تواصل سلسلة هواتف أوبو رينو توفير إمكانات هائلة في مجال التصوير بالهواتف الذكية الرائدة لمستخدميها حول العالم، بما في ذلك أحدث سلسلة تم إطلاقها مؤخراً "رينو7" والمعروفة أيضاً بخبير تصوير البورتريه. فهاتف أوبو رينو7 برو 5G مثلاً يضع تجربة تصوير بورتريه رائدة  بين    أيدي المستخدمين، إذ يتم تشغيل نظام الكاميرا البورتريه الرائد بواسطة مستشعري  التصوير الرائدين IMX709 وIMX766 واللذين يجمعان بشكل مثالي بين المكونات المادية للجهاز فائقة الجودة والخوارزميات الاحترافية بما يحدث طفرة جديدة بالكامل في عالم التصوير بالهواتف المحمولة.

مستشعر RGBW من الجيل الجديد مدعوم بخوارزمية Quadra BINNING الثورية

التصوير الفوتوغرافي هو فن التقاط الضوء، لذلك يسعى مصنعو الكاميرات جاهدين منذ قرن من الزمن دائماً لالتقاط أكبر قدر من الضوء ، ببساطة لأن المزيد من الضوء يعني صورة أكثر وضوحاً عن طريق ترجمة الإشارات الضوئية إلى رقمية. وبناءً على هذا التوجّه، ظلت صناعة الهواتف الذكية منشغلة بتطوير التقاط الضوء لسنوات عديدة.

أصبحت تقنية RGBW وهي نسخة معدلة ومطوّرة من تقنية ترتيب وحدات البيكس RGGB، في السنوات الأخيرة أحد الأساليب الرئيسية في مجال تقنية إنشاء الصور. ومع ذلك، نظراً لوجود مشكلات متفرقة، مثل عملية التصنيع والقوة الحوسبية المحدودة لمستشعرات التصوير، وتداخل الإشارات، فإن الصور الملتقطة باستخدام مستشعرات RGBW التقليدية غالباً ما تكون عرضة للتشوهات اللونية والألوان غير الدقيقة. لذلك، لم يتم اعتبار مستشعرات RGBW الخيار الأفضل لتحسين حساسية المستشعر.

ولم تتوقف أوبو أبداً عن البحث في تقنيات المستشعرات لإيجاد أفضل طريقة لزيادة حساسية مستشعرات كاميرات هواتفها للضوء. وقد كان التحدّي الأكبر الذي واجه فريق البحث والتطوير في أوبو هو معرفة كيفية استخدام اللون الأبيض في تخطيط بكسلات الصورة مع تجنّب المشكلات السابقة. فكان أهم تغيير وجب القيام به بعد تصميم نمط الجمع بين اللون الأبيض والألوان "الأحمر والأخضر والأزرق" هو إنهاء خوارزمية التغيّر.

لم يستسلم فريق البحث والتطوير في أوبو أبداً عن مواجهة التحديات. فمثلاً في 2019، استلهم الفريق من ورقة أكاديمية كيفية تطوير خوارزمية Quadra Binning بشكل غاية في الإبداع، وذلك عن طريق إضافة اثنين من وحدات البيكسل ذات اللون الأبيض لكل بكسل أحمر وأخضر وأزرق، بحيث يكون كل بكسل قادراً على اكتشاف والتعرّف على الإشارات الحمراء والخضراء والأزرق والأبيض. كما قاموا بتطبيق تقنية DTI (Deep Trench Isolation) بحيث يمكن لكل بكسل أن يعمل بشكل مستقل دون التأثير أو التأثر بالبكسلات المجاورة. أدت هذه الخطوة إلى تقليل تداخل الإشارات اللونية، وبالتالي كانت النتيجة صور أكثر وضوحاً وألوان أكثر دقة. وبعد ثلاث سنوات من دراسة وتحسين تقنية RGBW واستثمار عشرات الملايين من الدولارات في هذه العملية، أثمرت أخيراً جهود أكثر من ثلاثمائة مهندس في طفرة ثورية في مجال التصوير مع 87 براءة اختراع.

أول خوارزميات مطورة ذاتياً ومدمجة في أجهزة الاستشعار في صناعة كاميرات الهواتف المحمولة

في أبريل 2020، تم الانتهاء والتحقق من كفاءة خوارزمية Quadra Binning اللوجستية في الوقت الحقيقي (RTL) والحصرية من أوبو. وبعدها بأربعة أشهر، تم دمج هذه الخوارزمية بمستشعر RGBW بنجاح لبناء وحدة دمج الصور في مستشعر مطوّر ذاتياً بالكامل وتم تسميته بمستشعر IMX709 Ultra-Sensing. كما عمل فريق البحث والتطوير في أوبو عن قرب مع مصنعي شرائح المعالجة بما في ذلك شركتي كوالكم وميدياتِك لإجراء اختبارات توافق التقنية الجديدة على مستشعر IMX709. فعند مقارنته بـ IMX615، فإن مستشعر IMX709  يلتقط كمية ضوء بنسبة أكثر 60٪ ويحد من تشوش الصورة بنسبة 35٪ أقل.

بالإضافة إلى ذلك، قرر فريق أوبو للبحث والتطوير تجربة استخدام تقنية معالجة البيانات بحجم 22 نانومتر على مستشعر IMX709. وبالمقارنة مع نفس التقنية ولكن بحجم 40 نانومتر، تسمح الأولى بزيادة كفاءة الترانزستورات "أو مقاومات نقل الطاقة" بنسبة 330٪ وزيادة دقة التصنيع بنسبة 45٪. وعند العمل في نفس الظروف، فإن مستشعرIMX709  يستهلك طاقة أقل بنسبة 30٪، مما يمنحه أفضل نسبة "قوة إلى أداء" مقارنة بأي مستشعر تصوير كاميرا أمامي رائد.

تعاون مثمر بين أوبو وسوني 

أثمر التعاون بين شركتي أوبو وسوني في تصميم مستشعر IMX766 الذي يبلغ حجمه 1/1.56 بوصة ليدعم التقاط صور بدقة 50 ميغابكسل، ويتميز بإنشاء بكسلات بحجم 1 مايكرومتر (أو 2 مايكرومتر بكسل باستخدام خوارزمية Quadra Binning المطوّرة حصرياً من أوبو). تدعم الكاميرا الرئيسية خاصية تركيز البكسلات من الجيل الثاني 2.0، مما يعني أنه يمكن استخدام جميع وحدات البيكسل لتعزيز وضوح الصورة. وبالتالي، فإن مستشعر IMX766 يتميز بسرعة ودرقة الأداء دائماً بغض النظر عما إذا كان التركيز على جسم كبير أو صغير، قريب أو بعيد. وتماماً مثل مستشعر IMX709 في الكاميرا الأمامية، يدعم IMX766 أيضاً تقنية DOL-HDR الرائدة، والتي تساعد على تقليل تأثيرات الظلال وتمكين مشاهدة الفيديو بتقنية النطاق الديناميكي العالي HDR في الوقت الفعلي على الشاشة.