ทำไมปัจจุบัน เราถึงไม่เห็นกล้องสมาร์ทโฟนขนาด 41 ล้านพิกเซลอีก?

ในปี 2012 นั้นตลาดสมาร์ทโฟนได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง และภาพถ่ายมีคุณภาพมากกว่าแต่ก่อนมากเมื่อเทียบกับยุคก่อน และผู้ผลิตส่วนใหญ่เริ่มหันมาใส่ใจเกี่ยวกับกล้องของสมาร์ทโฟน ให้มีความสามารถในการภาพดียิ่งขึ้น สิ่งที่เด่นชัดคือ การเปิดตัวของ Nokia PureView 808

Nokia PureView 808 มาพร้อมกับเลนส์ Carl Zeiss ขนาดเซนเซอร์ 41 ล้านพิกเซล ซึ่งเป็นสมาร์ทโฟนตัวแรกที่ผลักดันให้เกิดการถ่ายภาพบนโทรศัพท์มือถืออย่างแท้จริง ต่อมามีการเปิดตัวของ Nokia Lumia 1020 ในปีถัดมา ที่มาพร้อมกับความสามารถป้องกันภาพสั่นไหว 3 แกนและแอพพลิเคชั่นกล้องที่ทันสมัยและยังคงคุณภาพของขนาดเซนเซอร์ที่ 41 ล้านพิกเซล ถึงแม้จะเปลี่ยนระบบปฏิบัติการจาก Symbian บน Nokia PureView 808 เป็น Windows Phone 8 บน Nokia Lumia 1020 แต่ทำไมปัจจุบันจึงไม่เห็นสมาร์ทโฟนตัวอื่นที่มีเทคโนโลยีที่คล้ายกันออกมาบ้าง ?

หลักการการกระจายแสง, รูรับแสงและคุณภาพของภาพถ่าย

คลื่นแสงมักจะเดินทางเป็นเส้นตรงเมื่อผ่านก๊าซ ของเหลวหรือวัสดุบางชนิด เช่น แก้ว หรือกระทบกับพื้นผิวบางประเภทจะสามารถหักเหแสงเมื่อแสงตกกระทบ หากจินตนาการว่าแสงเดินทางผ่านช่องเปิดขนาดใหญ่ แสงจะเดินทางไปได้โดยส่วนใหญ่ ทำให้เกิดการเลี้ยวเบนที่น้อย แต่ถ้าหากแสงเดินทางผ่านช่องขนาดเล็ก แสงจะเกิดการเลี้ยวเบนมากขึ้น เพราะเนื่องจากถูกกีดขวางเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีลักษณะคล้ายกันกับเลนส์กล้อง ซึ่งภาพด้านล่างแสดงถึงสิ่งที่กล่าวมาข้างต้น เกี่ยวกับปรากฏการณ์เลี้ยวเบน

เราสามารถสรุปได้ว่า “ยิ่งขนาดของรูที่แสงผ่านมีขนาดเล็กเท่าไร จะยิ่งเกิดการเลี้ยวเบนแทรกสอดได้มากเท่านั้น” โดยแสงที่ผ่านช่องแคบรูปวงกลมจะมีลักษณะว่า “Airy Disk”

โดยขนาดและระยะห่างของ Airy Disk นั้นมีบทบาทสำคัญต่อการกำหนดความคมชัดและคุณภาพของภาพถ่าย

ปรากฏการณ์ Diffraction-limited

ขนาดรูรับแสงนั้นมีความสำคัญต่อการกำหนดขนาดของพิกเซล เมื่อเราทำการถ่ายภาพ รูรับแสงจะรับแสงแล้วทำการแปลงข้อมูลเป็นข้อมูลดิจิตอล โดยรูรับแสงที่มีขนาดเล็กจะทำให้ภาพถ่ายมีความละเอียดสูง แค่ขนาดรูรับแสงที่มีขนาดใหญ่นั้นจะส่งผลทำให้ภาพสูญเสียความคมชัดและรายละเอียดที่เห็นลง

ปัญหานี้จะเกิดรุนแรงขึ้นเมื่อ Airy Disk ทำงานซ้อนทับกันหลายตำแหน่งจนเกิดปรากฏการณ์ “Diffraction-limited” ทำให้คุณภาพของภาพถ่ายต่ำลง จึงทำให้ต้องลดขนาดของ Airy Disk ให้มีขนาดเล็กลงเพื่อลดการซ้อนทับกัน ทำให้ไม่สามารถปรับขนาดพิกเซลของภาพให้มีขนาดใหญ่เกินไปได้ โดยสิ่งที่เกิดขึ้นบนสมาร์ทโฟนของ Nokia ทั้งรุ่น PureView 808 และ Lumia 1020 คือ ใช้ขนาดรูรับแสงขนาดใหญ่และขนาดพิกเซลถึง 41 ล้านพิกเซล เพื่อซ่อนรายละเอียดที่ไม่คมชัดเท่าที่ควร

วิวัฒนาการของกล้องในสมาร์ทโฟน

ถึงแม้ว่าทาง Nokia จะใช้เซนเซอร์รูรับแสงขนาดใหญ่และมีขนาดพิกเซลถึง 41 ล้านพิกเซลก็ตาม แต่ในปัจจุบันของอุตสาหกรรมการผลิตสมาร์ทโฟน ทางผู้ผลิตพยายามใช้ขนาดเซนเซอร์รูรับแสงที่ขนาดเล็กลงเพื่อป้องกันการเกิดการเลี้ยวเบนของแสง ซึ่งจะทำให้ภาพถ่ายเสียรายละเอียด ดังตารางด้านล่างที่แสดงข้อมูลของ Nokia Lumia 1020 กับ Google Pixel/Pixel XL เพื่อพิจารณาถึงความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเซนเซอร์ภาพ

จากการพัฒนาของเทคโนโลยีด้านฮาร์ดแวร์และซอฟแวร์ปรับปรุงมากขึ้นในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ซึ่งในปัจจุบันมีคุณภาพมากขึ้นในทุกๆ ด้านและใช้พื้นที่น้อยลงถึง 40% เมื่อเทียบกับ Nokia Lumia 1020 ที่เปิดตัวในปี 2013

สรุป

จากข้อมูลข้างต้น ทำให้ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนไม่ได้แข่งขันกันในเรื่อง Megapixel Wars อีกต่อไป แต่มุ่งเน้นในการใช้ขนาดพิกเซลที่เหมาะสมแทน ซึ่งขนาดที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 12 ถึง 16 ล้านพิกเซลในปัจจุบัน

แหล่งที่มา – androidauthority