دوربین زیر نمایشگر چگونه کار می‌کند؟
دوربین زیر نمایشگر از جمله فناوری‌های جدید و جذابی است که شرکت‌های زیادی در سرتاسر جهان مشغول توسعه‌ی آن هستند. این فناوری تقریبا مانند داستان‌های علمی-تخیلی به نظر می‌رسد؛ شما نمی‌توانید آن را ببینید، ولی این دوربین می‌تواند شما را مشاهده کند. این فناوری وعده می‌دهد که آخرین موانع مربوط به ارائه‌ی نمایشگر یک‌دست گوشی‌های هوشمند را از بین ببرد. اما این مشخصه دقیقا چگونه کار می‌کند و چه زمانی گوشی‌های مبتنی بر آن به طور گسترده راهی بازار می‌شوند؟
دو رویکرد متفاوت
به طور کلی دو رویکرد مهندسی برای طراحی دوربین زیر نمایشگر وجود دارد. راهکار اول این است که با روش‌های مختلف آن ناحیه از نمایشگر که بر روی دوربین قرار گرفته، تا حد ممکن شفاف کنید. یک راهکار دیگر هم این است که حفره‌های شفاف ریزی بین پیکسل‌های نمایشگر تعبیه شود.
در رویکرد اول، انجام چنین کاری به تغییر مواد و تغییر چینش عناصر بخش قرار گرفته بر روی دوربین نیاز دارد. برخی فلزات در لایه‌های مختلف را می‌توان با مواد هادی شفاف مانند اکسید قلع ایندیم جایگزین کرد. همچنین در آن ناحیه، تغییر ساختار نمایشگر امکان‌پذیر است که تا حد ممکن نور بتواند به دوربین سلفی برسد.
برای این رویکرد می‌توانیم به چند محدودیت اشاره کنیم؛ روشنایی، یکپارچگی و رزولوشن. به طور معمول، پیکسل‌های اولد برای این طراحی شده‌اند که از یک طرف بازتابنده و از طرف دیگر شفاف باشند و هدف اصلی آن‌ها این است که بیشتر نور ایجاد شده به سمت کاربر حرکت کند. شفاف کردن فقط یک بخش از نمایشگر با این نوع طراحی تداخل دارد و می‌تواند منجر به کاهش رزولوشن و روشنایی بخش قرار گرفته بر روی دوربین زیر نمایشگر شود.
جبران این قضیه با افزایش روشنایی یا تغییر تنظیمات آن بخش می‌تواند مشکلات بلندمدتی مانند پدیده سوختگی نمایشگر در اطراف ناحیه شفاف را به همراه داشته باشد. روی هم رفته، چنین رویکردی معمولا منجر به کاهش رزولوشن این ناحیه نسبت به کلیت نمایشگر می‌شود و به نظر می‌رسد اولین گوشی دارای دوربین زیر نمایشگر یعنی ZTE Axon 20 از چنین رویکردی استفاده کرده است.
ZTE Axon 20
اما روش دوم برای بهره‌گیری از دوربین زیر نمایشگر کمی متفاوت است. به جای اینکه فقط یک بخش از نمایشگر شفاف شود، شرکت‌ها می‌توانند حفره‌های شفاف بسیار ریزی را بین پیکسل‌ها تعبیه کنند تا برای انتقال نور به زیر نمایشگر استفاده شود. برای این رویکرد می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد. مثلا با کاهش رزولوشن نمایشگر، فضای خالی بین پیکسل‌ها به وجود می‌آید.
اگرچه این روش هم چالش‌های زیادی را ایجاد می‌کند، اما در نهایت ناحیه قرار گرفته بر روی دوربین سلفی از همان میزان روشنایی و رزولوشن باقی نمایشگر بهره می‌برد و بنابراین شاهد عملکرد یکپارچه صفحه‌نمایش خواهیم بود. گفته می‌شود شیائومی برای گوشی‌های خود قصد دارد از این رویکرد استفاده کند.
دیگر چالش‌های پیش روی دوربین زیر نمایشگر
فارغ از رویکرد استفاده شده، نحوه کارکرد این دوربین‌ها مانند دوربین‌های سلفی معمولی نخواهد بود. با توجه به موانعی که بر روی دوربین سلفی زیر نمایشگر قرار دارد، این دوربین‌ها در کل نور کمتری نسبت به دوربین‌های معمولی دریافت می‌کنند. همچنین باید به بازتاب و شکست نور از جانب ماده‌ها، لایه‌ها و حفره‌ها هم اشاره کنیم. چنین مشکلاتی را نمی‌توان به طور کامل حذف کرد ولی با بهره‌گیری از الگوریتم‌های نرم‌افزاری و به لطف پیشرفت‌های به دست آمده در مهندسی و علوم مواد می‌توان تأثیر آن‌ها را تا حد زیادی کاهش داد.
در حال حاضر، این دوربین مانند دوربین‌های سلفی معمولی در بخش فوقانی نمایشگر تعبیه می‌شود. اما در آینده‌ی نزدیک با شفاف کردن کل نمایشگر، می‌توان این دوربین را در هر بخشی از گوشی تعبیه کرد. به‌عنوان مثال می‌توان آن را در وسط نمایشگر قرار داد تا هنگام تماس ویدیویی نیازی به نگاه کردن به بالای گوشی نداشته باشیم. همچنین شاید شرکت‌ها چند دوربین سلفی را در بخش‌های مختلف بدنه تعبیه کنند. همچنین شاید در آینده‌ی نه‌چندان دور، سنسورهای مربوط به تشخیص چهره هم زیر نمایشگر تعبیه شوند.
روی هم رفته پتانسیل‌های این فناوری فراتر از ثبت عکس‌های سلفی است اما این تغییرات و پیشرفت‌ها یک شبه اتفاق نخواهد افتاد.
اول گوشی‌های میان‌رده، سپس گوشی‌های پرچم‌دار
همان‌طور که گفتیم، در حال حاضر بهره‌گیری از این ویژگی به معنای فدا کردن مشخصه‌هایی مانند رزولوشن و روشنایی حداقل بخشی از نمایشگر است و از آنجایی که کاربران از گوشی‌های پرچم‌دار انتظار بهترین‌ها را دارند، فعلا مناسب این نوع گوشی‌ها نخواهد بود. اما اگر گوشی‌های میان‌رده مانند ZTE Axon 20 با این قابلیت راهی بازار شوند، کاربران راحت‌تر با این ضعف‌ها کنار می‌آیند.
طبق تخمین‌های صورت گرفته، احتمالا در سال ۲۰۲۲ یا ۲۰۲۳ با پشت سر گذاشتن چالش‌های اصلی این فناوری و کاهش قیمت آن، دوربین زیر نمایشگر همه‌گیر می‌شود. تا آن زمان، بیشتر کاربران باید به تعبیه دوربین سلفی در حاشیه، بریدگی یا حفره نمایشگر بسنده کنند.
منبع: Android Police
