ILMU DI BALIK KESUKSESAN KAMERA PONSEL PINTAR

ILMU DI BALIK KESUKSESAN KAMERA PONSEL PINTAR

 

ILMU DI BALIK KESUKSESAN KAMERA PONSEL PINTAR
ILMU DI BALIK KESUKSESAN KAMERA PONSEL PINTAR

Sejak munculnya fotografi digital, kamera digital, terutama DSLR, telah memberikan kualitas gambar yang luar biasa. Namun, dalam dekade terakhir, sesuatu terjadi yang menyebabkan penurunan 84 persen dalam pengiriman kamera di seluruh dunia antara 2010 dan 2018, dari 121 juta menjadi hanya 19 juta, sesuai penelitian di Jepang . Satu-satunya faktor terpenting yang memicu kemerosotan adalah munculnya kamera ponsel pintar.

Ilmu di balik kesuksesan kamera ponsel pintar
Lensa kamera ponsel cerdas perlu memindahkan fokus mereka ke posisi yang benar untuk bidikan sempurna. Gambar: Pixabay

Pabrikan peralatan asli (OEM) telah membuat beberapa kemajuan penting dalam teknologi kamera, menyesuaikan beberapa fitur luar biasa dan inovatif dalam faktor bentuk yang biasanya tidak dianggap mampu. Mereka memperkenalkan fitur-fitur seperti sensor 50 MP, 10x optical zoom (mencapai 100x digital-fisika yang menantang dalam beberapa kasus). Sarat dengan banyak kamera, sensor, dan teknologi perangkat lunak canggih, ilmu di balik kerja kamera sangat menarik.

Tantangan dan kerja kamera ponsel cerdas
Kamera smartphone pada dasarnya berfungsi seperti kamera lainnya. Fotografer memfokuskan lensa pada objek. Cahaya yang dipantulkan dari objek memasuki lensa, yang jumlahnya diatur oleh aperture – ukuran bukaan yang memungkinkan cahaya masuk. Saat cahaya bergerak menuju sensor, rana mengatur durasi paparan cahaya untuk sensor. Cahaya akhirnya mencapai sensor, yang kemudian menangkap gambar. Gambar ini diproses dan direkam oleh perangkat keras. Namun, kamera ponsel pintar menghadapi keterbatasan ruang yang parah, membuatnya sulit untuk menyesuaikan sensor yang lebih besar dan pengaturan lensa yang rumit di telepon pintar yang ramping, yang merupakan tantangan terbesar.

Jadi, bagaimana kamera menghasilkan gambar berkualitas tinggi?

Berfokus dengan benar
Untuk mengklik gambar yang berkualitas, fokusnya harus benar. Lensa kamera ponsel cerdas perlu memindahkan fokus mereka ke posisi yang benar untuk bidikan sempurna. Berbagai teknologi telah berkembang untuk membantu fokus otomatis kamera lebih baik. Deteksi kontras adalah teknik autofokus tertua. Ini bertujuan untuk mencapai tingkat kontras maksimum yang mungkin di antara piksel karena perbedaan intensitas meningkat antara piksel yang berdekatan dengan objek yang menjadi fokus.

Fitur autofokus pendeteksi fase yang populer, di sisi lain, telah mendedikasikan fotodioda dalam sensor. Metode ini termasuk membandingkan pasangan gambar yang dihasilkan dengan membagi cahaya yang masuk dari objek. Sebelumnya, hanya beberapa piksel pendeteksi fase khusus yang dapat digunakan. Dalam peluncuran baru-baru ini, teknologi ini semakin meningkat, memanfaatkan semua sub-piksel untuk deteksi dua fase dan karenanya menggunakan semua piksel untuk pemfokusan otomatis.

Autofokus dua piksel menggunakan lebih banyak titik fokus di seluruh sensor. Setiap piksel sensor terdiri dari dua fotodioda, yang dapat beroperasi bersama atau secara terpisah. Ketika sinar cahaya melewati lensa dan mengenai dioda, prosesor menganalisis sinyal dari setiap dioda, dan menghitung perbedaan fasa, untuk mencapai fokus hanya dalam milidetik.

Ekosistem multi-lensa
Dasar-dasar kamera: Panjang fokus, apertur, dan kecepatan rana
Sebelum memahami pentingnya ekosistem multi lensa dalam kamera ponsel cerdas, penting untuk memahami tiga faktor penting: panjang fokus, ukuran bukaan, dan kecepatan rana. Untuk menangkap berbagai foto, dari objek jarak dekat dari jarak dekat hingga pemotretan sudut lebar, zoom adalah salah satu fitur terpenting. Panjang fokus yang lebih panjang memberikan faktor zoom yang lebih besar sementara panjang fokus yang lebih pendek menyediakan fitur yang lebih luas atau “diperbesar”.

Bukaan memainkan peran penting karena mengatur jumlah cahaya yang perlu masuk ke kamera untuk mengontrol tampilan yang muncul dalam fokus, juga dikenal sebagai, kedalaman bidang. Sementara lubang lebar membantu memberi Anda bokeh – latar belakang kabur yang tidak fokus – menyoroti subjek. Lubang yang lebih sempit membantu fotografi pemandangan atau foto yang lebih besar dengan mempertahankan lebih banyak latar belakang dalam fokus. Rasio F / stop, yang merupakan focal length lensa dibagi dengan ukuran aperture adalah indikator jumlah cahaya yang mengenai sensor kamera.

Kecepatan rana kanan penting karena menentukan eksposur yang tepat. Kecepatan yang lebih rendah akan menghasilkan gambar buram, dan kecepatan yang lebih cepat akan menghasilkan foto yang lebih gelap. Smartphone dilengkapi dengan e-shutters, yang menginstruksikan sensor untuk merekam objek selama durasi tertentu.

Durasi rana menentukan waktu pencahayaan, yang penting dalam skenario cahaya rendah dan saat merekam subjek yang bergerak. Paparan yang lama berarti lebih banyak cahaya, tetapi itu juga berarti bahwa subjek yang bergerak buram. Masalah lain dengan eksposur lama adalah guncangan kamera, di mana gerakan tangan Anda dapat menghasilkan bidikan yang buram. Ini dapat diperbaiki dengan mekanisme optical image stabilization (OIS) yang menggerakkan sensor atau lensa untuk melawan gerakan kecil.

Banyak lensa dan ukuran sensor
Tantangan menuntut inovasi, dan banyak kamera melakukan hal itu di smartphone yang terbatas ruang. Dalam pengaturan kamera triple, quad, atau penta, setiap lensa memainkan peran tertentu. Kamera utama sering menampilkan sensor terbesar.

Ukuran sensor memainkan peran penting karena semakin besar sensor, semakin banyak jumlah cahaya yang akan ditangkap, yang menghasilkan rentang dinamis dan gambar yang lebih tajam bahkan dalam kondisi cahaya rendah.

Terlepas dari kamera utama, unit lensa biasanya mencakup kamera sudut ultra lebar, kamera telefoto, sensor penginderaan kedalaman waktu terbang, dan dalam beberapa kasus, kamera super zoom khusus.

Kamera pengindra kedalaman umumnya membantu pemisahan latar belakang, menghasilkan bokeh yang lebih baik. Ini juga membantu dalam aplikasi augmented reality (AR).

Kamera sudut ultra lebar biasanya memiliki bukaan yang lebih besar dan panjang fokus yang lebih pendek,

memungkinkan pengguna untuk memuat lebih banyak dalam bingkai untuk mengambil foto sudut lebar yang diperbesar.

Kamera tele dan fitur zoom
Dengan kombinasi lensa, kamera smartphone menghadirkan fitur zoom digital, optik, dan hybrid. Zoom digital memotong area di sekitar pemandangan (memotong, menggunakan istilah teknis) untuk memberi kesan bahwa objek lebih dekat. Beberapa informasi hilang dalam proses ini karena data dibuang dan diinterpolasi.

Zoom optik menghasilkan bentuk pembesaran yang paling benar dengan memanipulasi cahaya untuk memperbesar subjek. Ini memberikan hasil terbaik, dan tanpa kehilangan.

Zoom hibrida menggunakan kemampuan zoom optik dan digital bersama dengan perangkat lunak untuk memberikan pilihan zoom jauh di luar kemampuan normal kamera. Idenya adalah bahwa meskipun pembesaran digital bersifat lossy, dimungkinkan untuk memperbesar sampai batas tertentu tanpa menyebabkan penurunan kualitas yang dapat dilihat. Dipasangkan dengan sensor besar, zoom optik panjang, dan perangkat lunak yang tepat, beberapa hasil yang luar biasa memang mungkin.

Agar pas dengan lensa panjang, beberapa smartphone dilengkapi dengan kamera telefoto yang menampilkan desain

periskop inovatif yang menggunakan elemen prisma untuk membelokkan cahaya pada sudut 90 derajat. Dengan menekuk cahaya, Anda menghilangkan kebutuhan akan lensa panjang yang menjulur di bagian belakang ponsel Anda.

Struktur periskopik dan lensa prisma memantulkan cahaya beberapa kali untuk mencapai focal length yang lebih besar. Lensa telefoto tambahan yang lebih kecil digunakan untuk pembesaran jarak menengah untuk mencapai transisi tanpa batas dari zoom jarak menengah ke jarak jauh. Smartphone juga meningkatkan kemampuan zoom digital hingga 100x menggunakan teknik pixel binning.

Untuk zoom video, smartphone menggunakan zoom audio terarah, di mana mikrofon omnidirectional di bagian atas, bawah dan belakang dapat secara akurat mengumpulkan suara di sekitarnya. Saat fokus kamera diperbesar, suara dari jauh akan diperkuat melalui perangkat lunak. Sistem ini juga menyaring kebisingan latar belakang lainnya.

AI untuk menyelamatkan
Ada berbagai teknologi digital dan teknik pemrosesan perangkat lunak yang dapat digunakan untuk memastikan bahwa banyak lensa bekerja dengan mulus dalam berbagai kondisi pencahayaan, dan fitur pembesaran memberikan hasil yang diinginkan.

Pemroses sinyal canggih dan unit pemrosesan saraf, yang sekarang menjadi tarif standar pada sebagian besar chip ponsel cerdas, memberikan hasil yang mengesankan secara real-time. Perangkat keras pendukung seperti waktu sensor penerbangan memancarkan cahaya inframerah untuk meningkatkan kedalaman gambar, menciptakan efek bokeh bertingkat. Ini juga merupakan pemetaan jarak yang sangat akurat dan teknologi pencitraan 3D.

Zooming sangat mempengaruhi kejernihan gambar, yang sedang ditangani dengan menggunakan teknik seperti

pencocokan blok dan algoritme penyaringan 3D (BM3D) untuk pertama kalinya sebagai solusi blur dan peredam bising. Penggunaan teknologi Inteligen buatan sedang meningkat di kamera ponsel dan sedang digunakan untuk berbagai tujuan, dari menggabungkan beberapa frame dari beberapa kamera bersama-sama, mengidentifikasi tengara, latar belakang, dan banyak lagi, dan menggunakan algoritme untuk mengekstraksi detail, menghilangkan kebisingan gambar, dan meningkatkan pemrosesan gambar sambil mendukung banyak skenario fotografi.

Kombinasi ekosistem lensa yang lebih baik dan teknologi digital yang maju membuka ranah baru untuk kamera smartphone, yang memiliki potensi besar dalam waktu dekat.

Sumber:

https://www.dosenmatematika.co.id/seva-mobil-bekas/