ทำไมมือถือรุ่นใหม่ต้องมีกล้องหลายตัว? มีหลายกล้องดีกว่ากล้องเดียวหรือไม่? และจริงๆ แล้วเราต้องการกล้องกี่ตัวกันแน่!?

ลองหยิบสมาร์ทโฟนที่อยู่ในมือ แล้วนับดูว่าในตอนนี้มือถือของคุณมีกล้องรวมกันแล้วกี่ตัว ? 2 ตัว? 4 ตัว? บางเครื่องอาจจะมีรวมกันมากถึง 6 ตัวเข้าไปแล้ว แต่เคยสงสัยกันหรือไม่ว่า จากแต่ก่อนที่สมาร์ทโฟนถึงมีกล้องถ่ายภาพเพียงแค่ตัวเดียว หรืออย่างมากก็ 2 ตัว กลับเพิ่มจำนวนกล้องมากสูงขึ้นจนเกือบแตะหลักสิบในปัจจุบัน รวมทั้งจริงๆ แล้วเราต้องการกล้องบนสมาร์ทโฟนกี่ตัวกันแน่? เราลองไปหาคำตอบกันครับ

ทำไมสมาร์ทโฟนต้องมีหลายกล้อง?

เปรียบเทียบขนาดเซ็นเซอร์กล้องมือถือ กับกล้องดิจิทัล จะเห็นว่าแม้แต่ Nokia Lumia 1020 ที่เป็นหนึ่งในมือถือที่มีเซ็นเซอร์กล้องถ่ายภาพที่ใหญ่ที่สุด ก็ยังมีขนาดที่เล็กกว่ากล้อง DSLR ระดับเริ่มต้นอย่าง Cannon 60D

ก่อนอื่นมาทำความเข้าใจกันก่อนว่าทำไมสมาร์ทโฟนถึงต้องมีกล้องหลายตัว โดยหากเราลองมองไปถึงข้อจำกัดทางด้านฮาร์ดแวร์จะพบว่า เซ็นเซอร์รับภาพของมือถือมีขนาดเล็กกว่าเซ็นเซอร์กล้องดิจิทัลทั่วๆ ไปอย่างเห็นได้ชัด ไม่ว่าจะเป็น กล้อง Mirrorless, กล้อง DSLR หรือแม้แต่กล้อง Compact ซึ่งด้วยการที่เซ็นเซอร์ของสมาร์ทโฟนมีขนาดเล็ก จึงส่งผลให้ตัวเซ็นเซอร์มีพื้นที่ในการเก็บข้อมูลเกี่ยวกับการถ่ายภาพที่น้อยตามไปด้วย

เซ็ตอัพกล้อง Samsung Galaxy Note 10+ ที่ให้กล้องมาครบแทบทุกระยะ ตั้งแต่มุมแคบไปจนถึงมุมกว้าง

รวมทั้งเลนส์ของสมาร์โฟนโดยส่วนมากจะเป็นเลนส์ฟิกส์ขนาดเล็กที่มีระยะในการโฟกัสภาพที่จำกัด ไม่สามารถเลื่อนชิ้นเลนส์เข้าออกเพื่อซูมภาพได้เหมือนกับเลนส์ของกล้องดิจิทัล ส่งผลให้ทางแบรนด์ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนจึงเลือกที่จะติดตั้งกล้องเพิ่มเพื่อใส่เลนส์ระยะต่างๆ เข้าไป แทนการขยายกล้องของสมาร์ทโฟนให้ใหญ่ขึ้น เพื่อมอบประสบการณ์การถ่ายภาพที่ใกล้เคียงกับกล้องดิจิทัล อย่างเช่น การใส่ภาพเลนส์มุมกว้าง, การใส่ภาพเลนส์ซูม หรือการใส่ภาพเลนส์ Macro เพื่อช่วยถ่ายภาพระยะใกล้ จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้มือถือในปัจจุบันมีกล้องมากกว่าหนึ่งตัว

เซ็ตอัพกล้องหลังของ Nokia 9 PureView ที่เป็นแบบ RGB + Monochrome ระยะโฟกัสเท่ากันทุกตัว (cr.tweaklibrary)

แต่ใช่ว่ากล้องที่เพิ่มเข้ามาจะเป็นเลนส์ระยะต่างๆ เสมอไป เพราะสมาร์ทโฟนบางรุ่นเลือกที่จะเพิ่มกล้องที่ใช้เซ็นเซอร์แบบพิเศษเพื่อช่วยประมวลผลภาพถ่ายของกล้องตัวหลักให้ดีขึ้น ยกตัวอย่างเช่น Nokia 9 PureView มือถือกล้อง 5 ตัว ที่เลือกใช้เซ็นเซอร์รับภาพสี (RGB) 2 ตัว และเซ็นเซอร์รับภาพขาวดำ (Monochrome) 3 ตัว โดยกล้องแต่ละตัวมีระยะในการโฟกัสภาพเท่ากันที่ 28 มม. ส่งผลให้ไม่ว่าเราจะถ่ายภาพด้วยกล้องตัวใดของ Nokia 9 PureView เราก็จะได้ภาพระยะเท่ากันมุมมองเดียวกันทั้งหมด แต่สาเหตุที่ Nokia เลือกใช้เซ็ตอัพกล้องในลักษณะนี้ก็เป็นผลมาจากตัวเซ็นเซอร์รับภาพขาวดำ มีความสามารถในการเก็บแสงได้ดีกว่าเซ็นเซอร์รับภาพสี อีกทั้งรูปแบบการถ่ายภาพของ Nokia 9 PureView จะถ่ายภาพพร้อมกันทั้ง 5 ตัว แล้วนำมาประมวลผลรวมกันเป็นภาพเดียว ทำให้ภาพในขั้นตอนสุดท้ายมีความละเอียดสูงที่สุดนั่นเอง 

นอกจากนี้ ยังมีการเพิ่มกล้องแบบพิเศษอีกหนึ่งตัวที่แม้ว่าหน้าที่หลักจะไม่ใช่การบันทึกภาพ แต่ก็มีบทบาทสำคัญต่อการใช้งานร่วมกับฟีเจอร์ต่างๆ ไม่แพ้กันอย่างกล้อง Depth Camera ที่เปรียบเสมือนดวงตาดวงที่ 2 ของกล้อง คอยมองออกไปไปในระยะที่แตกต่างกับกล้องตัวหลักเพื่อเก็บข้อมูลต่างๆ อย่างเช่น ข้อมูลระยะชัดตื้น เพื่อนำมาประมวลผลรวมกับกล้องตัวหลัก ส่งผลให้กล้องสามารถรับรู้ได้ว่า วัตถุใดอยู่ใกล้ หรือไกล และนำข้อมูลตรงนี้ไปช่วยทำเอฟเฟ็กต์ถ่ายภาพในรูปแบบต่างๆ เช่น หน้าชัดหลังเบลอ หรือเอฟเฟ็กต์การเปลี่ยนสีสันของฉากหลัง 

รูปแบบการทำงานของกล้อง ToF จะยิงลำแสงออกไปกระทบวัตถุ และสะท้อนกลับมายังหน้าเลนส์

รวมทั้งในปัจจุบันก็มีกล้องรูปแบบใหม่ที่พัฒนาต่อยอดมาจาก Depth Camera อย่างกล้อง Time-of-Flight (ToF) ที่มีหน้าที่ในการเก็บข้อมูลเกี่ยวกับระยะชัดตื้นเช่นกัน แต่มีรูปแบบการทำงานที่ต่างออกไปเนื่องจาก กล้อง ToF จะคอยยิงลำแสงอินฟราเรดไปกระทบกับวัตถุที่อยู่ด้านหน้า และรับข้อมูลแสงที่สะท้อนกลับมายังเลนส์กล้อง เพื่อทำการคำนวนระยะเวลาที่แสงวิ่งไป-กลับ และดูว่าวัตถุแต่ละชิ้นมีค่าความลึกมากแค่ไหน หรืออยู่ไกลมากแค่ไหน โดยข้อดีของกล้อง ToF คือการทำงานที่รวดเร็ว, เก็บข้อมูลของวัตถุด้านหน้าได้ทั้งหมดเพียงยิงลำแสงครั้งเดียว และยังสามารถทำงานได้ในที่มืด จึงทำให้ ToF ตอบโจทย์การใช้งานเกี่ยวกับฟีเจอร์การถ่ายภาพที่ต้องการความแม่นยำสูง อย่างเช่น การถ่ายวิดีโอแบบหน้าชัดหลังเบลอ, การตัดขอบระหว่างตัวแบบ และวัตถุที่มีความซับซ้อน รวมถึงการไล่ระดับความเบลอได้คล้ายกับกล้องใหญ่

นอกจากนี้ เนื่องด้วยกล้อง ToF มีความแม่นยำสูง จึงทำให้เหมาะแก่การนำไปใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีการสร้างโลกเสมือนจริงบนโลกความเป็นจริง หรือ AR อย่างเช่น แอปไม้บรรทัดที่สามารถวัดความกว้าง-ยาว โดยใช้เพียงกล้องส่อง หรือแอป IKEA ที่ช่วยให้เราทดลองแต่งห้องด้วยการจำลองวางเฟอร์นิเจอร์ IKEA แบบสามมิติผ่านการยกกล้องส่อง โดยของทุกชิ้นที่เรามองเห็นในกล้องจะมีขนาดเท่ากับของจริงที่ IKEA วางขาย ทำให้เราไม่ต้องเสียเวลาไปวัดขนาดห้อง หรือเฟอร์นิเจอร์ให้ยุ่งยาก

มือถือกล้องหลายตัวดีกว่ากล้องตัวเดียวจริงหรือไม่?

หากจะพูดว่าการมีกล้องหลายตัวย่อมดีกว่ากล้องตัวเดียวก็อาจไม่ถูกนัก เพราะในปัจจุบันแบรนด์ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนเริ่มให้ความสำคัญกับศาสตร์การถ่ายภาพสมัยใหม่ที่เรียกว่า Computational Photography หรือการถ่ายภาพที่นำเอาความฉลาดของ AI และคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยประมวลผลภาพถ่าย (อ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Computational Photograph ได้ที่นี่) โดยเราจะเห็นได้จากสมาร์ทโฟน Pixel ของ Google ตั้งแต่รุ่น 1-3 ที่แม้ว่าจะมีกล้องเพียงตัวเดียว แต่กลับสามารถถ่ายภาพแบบหน้าชัดหลังเบลอด้วยการใช้ AI แยกแยะ Subject ออกจาก Background เพื่อช่วยละลายฉากหลังได้อย่างแนบเนียน หรือการซูมภาพระยะไกลแบบคมชัดไม่แพ้มือถือหลายกล้องผ่านการถ่ายภาพหลายๆ ใบ เพื่อนำมาเติมเต็มพิกเซลในส่วนที่ขาดหายไปขณะซูมภาพ (Sub-pixel Localization)

อีกทั้ง มือถือ Pixel ก็ยังเป็นมือถือกล้องเดี่ยวที่มักจะติดอันดับหัวตารางจากการทดสอบของเว็บไซต์ทดสอบชั้นนำอย่าง DxOMark อยู่เป็นประจำซึ่งเราจะเห็นได้ว่าแม้มือถือจะมีกล้องเพียงแค่ตัวเดียวแต่ก็พอจะถ่ายภาพในรูปแบบต่างๆ ได้ด้วยความสามารถของ AI แต่ด้วยข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์ ไม่ว่าจะเป็น เลนส์ที่ไม่สามารถซูมเข้า-ออก ได้ และขนาดของเซ็นเซอร์ที่เล็ก จึงทำให้มือถือกล้องเดี่ยวเริ่มไม่ตอบโจทย์การใช้งานในปัจจุบัน ซึ่งแม้แต่ Google ที่ใช้สวนกระแสใช้กล้องเดี่ยวมาตลอดทั้งสามรุ่น ก็ยังยอมปรับไปใช้ระบบกล้องคู่ในรุ่นล่าสุดอย่าง Pixel 4 ที่เพิ่งเปิดตัวไปในปีนี้

แล้วมือถือต้องมีกล้องกี่ตัวถึงจะพอ?

อย่างที่เรากล่าวไปตั้งแต่ด้านต้นว่า การเพิ่มจำนวนกล้องเป็นการเพิ่มโอกาสที่แบรนด์ผู้ผลิตสามารถใส่ลูกเล่นต่างๆ ให้กับกล้องมากขึ้น ซึ่งสุดท้ายแล้วมือถือจะไปจบที่กล้องกี่ตัวเราคงไม่สามารถคาดเดาได้หากมือถือในยุคปัจจุบันรวมถึงมือถือรุ่นใหม่ๆ ในอนาคตยังไม่สามารถแก้ไขข้อจำกัดด้านฮาร์ดแวร์ที่วงการสมาร์ทโฟนกำลังเผชิญอยู่ในตอนนี้ ทั้งในเรื่องของ เลนส์ตัวเดียวที่สามารถถ่ายได้ครบทุกระยะ ตั้งแต่มุมแคบไปจนถึงมุมกว้าง และมีขนาดที่เล็กเหมาะแก่การพกพา, Mount กล้องที่สามารถเปลี่ยนเลนส์ได้เอง, เซ็นเซอร์กล้องที่มีประสิทธิภาพ หรือมีขนาดเทียบชั้นกับกล้องดิจิทัล (อย่างน้อยๆ กล้อง Compact) , รูรับแสงที่ปรับระดับได้อย่างอิสระ, ระบบโฟกัสภาพที่ฉับไว รวมไปถึงระบบประมวลผลภาพที่ทำงานได้อย่างรวดเร็ว หรือในวันที่ Computational Photography ก้าวล้ำจนสามารถถ่ายภาพได้ทุกประเภท ซึ่งหากวันนั้นมาถึงกล้องมือถือเพียงแค่ตัวเดียวก็อาจจะเพียงพอแล้วก็ได้ครับ

ที่มา : WSJ, tech

วันที่ : 8/11/2562