ทำความรู้จักกับเทคโนโลยี PureView Pro ในกล้อง Nokia 808 PureView

หลายคนที่ได้ติดตามข่าวเกี่ยวกับมือถือกล้องเทพของ Nokia อย่างรุ่น Nokia 808 PureView อาจจะสงสัยว่า แล้วเจ้าเทคโนโลยี PureView นั้นแตกต่างกับการถ่ายภาพทั่วไปอย่างไร ดีจริงหรือไม่ บางคนอาจเคยสัมผัสเทคโนโลยี PureView กันมาแล้ว ล่าสุดทาง Nokia ก็ได้เปิดตัวสมาร์ทโฟน Nokia Lumia 920 ที่นำคอนเซปต์เทคโนโลยี PureView ไปใช้งาน แต่เชื่อว่ายังมีอีกหลายคนไม่รู้จักเทคโนโลยี PureView อย่างแท้จริง เราเลยเอารายละเอียดมาให้ดูกันชัดๆ ไปเลยว่า "PureView" คืออะไร

เทคโนโลยี PureView Pro

 เป็นที่รู้กันว่าถูกนำไปใช้งานในมือถือ Nokia 808 PureView (มือถือกล้องเทพ) เป็นเครื่องแรก ซึ่งนำไปสู่การถ่ายภาพที่มีขนาดใหญ่และความละเอียดที่สูงมากๆ ถึง 41 ล้านพิกเซล โดยมีเลนส์ Carl Zeiss ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่และสามารถประมวลผลภาพให้คมชัดยิ่งขึ้น ถึงแม้ว่าจะทำการซูม ภาพที่ได้ก็ยังคงคมชัดเช่นเดียวกับปกติ

PureView imaging technology

 เป็นผลงานวิจัยที่ริเริ่มขึ้นเมื่อหลายปีที่ผ่านมา โดยมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและออกมาเป็นผลงานคุณภาพ ด้วยผลลัพท์ภาพถ่ายที่น่าตื่นตาตื่นใจ, การซูมที่มีการสูญเสียคุณภาพน้อยที่สุด (lossless zoom) และเทคนิคประมวลผลภาพในที่ๆ มีแสงน้อย

ปฏิวัติการถ่ายภาพ

PureView ถือเป็นการปฏิวัติการถ่ายภาพบนสมาร์ทโฟนที่ก้าวกระโดด โดยมือถือเครื่องแรกที่นำเทคโนโลยีดังกล่าวไปใช้คือ Nokia 808 PureView ที่เปลี่ยนความคิดผู้คนทั้งโลกในก่อนหน้านี้ว่ากล้องมือถือนั้นคุณภาพไม่ดีเท่ากล้องโปร DSLR

ผลลัพท์จากการถ่ายรูปด้วย Nokia 808 PureView สามารถซูมแบบไม่สูญเสียคุณภาพของรูปถ่าย (lossless) ได้ไกลถึง 3x และยังสามารถซูมโดยคงความละเอียดระดับ HD 1080p บนภาพถ่ายได้ไกลถึง 4x ส่วนการบันทึกวิดีโอความละเอียด HD 720p ก็สามารถซูมแบบไม่สูญเสียคุณภาพได้ไกลถึง 6x ทั้งยังซูมได้ไกลสุดถึง 12x !!!

เป็นไปได้อย่างไร?

จุดเริ่มต้นนั้นมาจากเซ็นเซอร์แบบ  super-high-resolution sensor ซึ่งสามารถเก็บรายละเอียดภาพได้ถึง 7728x5368 พิกเซล รวมแล้วกว่า 41 ล้านพิกเซล ขึ้นอยู่กับว่าผู้ใช้จะเลือกโหมด 7728x4354 พิกเซล สำหรับอัตราส่วนภาพ/วิดีโอ (16:9) หรือโหมด 7152x5368 พิกเซล สำหรับอัตราส่วนภาพ/วิดีโอ (4:3) ดังแสดงในรูปด้านล่าง

วิธีใช้งานกล้อง PureView นั้นขึ้นอยู่กับการตั้งค่าและการใช้งานการซูม ซึ่งต่างจากการซูมแบบเดิมที่ใช้กันบนมือถือ เช่น สมมติว่าถ้าเริ่มต้นตั้งค่าการถ่ายรูปที่ 5 ล้านพิกเซล (16:9),  บันทึกวิดีโอ 1080p ที่ 30เฟรม/วินาที เมื่อทำการซูมประมาณ 3x (ภาพนิ่ง) หรือซูม 4x (วิดีโอ) จากกล้องมือถือทั่วไปจะส่งผลให้ความละเอียด (ในภาพ) ลดน้อยลงเนื่องจากการซูม ด้วยเหตุนี้ทาง Nokia จึงเชื่อว่าหากสามารถเก็บรายละเอียดของภาพจากเซ็นเซอร์ได้เยอะนั้นจะนำไปสู่วิธีการถ่ายภาพที่ดีกว่า

ภาพถ่ายยังคงความละเอียดเท่าเดิมเสมอ

Nokia 808 PureView ยังคงเป็นดิจิตอลซูม (ใช้ซอฟต์แวร์ช่วยซูมภาพ) เหมือนมือถือรุ่นก่อนๆ แต่ทว่าการซูมจะแตกต่างไปจากเดิมตรงที่ได้รายละเอียดภาพที่สมบูรณ์ราวกับว่าไม่มีการสูญเสียคุณภาพเกิดขึ้น ทั้งหมดนี้เกิดจากเทคโนโลยี PureView ยกตัวอย่างเช่น หากเริ่มต้นตั้งความละเอียดอยู่ที่ 5 ล้านพิกเซล (3072x1728 พิกเซล) เมื่อซูมไปจนสุด ภาพที่ได้ก็ยังคงมีความละเอียด 3072x1728 พิกเซล อยู่ดี นั่นหมายถึงการซูมนั้นยังคงให้ความละเอียดภาพเท่ากับการตั้งค่าเริ่มต้นเสมอ (ซูมจนสุด ภาพก็ยังชัดเหมือนตอนที่ไม่ซูม)

มุมมองที่ลึกลง รายละเอียดมากขึ้น

 วิถีแห่งการซูมของ PureView Pro ถูกสร้างขึ้นจากการประมวลผลที่ซับซ้อน แต่หนึ่งในนั้นที่ต้องกล่าวถึงคือ "pixel oversampling" หรือการสุ่มพิกเซลบนภาพ หมายถึง การรวมพิกเซลข้างเคียงหลายๆ พิกเซลเพื่อสร้างพิกเซลเดียวออกมา มันช่วยให้ผู้ใช้สามารถเก็บรายละเอียดได้แทบทั้งหมด แต่จะกรองเอาจุดรบกวน (noise) ออกไปจากภาพ จุดหรือรอยเล็กๆ ที่เคยพบเมื่ออยู่ในสภาวะแสงสว่างไม่เพียงพอ (มืด) ก็จะลดลง และในที่ๆ มีแสงสว่างเหมาะสม บรรดาจุดรบกวน (noise) ก็จะเสมือนว่าไม่เคยมีอยู่บนภาพ รูปที่ถ่ายจะดูเป็นธรรมชาติมากขึ้น สวยงามมากขึ้นกว่าที่เคยเป็น

ระดับของการ Oversampling จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อไม่ได้ทำการซูม และจะค่อยๆ ลดลงเมื่อซูมไปถึงจุดสูงสุดที่ทำได้ (**แต่ละความละเอียดของภาพจะมีขีดจำกัดของการซูมไม่เท่ากัน) ซึ่งเมื่อกล่าวถึงส่วนนี้เลนส์ในเทคโนโลยี PureView จะโดดเด่นกว่าเลนส์ทั่วไปตรงที่ว่า บริเวณศูนย์กลางของเลนส์ถูกออกแบบให้มีความโค้งน้อยที่สุด (กระจายแสงน้อยที่สุด) ส่งผลให้มีการบิดเบือนของภาพที่น้อยมาก, บริเวณขอบภาพไม่มีรอยจาง, และสามารถเก็บรายละเอียดภาพได้อย่างเต็มที่ ทั้งหมดนี้จะสร้างความสมดุลในระหว่างซูมและทำการ oversampling

รายละเอียดที่บริสุทธิ์

ภาพที่ได้จากเทคโนโลยี PureView นั้นเปรียบได้กับภาพจากกล้อง DSLR ที่มีความสวยงาม รายละเอียดคมชัด แต่อย่างไรก็ตาม สามารถเกิด noise หรือจุดรบกวนบนภาพได้เช่นเดียวกัน (ขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อม แสงสว่าง ความนิ่งในการถ่ายภาพ)

ความไวชัตเตอร์ที่เร็วกว่า

ใน Nokia 808 PureView ผู้ใช้จะได้รูรับแสงที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุดตลอดช่วงเวลาการซูม ในขณะที่การซูมแบบออปติคัลทั่วไปนั้น ในที่ๆ แสงน้อย ต้องทำการปรับเซนเซอร์ด้วยการเพิ่มระดับการซูม ตัวอย่างเช่น ถ้ากล้องทั่วไปตั้งค่า ISO 100 จะได้ความไวชัตเตอร์ 1/30th วินาที แต่ Nokia 808 PureView จะได้ความไวชัตเตอร์ 1/180th วินาที (เร็วกว่า) ในแสงที่สภาพแวดล้อมเดียวกัน หรือหากมองอีกมุมหนึ่ง ถ้ากล้องดิจิตอลตั้งค่าความไวชัตเตอร์ ISO 600 แต่ Nokia 808 PureView สามารถปรับความไวชัตเตอร์ให้อยู่ระดับเดียวกัน โดยใช้การตั้งค่าความไวชัตเตอร์เพียง ISO 100

บอกลาภาพบิดเบือน

การบิดเบือนของภาพผ่านเลนส์กล้อง PureView จะเกิดขึ้นเพียงแค่เล็กน้อยเท่านั้น ขณะที่การซูมแบบออพติคัล (ปรับการซูมด้วยความสามารถของเลนส์) ในกล้องดิจิตอลนั้นส่งผลให้บริเวณขอบภาพพบร่องรอยการบิดเบือนเพิ่มขึ้น

โหมดซูมเงียบ

ฟังก์ชั่นการซูมจะเงียบสนิทไร้เสียง ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นมากในขณะที่ต้องบันทึกวิดีโอ

การซูมที่มีประสิทธิภาพ

โดยปกติแล้วการซูมออพติคัลทั่วไป (ปรับการซูมด้วยความสามารถของเลนส์) เน้นเพื่อถ่ายภาพที่อยู่ไกลจากกล้อง แต่ใน Nokia 808 PureView ผู้ใช้จะสามารถซูมวัตถุได้ตั้งแต่ระยะ 15 เซนติเมตรขึ้นไปจากกล้อง หรือพูดง่ายๆ คือสามารถนำมาใช้ขยายรายละเอียดของวัตถุที่อยู่ใกล้ตัวผู้ถ่ายได้ดีนั่นเอง

ขอแนะนำ Slide Zoom

Nokia 808 PureView ใช้แนวคิดการซูมแบบใหม่ที่เรียกว่า Slide Zoom ซึ่งสามารถเลื่อนนิ้วขึ้นหรือลงบนจอแสดงผลโดยมีตัวอย่างระยะของภาพที่อยู่ในช่วงการซูม ต่างจากการซูมทั่วไปที่ต้องกดปุ่มเพื่อซูม หรือจีบนิ้วบนหน้าจอโดยที่ไม่สามารถล่วงรู้ได้ว่าเราจะได้ภาพที่ซูมในมุมไหน

เรียบง่ายแต่ทรงพลัง

โครงสร้างที่ดูเรียบง่ายของ PureView Pro แท้จริงแล้วข้างในมีดีไซน์ที่สลับซับซ้อน ต้องใช้เลนส์และส่วนประกอบอื่นๆ อีกมากมายเพื่อให้สามารถซูมและจัดระเบียบภาพถ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ที่สำคัญคือการผลิตต้องได้มาตรฐาน เลนส์กล้องของ Nokia มีการผลิตที่แม่นยำกว่าเลนส์กล้อง DSLR ทั่วไปประมาณ 10เท่า เพื่อให้เซ็นเซอร์ PureView Pro และตัวเลนส์ทำงานได้สมบูรณ์แบบ

ประณีตและกะทัดรัด

ขนาดของกล้องในตัว Nokia 808 PureView (รวมเซ็นเซอร์และเลนส์กล้อง) นั้นเล็กกว่า 50%-70% ของขนาดเซ็นเซอร์และเลนส์ในกล้องถ่ายรูปทั่วไปที่ใช้ออพติคัลซูม

เน้นคุณภาพ ไม่เน้นปริมาณ

วิธีสร้างกล้องขนาดเล็กแต่มีความละเอียดสูงที่ใช้กันทั่วไปคือการลดขนาดของแต่ละจุดพิกเซลลง ในช่วง 6 ปีที่ผ่านมา จุดพิกเซลที่เคยใช้กันมีขนาดลดลงจาก 2.2 ไมครอน, 1.75 ไมครอน จนถึง 1.4 ไมครอน ซึ่งเป็นขนาดเล็กที่สุดที่ใช้ในกล้องดิจิตอลและสมาร์ทโฟนปัจจุบัน สินค้าใหม่ๆ บางชิ้นลดขนาดจุดพิกเซลได้ถึง 1.1 ไมครอน/พิกเซล แต่ทั้งหมดนี้จะก่อให้เกิดปัญหาคุณภาพของจุดพิกเซลที่ได้ เพราะถึงแม้จะได้จำนวนพิกเซลเพิ่มมากขึ้น แต่จุดพิกเซลขนาดเล็กทำให้เก็บรายละเอียดได้น้อย และอาจมีสัญญาณรบกวนเข้ามามากขึ้น ดังนั้น Nokia จึงไม่เดินหน้าลดขนาดจุดพิกเซล เพื่อให้ได้ตัวเลขพิกเซลเยอะๆ แต่จะไปเน้นคุณภาพในการเก็บรายละเอียดของแต่ละจุดพิกเซลมากกว่า

ทำไมต้องมีจำนวนพิกเซล "หลักล้าน"

 ตั้งแต่ยุคเริ่มแรกที่ผลิตกล้องดิจิตอล การเพิ่มจำนวนพิกเซลส่งผลให้คุณภาพของภาพดีขึ้นอย่างมาก แต่อย่างไรก็ตาม เมื่อมาถึงจุดที่พิกเซลมีความละเอียด 5 ล้านพิกเซล - 6 ล้านพิกเซล ก็เกิดประเด็นขึ้นมาว่ามันจำเป็นหรือไม่ที่จะต้องมีความละเอียดสูงขนาดนั้น

แต่ด้วยกระแสของตลาดได้โน้มนำให้ผู้คนเชื่อว่าจำนวนพิกเซลมากๆ ทำให้คุณภาพของภาพออกมาดี แต่มาถึงวันนี้ ผู้ผลิตทุกรายต่างยินดีที่จะลดจำนวนพิกเซลในกล้องลงและหันไปโฟกัสที่คุณภาพของเลนส์และเซ็นเซอร์แทน และ Nokia ก็ยืนยันว่า ตัวเลขตั้งแต่ 5 ล้านพิกเซลขึ้นไปนั้นได้รับความนิยมในแง่ของการนำภาพไปตัดเพื่อเอามาใช้เฉพาะบางส่วนโดยที่ภาพไม่แตกหรือนำไปใช้ในการพิมพ์ภาพขนาดใหญ่เสียมากกว่า

การตัดภาพเพียงบางส่วน (Cropping)

ด้วย Nokia 808 PureView ผู้ใช้สามารถถ่ายภาพแบบเต็มๆ ในโหมด "full-resolution" และนำไปตัดเอาเฉพาะบางส่วนมาใช้โดยไม่สูญเสียรายละเอียดเมื่อขยายภาพให้ใหญ่จนได้ตามต้องการ

งานพิมพ์

ถ้าผู้ใช้ไม่ค่อยพิมพ์ภาพหรือไม่ต้องการภาพขนาดที่ใหญ่เกินกว่ากระดาษ A3 การตั้งความละเอียดที่ 5 ล้านพิกเซลนั้นเกินพอสำหรับงานพิมพ์ทั่วไป ในความเป็นจริง ผู้ใช้สามารถถ่ายภาพและนำไปพิมพ์โปสเตอร์ขนาดใหญ่ถึง 50 x 75 เซนติเมตร โดยใช้ความละเอียด 3 ล้านพิกเซล และถ้าหากต้องการความละเอียดที่สูงขึ้นกว่านั้น ให้ใช้โหมด 8 ล้านพิกเซล จะช่วยเติมเต็มสิ่งที่ผู้ใช้ต้องการ

ถ้าคุณต้องนำภาพไปดูใน TV, PC, แท็บเล็ต หรืออัพโหลดไปยังเว็บไซต์โซเชียลมีเดีย Nokia แนะนำที่ความละเอียด 2 ล้านพิกเซล ซึ่งในจุดนั้น การ Oversampling สามารถให้รายละเอียดในแต่ละจุดพิกเซลให้ออกมาดีที่สุดแม้ในขณะที่มีการซูมก็ตาม

พลังในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น

หนึ่งในเหตุผลที่ Nokia 808 PureView ใช้เวลานานในการพัฒนาคือเรื่องของการประมวลผล โดยขีดจำกัดในการประมวลผลภาพถ่ายผ่านชิปเซตบนมือถือนั้นคือ 20 ล้านพิกเซล แต่ Nokia 808 PureView ต้องใช้การประมวลผลที่มากขึ้นกว่าสองเท่า

ในส่วนของวิดีโอ เมื่อบันทึกภาพขณะที่กล้องส่าย จะต้องใช้การประมวลผลกว่า 1 พันล้านพิกเซลต่อวินาที และมีการสุ่มพิกเซล (Oversampling) ซึ่งมีปริมาณที่เยอะกว่า 16 เท่าของสมาร์ทโฟนทั่วไป ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนส่วนใหญ่ตัดคุณสมบัติดังกล่าวบางส่วนออกไปจากเซ็นเซอร์ เพื่อลดภาระในการประมวลผล แต่ภาพที่ได้ก็จะคุณภาพด้อยลงไปด้วย

การปรับปรุงออโต้โฟกัสในวิดีโอ

ฟีเจอร์ออโต้โฟกัสในวิดีโอนั้นจำเป็นต้องถูกปรับปรุง เพราะเซ็นเซอร์ใน Nokia 808 PureView มีขนาดใหญ่ ซึ่งทาง Nokia ได้ใช้เทคนิคอื่นเพิ่มเสริมนอกเหนือจากการทำ Oversampling เพื่อให้ได้มาซึ่งคุณภาพในการบันทึกวิดีโอ

เทคโนโลยี PureView Pro imaging ที่ใช้ใน  Nokia 808 PureView

• เซ็นเซอร์ 41 ล้านพิกเซล พร้อมการสุ่มพิกเซลเพื่อให้ได้รายละเอียดที่ดีที่สุด (Oversampling)
• การซูมแบบไม่สูญเสียรายละเอียด (Lossless zoom) : 3x สำหรับภาพนิ่ง, 4x สำหรับวิดีโอ full HD 1080p
• เลนส์ Carl Zeiss
• จำนวนพิกเซลทั้งหมด 7728 x 5368 พิกเซล
• ขนาดพิกเซล (1 พิกเซล) : 1.4 ไมครอน
• ระยะโฟกัส : 15 เซนติเมตร - อินฟินิตี้ (ตลอดช่วงการซูม)

หวังว่าจะรู้จักเทคโนโลยี PureView ที่อยู่ในกล้อง Nokia 808 PureView ที่ได้ชื่อว่าเป็นมือถือที่ถ่ายรูปได้ดีที่สุด ณ เวลานี้มากขึ้นกว่าเดิมนะครับ อย่าลืมติดตามบทความ PureView technology และ PureMotion HD+ display ใน Nokia Lumia 920 เร็วๆ นี้