เจาะลึกสาเหตุที่กล้องใต้จอยังถ่ายภาพได้ไม่คมชัดเท่ากล้องรูเจาะ

ทำไมกล้องใต้จอ สมาร์ทโฟนถึงยังชัดไม่เท่ากล้องรูเจาะ

ในยุคที่สมาร์ทโฟนพยายามผลักดันดีไซน์หน้าจอไร้ขอบแบบสมบูรณ์แบบ เทคโนโลยี กล้องใต้จอ หรือ Under-Display Camera จึงถูกยกให้เป็นนวัตกรรมแห่งอนาคตที่จะมาทำการแทนที่รอยบากและรูเจาะแบบเดิม แต่หากพิจารณาในแง่คุณภาพของภาพถ่ายจริง เรากลับพบว่าภาพจากเซนเซอร์ที่ซ่อนอยู่ใต้พิกเซลเหล่านี้ยังคงมีความเบลอ ฟุ้ง และเก็บรายละเอียดได้ไม่เท่ากล้องรูเจาะแบบปกติ บทความนี้จะพาคุณไปเจาะลึกข้อจำกัดทางฟิสิกส์ เรื่องการส่องผ่านของแสง และอุปสรรคทางวิศวกรรมที่ทำให้เทคโนโลยีนี้ยังไม่สามารถก้าวข้ามขีดจำกัดเดิมได้ง่ายๆ

อุปสรรคทางฟิสิกส์ การส่องผ่านของแสง และชั้นหน้าจอ

หัวใจสำคัญของปัญหาที่ทำให้ กล้องใต้จอ ทำผลงานได้ไม่ดีเท่าที่ควร คือเรื่องของฟิสิกส์พื้นฐาน หน้าจอสมาร์ทโฟนยุคปัจจุบันประกอบไปด้วยหลายชั้นซ้อนกัน ทั้งกระจกกันรอย แผง OLED และชั้นวงจรไฟฟ้า เมื่อแสงจากภายนอกเดินทางผ่านชั้นเหล่านี้เพื่อไปยังเซนเซอร์รับภาพ ปริมาณแสงจะถูกบล็อกและลดทอนลงไปมหาศาลเมื่อเทียบกับกล้องรูเจาะที่ไม่มีอะไรมาบดบังเลย

ปริมาณแสงที่เล็ดลอดผ่านชั้นพิกเซลไปถึงเซนเซอร์ได้จริง อาจมีไม่ถึง 20% ของแสงทั้งหมด ส่งผลให้ภาพถ่ายมืดและเกิดสัญญาณรบกวนได้ง่าย

เมื่อเซนเซอร์ได้รับแสงไม่เพียงพอ ระบบจึงต้องดันค่าความไวแสงขึ้น ผลลัพธ์ที่ตามมาคือภาพถ่ายที่มีสัญญาณรบกวนหนาแน่น รายละเอียดความคมชัดสูญหาย และมิติของสีสันที่ผิดเพี้ยนไปจากความเป็นจริง

ปัญหาการเลี้ยวเบนของแสงและภาพฟุ้ง

นอกเหนือจากเรื่องความสว่างแล้ว โครงสร้างของพิกเซลบนหน้าจอที่วางเรียงกันอย่างหนาแน่น ยังทำหน้าที่ไม่ต่างจากแผงกั้นที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์การเลี้ยวเบนของแสง เมื่อแสงเดินทางผ่านช่องว่างเล็กๆ ระหว่างพิกเซล แสงจะกระจัดกระจายและแทรกสอดกันเอง ส่งผลให้ภาพที่ได้เกิดอาการฟุ้ง กระจายแสงเป็นวง หรือมีฟองอากาศของแสงรอบวัตถุที่มีความสว่างสูง

วิธีที่วิศวกรพยายามแก้ไขในปัจจุบัน

• ลดความหนาแน่นพิกเซล: ปรับลดจำนวนพิกเซลบริเวณเหนือเลนส์กล้องเพื่อให้แสงผ่านได้มากขึ้น แต่แลกมาด้วยการเห็นรอยแผลบนหน้าจออย่างชัดเจน
• ออกแบบพิกเซลใหม่: เปลี่ยนรูปแบบการวางพิกเซลให้เป็นรูปคลื่นหรือใช้ทรานซิสเตอร์แบบใสเพื่อลดการขวางทางแสง

การพึ่งพา AI และอัลกอริทึมประมวลผลภาพ

เนื่องจากฮาร์ดแวร์มีข้อจำกัดทางฟิสิกส์ที่ยากจะก้าวข้าม ผู้ผลิตจึงหันมาพึ่งพาซอฟต์แวร์ประมวลผลภาพขั้นสูงและระบบปัญญาประดิษฐ์ เพื่อดึงรายละเอียดที่หายไปกลับคืนมา อย่างไรก็ตาม การปรับแต่งด้วยซอฟต์แวร์มากเกินไปมักทำให้ภาพถ่ายดูหลอกตา ขาดความเป็นธรรมชาติ และบางครั้งก็สร้างวัตถุประดิษฐ์ที่ดูแปลกประหลาดขึ้นมาบนใบหน้า

แม้ว่าการพัฒนาอัลกอริทึมจะช่วยให้กล้องใต้จอมีคุณภาพดีขึ้นกว่ารุ่นแรกๆ อย่างเห็นได้ชัด แต่ก็ยังตามหลังกล้องรูเจาะธรรมดาที่ได้รับการพัฒนาซอฟต์แวร์ในระดับเดียวกันอยู่ดี

อนาคตของกล้องใต้จอจะไปทางไหน

การจะทำให้เทคโนโลยีนี้มีคุณภาพเทียบเท่ากล้องปกติ จำเป็นต้องอาศัยความก้าวหน้าทางวัสดุศาสตร์ เช่น การคิดค้นวัสดุจอแสดงผลชนิดใหม่ที่มีความโปร่งแสงสูงมาก รวมถึงเซนเซอร์รับภาพแบบใหม่ที่ไวต่อแสงเป็นพิเศษ หากวิศวกรยังไม่สามารถแก้โจทย์เรื่องการส่องผ่านของแสงได้ สมาร์ทโฟนเรือธงส่วนใหญ่ก็คงยังต้องพึ่งพาหน้าจอแบบเจาะรูต่อไปอีกพักใหญ่

คุณคิดว่าความเนียนของหน้าจอไร้รอยบาก คุ้มค่าที่จะแลกกับคุณภาพกล้องหน้ามารดลงหรือไม่? แบ่งปันความคิดเห็นของคุณได้ที่คอมเมนต์ด้านล่างนี้เลยครับ