر في مكالمة الفيديو أكثر واقعية.

كيف تجعل الشاشة شفافة؟

هناك نوعان من الشاشات في تقنية العرض: شاشات الكريستال السائل أو شاشات الكريستال السائل ، والتي تشمل تلفزيونات LED و QLED ، وشاشات OLED التي تهيمن على عالم الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. في المستقبل ، سنرى دخولًا أوسع لشاشات OLED في عالم أجهزة الكمبيوتر المحمولة وحتى الشاشات.

تكون شاشة LCD شفافة عند عدم استخدامها ، ولكن استخدام هذه الشفافية لوضع الكاميرا تحتها يمكن أن يمثل مشكلة فنية كبيرة ، خاصة إذا كنت بحاجة إلى الإضاءة الخلفية.

 

من ناحية أخرى ، فإن الجزء النشط من شاشة OLED هو سمك الورق ويصل سمك طبقاته إلى نانومتر. هذه الميزة تجعلها مرشحًا جيدًا لشاشات العرض الواضحة. طبقة المعدن التي تبلغ سماكتها النانومترية شفافة للضوء المرئي ولكنها تحجب الأشعة تحت الحمراء تمامًا.

هذا يطرح السؤال التالي: كيف يمكن زيادة شفافية شاشة OLED دون المساومة على ميزاتها؟

يتم توفير حل واحد من قبل Xiaomi و Oppo في النموذج الأولي للكاميرا أسفل الشاشة ، والذي يعتمد على الشفافية الكامنة في بكسل OLED. عندما لا يتم استخدام بكسل OLED لإصدار الضوء ، فإنه يسمح للضوء بالمرور. مع وضع ذلك في الاعتبار ، يمكنك وضع الكاميرا أسفل الشاشة وتوفير إضاءة كافية لالتقاط الصور.

ومع ذلك ، هناك مشكلة: يجب عليك وضع الكاميرا في أعلى أو أسفل الشاشة ، لأنه عند تنشيط الكاميرا ، يجب إيقاف تشغيل البكسل في الأعلى ، مما ينتج عنه منطقة سوداء على الشاشة. هذا الحل يمكن أن يحل المشاكل المتعلقة بالثقب الموجود داخل الشاشة بالإضافة إلى الشق ، ولكن علينا أيضًا التعامل مع مشكلة خط الرؤية لدينا.

 

هناك طريقة أخرى للحصول على عرض واضح وهي إنشاء ثقوب مادية صغيرة في بكسلات الشاشة ، والتي بالطبع لها تحدياتها الخاصة. أول هاتف تجاري مزود بكاميرا تحت الشاشة ، ZTE Axon 20 5G ، يستخدم هذه التقنية ، لكنه ليس حلاً مثاليًا.

تتمتع الهواتف الحديثة اليوم بكثافة بكسل عالية جدًا. على سبيل المثال ، يتمتع iPhone 12 Pro بكثافة بكسل تبلغ 460 بكسل لكل بوصة ، ويحتوي Xperia XZ Premium على 807 بكسل لكل بوصة. تخيل الآن أنك تريد عمل ثقوب صغيرة بين هذه البكسلات.

لتحقيق هدفها ، كان على ZTE إزالة بعض وحدات البكسل الموجودة أعلى الكاميرا بحيث تحتوي على مساحة كافية لإنشاء ثقوب صغيرة. وهذا يجعل كثافة البكسل في الجزء الذي توجد فيه الكاميرا أقل من كثافة البكسل في الجزء الذي توجد فيه الكاميرا.

 

بالإضافة إلى هذه المشكلة ، نظرًا لحجم هذه الثقوب ، يمكن رؤيتها من بعض الزوايا. لا تمثل كثافة البكسل المنخفضة في الجزء العلوي من الشاشة مشكلة لمعظم المستخدمين نظرًا لوجود القليل من المعلومات تقريبًا في هذا الجزء. لكن إذا أردنا حل مشكلة خط البصر ، فعلينا نقل الكاميرا إلى وسط الشاشة ، وبالتأكيد لن يتمكن المستخدمون من التعامل مع نقص البكسل في هذه المنطقة.

الحل الثالث للكاميرا تحت الشاشة

هناك طريقة ثالثة لوضع الكاميرا تحت الشاشة. بدلاً من الاعتماد على البكسلات الشفافة أو عمل ثقوب صغيرة فيها بعد عمل العرض ، يمكننا إنشاء ملايين الثقوب الصغيرة جدًا على كل طبقة من لوحة OLED عند إنشاء الملايين. تقربنا عمليات الإنتاج الحالية من هذا الهدف من خلال عملية تسمى النمذجة.

 

"يقول مايكل هولاندر ، الرئيس التنفيذي لشركة OTI Lumionics:

    "نحن نعرف كيفية القيام بذلك في طبقة TFT (الترانزستور الرقيق). "نحن نعرف كيفية القيام بذلك في الجزء السفلي من القطب ، ونعرف كيفية القيام بذلك في الطبقة التي تشكل وحدات البكسل المختلفة."

ومع ذلك ، فإن الطبقة المعدنية العليا ، والمعروفة أيضًا باسم "الكاثود" ، مصنوعة بشكل مختلف عن الطبقات الأخرى ، مما يشكل تحديات هندسية فريدة. هذه الطبقة المعدنية من الكاثود ليست عمومًا صفائح معدنية.

الكاميرا تحت الشاشة

بدلاً من إرفاق لوحة معدنية منفصلة في الجزء العلوي من الشاشة ، تتبخر جزيئات المعدن وتتكثف على السطح بأكمله. هذه العملية تسمى "ترسيب البخار". المشكلة هي أنه بعد ترسيب هذه الطبقة المعدنية ، لا توجد طريقة للنمذجة. في هذه المرحلة ، يجب أن نذهب إلى أمر سلسلة OTI Lumionics.

هولاندر يقول:

    "التكنولوجيا التي طورناها للقيام بذلك هي طريقة لنمذجة ملايين الثقوب الصغيرة في هذه الطبقة أثناء عملية الإنتاج من خلال التجميع الذاتي. "عندما تضع كل هذه المواد معًا ، فإنها بشكل طبيعي تخلق ملايين الثقوب الصغيرة في الشاشة."

يدعي هولاندر أن هذه العملية تعمل على شاشات من أي حجم ، ويمكن للمصنعين تحديد عدد الثقوب. يمكن أن يتراوح عدد هذه الثقوب من 1 إلى 1 مليار. من خلال إنشاء هذه الثقوب ، يمكن للضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء المرور عبر الشاشة دون أي مشاكل.

قضايا الأمان والخصوصية

وضع كاميرا تحت الشاشة ، والذي ليس له تأثير سلبي على جودة الصور ومقاطع الفيديو ، هو مطلب عدد كبير من المستخدمين ، ولكن في هذه الأثناء يجب ذكر المشاكل الأمنية. الآن بعد أن أصبحت الكاميرات على حافة الشاشة ، يقوم بعض الأشخاص بتغطيتها على جهاز كمبيوتر محمول للخصوصية أو ربما تستخدم التطبيقات كاميرا الهاتف دون إذن.

يجب على الشركات تزويد المستخدمين بمؤشر عندما تكون الكاميرا نشطة ، أو تمكينها. نظرًا لوجود هذه الكاميرا أسفل الشاشة ، إذا حاولنا تغطيتها ، فسيكون جزء من الشاشة بعيد المنال أيضًا.

 

في أحدث إصدار من iOS ، iOS 14 ، قامت Apple بتضمين ميزة تظهر كنقطة خضراء بجوار الشاشة عند استخدام الكاميرا ، ونقطة برتقالية عند استخدام الميكروفون. على الرغم من أن لدينا حلًا جيدًا ، إلا أننا بحاجة إلى المزيد.

تأتي مكبرات الصوت الذكية مثل Google Nest Mini مزودة بمفاتيح فعلية يمكنها إيقاف تشغيل الميكروفونات. يمكن استخدام هذه الآلية للهواتف وأجهزة التلفزيون والشاشات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة المجهزة بكاميرا أسفل الشاشة.

الوقت الذي تدخل فيه الكاميرا الرئيسية الموجودة أسفل الشاشة إلى السوق

وقعت شركة OTI Lumionics بالفعل اتفاقيات تعاون مع العديد من الشركات الصينية ، ولكن لم يتم الإعلان عن أسمائها بسبب السرية. أعلن هولاندر:

    "لقد صنع العديد منهم نماذج أولية تعمل بشكل جيد ، لكنهم لا يريدون الكشف عنها حتى يصبحوا مستعدين لتقديم نموذج أولي تجاري."

تعتقد هولاندر أن الهواتف ستصل بكاميرا من نوع جديد تحت الشاشة في عام 2021 ، ولكن قد يتم بيعها حصريًا في السوق الصينية بحلول عام 2022.

أسعار الهواتف المزودة بكاميرات أسفل الشاشة

بينما ينتظر الكثيرون وصول هواتف رائدة يزيد سعرها عن 1000 دولار ومجهزة بهذه التكنولوجيا الجديدة ، فإن هولاندر لها رأي مختلف. وفقًا لهولاندر ، ستكون الأجهزة الأولى المجهزة بكاميرات تحت شاشة الهواتف متوسطة المدى. والسبب في ذلك هو المنافسة الشرسة بين العلامات التجارية الصينية للهواتف المحمولة التي يتراوح سعرها بين 400 دولار و 600 دولار والتي ترغب في جذب عملاء بقدرات جديدة.

الكاميرا تحت الشاشة

 

أخيرًا ، يجب أن نشير إلى أنه بالإضافة إلى الشركات الصينية ، فإن شركات أخرى مثل Samsung تتحرك أيضًا في هذا الاتجاه ، وفي المستقبل سنضطر إلى انتظار إطلاق العديد من المنتجات المجهزة بكاميرات تحت الشاشة. على سبيل المثال ، من الممكن أن يدخل Galaxy Z Fold 3 إلى السوق بكاميرا سيلفي أسفل الشاشة.