இரட்டை கேமராக்கள் கொண்ட ஸ்மார்ட்போனை உருவாக்குவது எப்படி
இரட்டை கேமராக்கள் கொண்ட ஸ்மார்ட்போனை உருவாக்குவது என்பது, ஒரு வீட்டுக் கணினியை ஒன்றிணைப்பது போன்ற ஒரு எளிய திட்டம் அல்ல. இது தொழில்துறை வடிவமைப்பு, மின்னணுவியல், ஒளியியல், படச் செயலாக்கம், கணினி மென்பொருள் (நிலைபொருள்/இயங்குதளம்), உற்பத்தி மற்றும் தரச் சோதனை ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு பன்முக முயற்சியாகும். இருப்பினும், இந்த செயல்முறையைப் புரிந்துகொள்வது, நவீன தொலைபேசிகள் எவ்வாறு வடிவமைக்கப்பட்டு உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன என்பதையும், இரட்டை கேமரா அம்சத்தின் பின்னணியில் உள்ள தொழில்நுட்ப முடிவுகளையும் புரிந்துகொள்ள உங்களுக்கு உதவும்.
இந்தக் கட்டுரை, ஒரு இரட்டை கேமரா ஸ்மார்ட்போனை உருவாக்குவதற்கான முக்கிய படிநிலைகளை, அதன் கருத்தாக்கம், கூறுகள், ஒருங்கிணைப்பு முதல் சோதனை வரை விவாதிக்கிறது.
-
1. இரட்டை கேமராவின் நோக்கத்தைத் தீர்மானிக்கவும்
ஸ்மார்ட்போனில் ஏன் இரண்டு கேமராக்கள் உள்ளன என்பதை வரையறுப்பதே முதல் படியாகும். “இரட்டை கேமரா” என்பது பலவிதமான உள்ளமைப்புகளைக் குறிக்கலாம், எடுத்துக்காட்டாக:
1. வைட் + அல்ட்ராவைட்: சாதாரணப் புகைப்படங்களுக்கு முதன்மைக் கேமரா மற்றும் பரந்த கோணத்தில் பார்ப்பதற்கு அல்ட்ராவைட்.
2. அகலப்படம் + தொலைநோக்கி: பிரதான கேமரா மற்றும் ஆப்டிகல் ஜூம் கேமரா (2x/3x).
3. அகலம் + ஆழம் உணரி: இந்த இரண்டாவது கேமரா, போக்கே (உருவப்படம்) விளைவுகளுக்கான ஆழத்தை அளவிட உதவுகிறது.
4. அகலம் + ஒற்றை வண்ணம்: ஒற்றை வண்ணக் கேமரா விவரத் தெளிவையும் குறைந்த ஒளி செயல்திறனையும் மேம்படுத்துகிறது.
இந்த இலக்கானது சென்சார், லென்ஸ், கேமராக்களுக்கு இடையேயான தூரம் (அடிப்படை), செயலாக்கத் தேவைகள் மற்றும் படங்களை இணைக்கும் வழிமுறை ஆகியவற்றின் தேர்வைத் தீர்மானிக்கும்.
-
2. SoC தளம் மற்றும் ISP-ஐத் தேர்ந்தெடுத்தல்
நவீன ஸ்மார்ட்போன்கள் குவால்காம் ஸ்னாப்டிராகன், மீடியாடெக் டைமென்சிட்டி/ஹீலியோ, சாம்சங் எக்ஸினோஸ் அல்லது யூனிசாக் போன்ற சிஸ்டம் ஆன் சிப் (SoC)களைச் சார்ந்துள்ளன. கேமராவிற்கான ஒரு முக்கிய அங்கமான இமேஜ் சிக்னல் பிராசஸர் (ISP), பொதுவாக SoC-க்குள்ளேயே ஒருங்கிணைக்கப்பட்டிருக்கும்.
SoC-ஐத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, பின்வருவனவற்றைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்:
– கேமராக்களின் எண்ணிக்கை (இரட்டை/மூன்று) மற்றும் தரவுப் பாதை அலைவரிசைக்கான ஆதரவு.
– ஒரே நேரத்தில் இரண்டு கேமராக்களுக்கான அதிகபட்சத் தெளிவுத்திறன் ஆதரிக்கப்படுகிறது.
– HDR, மல்டி-ஃபிரேம் இரைச்சல் குறைப்பு மற்றும் கணக்கீட்டுப் புகைப்படம் எடுத்தல் போன்ற அம்சங்களை ஆதரிக்கிறது.
– நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்கும் கேமரா சென்சாருக்கான டிரைவர்கள் மற்றும் விற்பனையாளர் ஆதரவு கிடைப்பது.
போதுமான இணைய சேவை வழங்குநர் (ISP) இல்லாமல், இரட்டை கேமராக்கள் நிலையாகச் செயல்படுவதில் சிரமம் ஏற்படும்; குறிப்பாக போர்ட்ரெய்ட், நைட் மோடு மற்றும் வீடியோ போன்ற முறைகளில் இந்தச் சிக்கல் இருக்கும்.
-
3. கேமரா சென்சார் மற்றும் லென்ஸைத் தீர்மானிக்கவும்.
இரண்டு கேமராக்கள் என்றால், ஒவ்வொன்றிலும் குறைந்தபட்சம் இரண்டு சென்சார்கள், இரண்டு லென்ஸ்கள், அத்துடன் ஒரு மெக்கானிக்கல் மாட்யூல் மற்றும் ஒரு நெகிழ்வான கேபிள் (ஃபிளெக்ஸ்) ஆகியவை அடங்கும்.
பொதுவாகக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை:
– சென்சார் அளவு (எ.கா. 1/1.56″, 1/2.0″): அளவு பெரிதாக இருந்தால், குறைந்த ஒளியில் சிறப்பாகச் செயல்படும்.
– பிக்சல் அளவு (எ.கா. 0.8µm, 1.0µm, 1.4µm) மற்றும் பிக்சல் பின்னிங் ஆதரவு.
– லென்ஸ் துளை (எ.கா. f/1.8): இது ஒளியின் அளவைப் பாதிக்கிறது.
– குவிய நீளம் மற்றும் பார்வைப் புலம் (FOV): அகன்ற மற்றும் மிக அகன்ற லென்ஸ்களை வேறுபடுத்துவதற்கு முக்கியமானவை.
– OIS/EIS: ஆப்டிகல் ஸ்டெபிலைசேஷன் (OIS) என்பது சற்றே சிக்கலானது, ஆனால் அது புகைப்படம்/வீடியோவின் தரத்தை மேம்படுத்த பெரிதும் உதவுகிறது.
வைட்-ஆங்கிள் + அல்ட்ரா-வைட்-ஆங்கிள் உள்ளமைப்புகளில், பிரதான கேமரா பொதுவாக ஒரு பெரிய சென்சாரைக் கொண்டிருக்கும், அதேசமயம் அல்ட்ரா-வைட்-ஆங்கிள் கேமராவில் சிறிய சென்சார் இருந்தாலும், அது மிகவும் அகலமான லென்ஸைக் கொண்டிருக்கலாம். வைட்-ஆங்கிள் + டெலிஃபோட்டோவைப் பொறுத்தவரை, டெலிஃபோட்டோவிற்கு பொதுவாக நீண்ட குவிய நீளம் தேவைப்படுகிறது, இதனால் இட வரம்புகள் காரணமாக லென்ஸ் வடிவமைப்பு மிகவும் சவாலானதாக அமைகிறது.
-
4. முதன்மைப் பலகை (PCB) மற்றும் கேமராப் பாதையை வடிவமைத்தல்
அடுத்து வருவது மின்னணுவியல் வடிவமைப்பு: மதர்போர்டு/பிசிபி ஒரே நேரத்தில் இரண்டு கேமரா மாட்யூல்களைக் கையாளும் திறன் கொண்டிருக்க வேண்டும். கேமராக்கள் பொதுவாக MIPI CSI-2 போன்ற அதிவேக இடைமுகம் வழியாக இணைக்கப்படுகின்றன.
முக்கியமான விஷயங்கள்:
– இரண்டு சென்சார்களுக்குத் தேவையான MIPI லேன்களின் எண்ணிக்கை போதுமானதாக உள்ளது.
– சமிக்ஞைப் பாதை குறுகியதாகவும் நிலையானதாகவும் இருக்கும் வகையில் கூறுகளைப் பொருத்துதல்.
– மின்காந்த குறுக்கீடு (EMI) மேலாண்மை மூலம், குறுக்கீட்டால் படத்தில் “கோடுகள்” அல்லது இரைச்சல் ஏற்படாமல் தடுக்கப்படுகிறது.
– ஃபோகஸ் சென்சார்கள் மற்றும் ஆக்சுவேட்டர்களுக்கான பிரத்யேக பவர் ரெயில்கள் கிடைப்பது.
மேலும், கேமரா தொகுதிக்கு, சென்சார் உள்ளமைவுக்காக I2C போன்ற கட்டுப்பாடுகளும், அத்துடன் ஆட்டோஃபோகஸ் ஆக்சுவேட்டர் (VCM) மற்றும் OIS (இருந்தால்) ஆகியவற்றுக்கான இணைப்புகளும் தேவைப்படுகின்றன.
-
5. ஆற்றல், வெப்பம் மற்றும் இயந்திரக் கட்டமைப்புகளைத் தயார் செய்தல்
இரண்டு கேமராக்கள் மின்சார நுகர்வையும் வெப்ப உற்பத்தியையும் அதிகரிக்கின்றன. எனவே:
– PMIC (பவர் மேனேஜ்மென்ட் ஐசி) ஆனது சென்சார்கள் மற்றும் ISP-யின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
இரைச்சல் அதிகரிக்காமலும், ISP செயல்திறன் குறையாமலும் (வெப்பக் கட்டுப்பாடு) இருப்பதற்காக, வெப்ப வடிவமைப்பு நிலையான வெப்பநிலையைப் பராமரிக்க வேண்டும்.
– கைபேசி கீழே விழும்போது (வீழ்ச்சி சோதனை), கேமரா மாட்யூல் எளிதில் நகர முடியாதபடி இயந்திரக் கட்டமைப்பு அதைத் தாங்க வேண்டும்.
இயந்திரவியல் ரீதியாக, நீங்கள் பின்வருவனவற்றையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:
– கேமரா மாட்யூலை “கேமரா ஜன்னலுடன்” (மூடும் கண்ணாடி) சீரமைத்தல்.
– தொலைபேசியின் தடிமன் மற்றும் “கேமரா பம்ப்”.
– IP சான்றிதழைப் பெறுவதை நோக்கமாகக் கொண்டிருந்தால், தூசி/நீர் பாதுகாப்பு.
-
6. கேமரா நிலைபொருள், இயக்கிகள் மற்றும் HAL-ஐ உருவாக்குதல்
வன்பொருளைப் பொருத்துவதால் மட்டும் கேமரா இயங்காது. உங்களுக்குத் தேவை:
– சென்சார் டிரைவர்: இதன் மூலம் சிஸ்டம் எக்ஸ்போஷர், ISO, ஃபிரேம் ரேட் மற்றும் சென்சார் மோடு ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.
– கேமரா HAL (வன்பொருள் கருத்தியல் அடுக்கு): இது கேமரா செயலியை வன்பொருளுடன் இணைக்கும் ஒரு அடுக்கு ஆகும்.
– ISP ட்யூனிங்: நிறம், கூர்மை, இரைச்சல் குறைப்பு, டோன் மேப்பிங் மற்றும் HDR ஆகியவற்றைச் சரிசெய்வதற்கான ஒரு நீண்ட செயல்முறை.
பொதுவாக, டியூனிங் செய்வதற்கு உட்புறம், வெளிப்புறம், குறைந்த ஒளி, பின்புற ஒளி போன்ற பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் ஆயிரக்கணக்கான மாதிரிப் புகைப்படங்களை எடுக்க வேண்டும். முறையான டியூனிங் செய்யாவிட்டால், இரட்டைக் கேமராக்களால் கேமரா 1 மற்றும் கேமரா 2-க்கு இடையே சீரற்ற வண்ணங்கள் உருவாகக்கூடும்.
-
7. இரட்டை கேமரா ஒத்திசைவு மற்றும் அளவுத்திருத்தம்
இரட்டை கேமராவின் ஆற்றல் இரண்டு சென்சார்களின் ஒத்துழைப்பில் அடங்கியுள்ளது. இதற்குத் தேவைப்படுபவை:
– பிரேம் ஒத்திசைவு: இரண்டு கேமராக்களும் சரியான நேரத்தில் பிரேம்களைப் படம்பிடிக்க வேண்டும், குறிப்பாக ஆழ விளைவுகள் அல்லது பல கேமரா வீடியோக்களுக்கு இது அவசியம்.
– உள்ளார்ந்த அளவுத்திருத்தம்: ஒவ்வொரு கேமராவின் ஒளியியல் அளவுருக்கள் (சிதைவு, பயனுள்ள குவிய நீளம்).
– புற அளவுத்திருத்தம்: கேமரா 1 மற்றும் கேமரா 2 ஆகியவற்றின் நிலை மற்றும் திசையமைப்பிற்கு இடையேயான தொடர்பு.
அளவுத்திருத்தம் சரியாக இல்லாவிட்டால், போர்ட்ரெய்ட் எஃபெக்ட்டில் முடி தவறாகத் தெரியலாம், பொருட்களின் விளிம்புகள் ஒழுங்கற்றதாக இருக்கலாம், அல்லது ஜூம் மோட் 'துள்ளுவது' போலத் தோன்றலாம். தொழிற்சாலையிலேயே ஒரு சிறப்பு விளக்கப்படம் மற்றும் அளவுத்திருத்த மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி அளவுத்திருத்தம் செய்யப்படுகிறது, அதன் முடிவுகள் பின்னர் சாதனத்தில் அளவுத்திருத்தத் தரவுகளாகச் சேமிக்கப்படுகின்றன.
-
8. நெறிமுறைகளை உருவாக்குதல்: செங்குத்துத் தோற்றம், பெரிதாக்குதல் மற்றும் ஒன்றிணைத்தல்
இரட்டை கேமராக்கள் பொதுவாக பின்வரும் மேம்பட்ட அம்சங்களை வழங்குகின்றன:
– உருவப்படம்/போக்கே: பொருளையும் பின்னணியையும் பிரித்துக் காட்ட, வேறுபாட்டு வரைபடம் அல்லது ஆழத் தரவைப் பயன்படுத்துகிறது.
– தடையற்ற ஜூம்: அகலக் காட்சியிலிருந்து டெலிஃபோட்டோ கேமராவிற்கு, ஒருங்கிணைந்த மென்மையான மாற்றம்.
– பட இணைவு: ஒரு கேமராவின் (எ.கா. மோனோக்ரோம்/டெலி) விவரங்களை, பிரதான கேமராவின் வண்ணங்களுடன் இணைத்தல்.
இங்குதான் கணக்கீட்டுப் புகைப்படக்கலையின் பங்கு வருகிறது. இதில் உள்ள சவால்கள்:
கேமராக்களுக்கு இடையே வண்ண நிலைத்தன்மையைப் பராமரிக்கவும்.
– ஒளியளவையும் வெள்ளைச் சமநிலையையும் சரிசெய்யவும்.
– பொருள்கள் நகரும்போது ஏற்படும் நிழல் பிம்பத் தோற்றத்தைக் குறைக்கிறது.
– மிக அகலப் பார்வையில் இருந்த சிதைவு சரிசெய்யப்பட்டது.
-
9. கேமரா செயலி மற்றும் பயனர் அனுபவம்
கேமரா செயலியால் பின்வருவனவற்றைச் செய்ய முடிய வேண்டும்:
– கேமராக்களை (வைட்/அல்ட்ராவைட்/டெலி) விரைவாக மாற்றவும்.
– தாமதமின்றி நிலையான முன்னோட்டத்தைக் காண்பிக்கிறது.
– HDR, இரவு, போர்ட்ரெய்ட், ப்ரோ மோடு போன்ற மோடுகளை வழங்குகிறது.
– சேமிப்பகம் மற்றும் வடிவங்களை (JPEG/HEIF, H.264/H.265 வீடியோ) நிர்வகிக்கவும்.
பயனர் அனுபவம் முக்கியமானது: கேமராவின் நிலைமாற்றங்கள் மெதுவாக இருந்தாலோ அல்லது புகைப்படங்கள் பெரும்பாலும் சீரற்றதாக இருந்தாலோ, காகிதத்தில் ஒரு சிறந்த இரட்டைக் கேமரா இருப்பதில் எந்தப் பயனும் இல்லை.
-
10. சோதனை மற்றும் சான்றிதழ்
இறுதிக் கட்டம் என்பது முழுமையான சோதனையாகும்:
– படத் தரச் சோதனை: கூர்மை, இரைச்சல், நிறம், டைனமிக் ரேஞ்ச்.
– காணொளிச் சோதனை: நிலைப்படுத்தல், ரோலிங் ஷட்டர், ஒலி-காணொளி ஒத்திசைவு.
– நம்பகத்தன்மை சோதனை: வீழ்ச்சி சோதனை, வெப்ப சுழற்சி, அதிர்வு.
– இணக்கத்தன்மை சோதனை: மூன்றாம் தரப்பு செயலிகள், இயக்க முறைமையில் உள்ள கேமரா சேவைகள்.
– இணக்கம்: வானொலிச் சான்றிதழ், மின்கலப் பாதுகாப்பு மற்றும் ஒவ்வொரு நாட்டிலும் உள்ள ஒழுங்குமுறைத் தரநிலைகள்.
தொழில்துறை அளவில், இந்தச் சோதனையானது ஆய்வகங்களில் கடுமையான முக்கிய செயல்திறன் குறிகாட்டிகள் (KPI) தரநிலைகளுக்கு உட்பட்டு மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
-
மூடுகிறது
இரட்டை கேமராக்கள் கொண்ட ஸ்மார்ட்போனை உருவாக்குவது என்பது, துல்லியமான பாகங்கள் தேர்வு, கச்சிதமான PCB மற்றும் இயந்திர வடிவமைப்பு, விரிவான டிரைவர் உருவாக்கம் மற்றும் ISP சரிசெய்தல், மேலும் இரண்டு கேமராக்களையும் ஒரே அமைப்பாகச் செயல்பட அளவுத்திருத்தம் செய்தல் ஆகியவற்றின் ஒரு கலவையாகும். இரட்டை கேமராக்கள் என்பது வெறுமனே "இன்னொரு லென்ஸைச் சேர்ப்பது" மட்டுமல்ல, மாறாக உயர்தர புகைப்படங்கள் மற்றும் வீடியோக்களுக்காக ஒரு ஒத்திசைக்கப்பட்ட வன்பொருள்-மென்பொருள் சூழலமைப்பை உருவாக்குவதாகும்.
உங்கள் நோக்கம் ஒரு கல்வி சார்ந்த திட்டமாக இருந்தால், புதிதாக ஒரு ஸ்மார்ட்போனை உருவாக்குவதை விட, ஏற்கனவே உள்ள ஒரு சாதனத்தில் கேமரா அமைப்பைக் கற்றுக்கொள்வதே (உதாரணமாக, ஒரு டெவலப்மென்ட் போர்டைப் பயன்படுத்துவது அல்லது ஆண்ட்ராய்டு கேமரா பைப்லைனைக் கற்றுக்கொள்வது) பொதுவாக மிகவும் யதார்த்தமான அணுகுமுறையாகும். இருப்பினும், ஒரு தொழில்நுட்பப் புரிதலாக, மேலே உள்ள செயல்முறையைப் பிரித்துப் பார்ப்பது, ஒரு தொலைபேசியின் கேமராவின் தரம் மெகாபிக்சல்களால் மட்டும் தீர்மானிக்கப்படுவதில்லை, மாறாக அதன் ஒட்டுமொத்த வடிவமைப்பு மற்றும் செயலாக்கத்தாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள உங்களுக்கு உதவும்.
-
நீங்கள் விரும்பினால், இந்தக் கட்டுரையை பின்வரும் கவனக்குவிப்புகளில் ஒன்றிற்கு ஏற்ப நான் மாற்றியமைக்க முடியும்: (1) மின்னணுவியல் மாணவர்களுக்கான தொழில்நுட்பப் பதிப்பு, (2) பொது வாசகர்களுக்கான பிரபலமான பதிப்பு, அல்லது (3) கூறுகள் மற்றும் வேலைப் படிகளின் பட்டியலுடன் கூடிய ஒரு முழுமையான “திட்ட வரைவு” பதிப்பு.
