เพราะอะไร? ถึงยังไม่มีใครยอมผลิตกล้องสมาร์ทโฟนความละเอียด 41 ล้านพิกเซลอีก?

ย้อนกลับไปปี 2012 ตลาดของสมาร์ทโฟนเริ่มมีการแข่งขันกันมากขึ้น ขณะที่ความสามารถของกล้องก็กำลังพัฒนามากขึ้นตามไปด้วย โดยที่ในช่วงนั้น บริษัทไอทีต่างๆ เพิ่งเริ่มหันมาสนใจในเรื่องนี้ และถือเป็นเรื่องที่ต้องปรับปรุงและแก้ไขกันอีกยาวนานกว่าจะให้รูปถ่ายที่ได้มาถูกใจกับผู้บริโภค และทุกอย่างก็เริ่มเปลี่ยนไปเมื่อ Nokia ได้ผลิตสมาร์ทโฟนกล้องเทพด้วยความละเอียดถึง 41 ล้านพิกเซล ในนาม Nokia 808 PureView

จากสมาร์ทโฟนรุ่นดังกล่าว ได้ใช้เทคโนโลยีของเลนส์ Carl Zeiss ทำให้ Nokia 808 PureView กลายเป็นสมาร์ทโฟนรุ่นแรกที่มีกล้องหลังความละเอียดมากถึง 41 ล้านพิกเซล พร้อมด้วยระบบการทำงานของซอร์ฟแวร์ที่บีบอัดไฟล์รูปได้เป็นอย่างดี จนทำให้ Nokia ผลิต Lumia 1020 สมาร์ทโฟนระดับ High-End ที่เพิ่มระบบกันสั่นไหว 3 แกน (3-axis OIS), มีแอพพลิเคชั่นที่เกี่ยวกับกล้องมากพอสมควร และเซ็นเซอร์กล้อง BSI (Back-Side Illuminated) ช่วยให้ได้ภาพที่ดีขึ้นในสภาวะแสงน้อย

แล้วเรื่องของการหักเห, รูรับแสง และคุณภาพของภาพที่ได้ล่ะ?

อย่างแรกต้องขอพูดถึงเรื่องของการเดินทางของคลื่นแสงแบบปกติที่จะไปในทิศทางเส้นตรง และเมื่อมันไปตกกระทบกับก๊าซ, ของเหลว และของแข็ง ที่เรียกว่า "อุปสรรค" เช่น แก้ว หรือพื้นผิวอื่นๆ มันจะเกิดการหักเหและเปลี่ยนเส้นทางการโคจรไป เรียกว่า "การเลี้ยวเบน" (ไม่ใช่การหักเหของแสง)

หากเราลองนึกภาพตามว่าอุปสรรคที่เจอ คือ กำแพงที่เปิดให้แสงลอดผ่าน 'แคบ' จะส่งผลให้เกิดการเลี้ยวเบนของแสงที่มากเพื่อให้มันลอดผ่านช่องนั้นไป

ขณะที่อีกมุมหนึ่ง กำแพงที่เปิดให้แสงลอดผ่าน 'กว้าง' (พูดง่ายๆ คือ เปิดให้แสงเข้าได้เต็มที่) จะเกิดการเลี้ยวเบนน้อยนั่นเอง ซึ่งทั้งหมดนี้ จะเป็นกระบวนการเดียวกันที่เกิดขึ้นกับเลนส์ในสมาร์ทโฟน ตามรูปภาพด้านล่างนี้

และจากรูปดังกล่าว เราเรียกอีกอย่างหนึ่งก็คือ รูรับแสงกว้างหรือแคบนั่นเอง โดยในแต่ละแบรนด์จะขึ้นอยู่กับผู้ผลิตว่า ความสามารถของกล้องทำได้มากเท่าไหร่ (รูรับแสงกว้าง เท่ากับ ค่า f น้อย) จะสามารถภ่ายภาพในที่แสงน้อยได้ดีขึ้น แต่ก็เสี่ยงต่อการเกิดภาพแตกได้ง่ายขึ้นเพราะขนาดพิกเซลที่ห่างกันเกินไป

อย่างไรก็ตาม จำนวนพิกเซลที่เยอะก็ไม่ได้หมายความว่าภาพต้องออกมาคมชัดเสมอไป เพราะกล้องบนสมาร์ทโฟนมีข้อจำกัดที่มากพอสมควร เช่น การเสียรายละเอียดของภาพมักเกิดขึ้นจากการเลี้ยวเบนของแสง ที่ทำงานด้วยเซ็นเซอร์กล้องขนาดเล็กแต่สวนทางกับความละเอียดที่สูง หรืออาจจะเรียกได้ว่า ระบบของกล้องผลิตมาไม่เข้ากันนั่นเอง

การพัฒนาของกล้องบนสมาร์ทโฟน

เนื่องด้วย Nokia ที่ได้รวมเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่และความละเอียดสูงเข้าด้วยกัน บริษัทชั้นนำค่ายอื่นๆ จึงตัดสินใจจำกัดความละเอียดและเซ็นเซอร์กล้องเอาไว้เพื่อป้องกันการเกิดการเลี้ยวเบนของแสงที่มากเกินไปจนทำให้ภาพแตกได้

และหากเราดูจากตารางข้างล่างที่เปรียบเทียบกล้องของสมาร์ทโฟนรุ่น Google Pixel 1 ที่ถือเป็นหนึ่งในกล้องที่ลงตัวมากที่สุด ส่งผลให้ตัวของเลนส์กล้อง Pixel 1 เกิดปัญหาการเลี้ยวเบนของแสงน้อยกว่า Lumia 1020 ประกอบกับการที่ในปัจจุบันมีเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่เข้ามาช่วยประมวลผลภาพให้ดีขึ้น ทั้งยังพัฒนาให้ใช้พื้นที่ของภาพน้อยกว่าสมัยก่อนถึง 40%

สุดท้ายนี้ การที่ Nokia Lumia 1020 มีความละเอียดกล้องหลัง 41 ล้านพิกเซล อาจจะเป็นการผลิตเพื่อการกลบความบกพร่องรายละเอียดของภาพในส่วนอื่นๆ ที่อาจจะไม่เข้ากันมากนัก เพราะด้วยเทคโนโลยีในสมัยนั้นทำให้สมาร์ทโฟนรุ่นนี้ยังไกลกับคำว่า "ระบบเซ็นเซอร์ที่คู่ควรกับความละเอียดอย่างเหมาะสม" อยู่นั่นเอง

ขณะที่กล้องความละเอียด 12 - 16 ล้านพิกเซล ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในปัจจุบันและอนาคตอันใกล้ เนื่องจากระบบซอร์ฟแวร์และฮาร์ดแวร์จะช่วยให้กล้องมีประสิทธิภาพสูงขึ้น เพื่อชดเชยกับความละเอียดที่น้อยกว่า 41 ล้านพิกเซลนั่นเอง