`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Дешевые цифровые камеры скоро исчезнут?

0 
 

Слухи о том, что мегапиксельные светочувствительные сенсоры (матрицы) в 2003 г. найдут применение в мобильных телефонах со встроенными цифровыми камерами, появились в конце прошедшего года, но уже успели широко разрастись на благодатной почве, ярко иллюстрируя возможный сценарий развития целого рыночного сегмента.
Интеграция цифровых камер в мобильные телефоны (или так называемые camera phones -- камерафоны) на сегодняшний день является едва ли не самым модным направлением в индустрии устройств сотовой связи. Если в Украине представлено всего несколько таких моделей аппаратов, то в мире, за счет OEM-устройств операторов мобильной связи, их гораздо больше, и еще больше будет выпущено в ближайшие месяцы. Например, передовик отрасли Nokia обещает уже в первом квартале представить четыре новых камерафона. О планах по выпуску аналогичной продукции объявили также Sony Ericsson, Motorola и Samsung.

Дешевые цифровые камеры скоро исчезнут?
Оптический тракт и светочувствительный сенсор Sanyo специально для цифровых фотокамер в мобильных телефонах
Так уж получается, что большинство нововведений, касающихся мобильных устройств и, в частности, телефонов, прежде чем попасть на международный рынок, тестируются японскими пользователями -- главными потребителями высоких технологий. Это касалось и общедоступных ныне сервисов SMS, WAP, и набирающего популярность MMS. То же самое в свое время происходило и с телефонами, оснащенными цифровой камерой, -- сначала они снискали популярность у "самой фотографирующей нации". Сегодня иметь встроенное 0,31-мегапиксельное фотографирующее устройство стремятся и американские, и европейские пользователи сотовых телефонов, которые вместе с японцами составляют основную массу потребителей телефонов с цифровыми камерами.

Сообщение о планирующемся выпуске камерафонов с 1,3-мегапиксельной матрицей больше всего взбудоражило производителей недорогих (и небольших) цифровых фотоаппаратов. Причем их портативность, а вернее, то, под каким "соусом" большинство из них выводится на рынок, сыграло злую шутку с поставщиками цифровых камер. Колоссальные затраты на маркетинг и рекламные образы, пропагандирующие легкость использования и небольшую массу, скоро, по всей видимости, будут работать на совсем другие фирмы и другие устройства. Однако в деле выпуска камерафонов существует пока широкий спектр проблем, связанных с самим использованием столь большого числа пикселов в столь малых по размерам устройствах.


Мегапиксельные проблемы

Дешевые цифровые камеры скоро исчезнут?Перефразируя известную пословицу -- не было бы так интересно, если бы все было так просто. Массовый выпуск мегапиксельных (и более) камерафонов останавливает целый ряд серьезных технических ограничений.

Когда в 2001 г. началась конкуренция между светочувствительными сенсорами для мобильных телефонов, вопрос о том, что выбрать -- CCD (Charge-Coupled Device) или CMOS (Com­ple­mentary Metal Oxide Semi­con­ductor) -- практически не стоял. Чувствительность матрицы была отнюдь не первым приоритетом. Главное требование заключалось в продолжительной автономной работе от аккумуляторных батарей и дешевизне компонентов, что и определило выбор в пользу CMOS. Однако вскоре стало понятно, что, как и в случае с цифровыми фотоаппаратами, пользователям камерафонов также необходимы качественные снимки при "сложных" съемках, например движущихся объектов или в условиях недостаточной освещенности. Выпуск корпорацией Sanyo коммерческой CCD для сверхпортативных фотографирующих устройств обозначил начало перехода на более "чувствительную" технологию, тем более, что разница в стоимости 0,31-мегапиксельных матриц CMOS и CCD составила к тому времени примерно $4 за единицу.

Следующим по принципиальности остается вопрос о выборе архитектуры CCD-матрицы. В бытовых цифровых фотоаппаратах чаще всего применяется IT (Interline Transfer) CCD. Однако один из трех лидеров производства -- корпорация Sharp -- объявила о смене стратегии для мобильных телефонов: она собирается предлагать так называемые FIT (Frame-Interline Transfer) CCD, вобравшие в себя все преимущества IT и FT (Frame Transfer).

Дешевые цифровые камеры скоро исчезнут?
J-SH52 -- камерафон с функцией съемки видеороликов и записи их на SD-карту
Новую ПЗС-матрицу представила и Fuji Photo Film. Ее Super CCD Ho­neycomb основана на архитектуре IT. Интерес к ней уже проявил крупнейший японский оператор мобильной связи NTT DoCoMo, применивший разработку Fuji Photo Film в телефонах mova D251i/F251i стоимостью в Японии $64 и $53 соответственно.

Два других гиганта--производителя IT CCD несмотря ни на что собираются выходить на рынок мобильных устройств с имеющимся потенциалом выпускаемого продукта. Так, Sony уже объявила о выпуске 1/6-дюймовой 0,31-мегапиксельной матрицы, а Ma­tsushita Elec­tric в 2003 г. планирует предложить производителям телефонов новую 1,3-мегапиксельную разработку. Последним достижением Matsushita стали 350 тыс. пикселов в 1/6-дюймовой матрице.

Потенциальный успех камерафонов, способных делать снимки с высоким разрешением, с неизбежностью приведет к необходимости уменьшать размер пиксела, а вернее, расстояние между центрами соседних ячеек (субпикселов). Пока производителям 1/4-дюймовых матриц удалось достичь минимального размера ячейки в 4,5 мкм, в то время как реальное использование всех 1,3 млн. пикселов в матрицах 1/4 дюйма возможно только при размере ячейки в 2,8 мкм. Этот рубеж уже достигнут производителями бытовых цифровых фо­то- и видеокамер, но не мобильных устройств.

Одна из наиболее трудноразрешимых проблем, по мнению экспертов, заключается в сохранении чувствительности, которая присуща 0,31--0,35-мегапиксельным матрицам. Это является главной причиной, по которой размер ячеек в сенсорах камерафонов остается на уровне 4,5 мкм. Если уменьшить их до 3--3,5 мкм, чувствительность резко снизится и применение 1,3-мегапиксельных матриц станет бессмысленным.

Дешевые цифровые камеры скоро исчезнут?Эксперты видят два пути решения этой проблемы при уменьшении размера ячейки. Первый заключается в модернизации микролинз, способных обеспечить большую концентрацию света, попадающего на фотодиод. Одновременно с этим предлагается сдвигать микролинзы в сторону от центра ячейки пропорционально ее удаленности от центра ПЗС-матрицы. Второе решение предполагает использование фотодиода для преобразования попадающего на него света в электрический заряд и затем -- в электрический сигнал. При таком подходе потребуется дополнительный слой полупроводников, зато качество изображения будет зависеть от мощности светового потока в минимальной степени.

Даже если 1,3-мегапиксельная технология станет доступной широкому кругу пользователей мобильных телефонов, без модернизации оптики все усилия производителей матриц станут, по сути, бесполезными. Некоторые крупнейшие разработчики уже высказались о том, что без серьезной переработки оптического тракта разница в качестве изображения между 0,31--0,35- и 1,3-мегапиксельными матрицами будет несущественной. В ответ на это West Electric -- подразделение Matsushita Electric -- объявила о выпуске объективов, позволяющих решить эти проблемы. Новая разработка, которая выйдет в серийное производство уже весной 2003 г., состоит из трех линз -- все шесть ее поверхностей являются асферическими.

Дешевые цифровые камеры скоро исчезнут?Еще два решения этой проблемы предложили Konica и Milestone. Первая пошла по пути уменьшения толщины объектива, начав его производство вместе с новой 1/4-дюймовой мегапиксельной матрицей. При этом размер ячейки составляет 3,2 мкм. Разработчики считают, что их новый комплект "оптика + матрица" позволит довести длину оптического тракта до 8 мм.

Milestone удалось уменьшить этот показатель до 7 мм за счет применения четырех асферических линз вместе с 1/4-дюймовой матрицей с размером ячейки 2,8 мкм.

Итак, проблемы применения матриц, способных захватывать изображение с разрешением более 1 млн. пикселов, постепенно решаются. На волне оптимизма некоторые производители уже обнародовали планы -- к 2004 г. перешагнуть барьер в 2 млн. пикселов.

Тем временем японские операторы мобильной связи планируют за счет мегапиксельных матриц, а вернее, благодаря возросшей потребности передачи картинок большого раз­решения, увеличить продажи телефонов поколения 3G. Больше всего на это рассчитывает NTT DoCoMo, которой с октября 2002 г. удалось привлечь меньше миллиона абонентов, тогда как ее основной конкурент KDDI подписал на свой 3G-сервис CDMA2000 1x уже почти 5 млн. пользователей.

К неудовольствию поставщиков цифровых камер low-end, решив текущие проблемы, производители линз и матриц займутся расширением возможностей встроенных в мобильные телефоны мегапиксельных цифровых камер. К концу 2003 г. могут появиться аппараты, оснащенные LED-мини-вспышкой, функциями макросъемки и прочими полезными опциями.

Многие поставщики надеются, что новое поколение мобильных телефонов будет рассчитано не только на фотосъемку. Спросом начнут пользоваться аппараты, прототипом которых уже сегодня может служить модель J-SH52. Ее в апреле 2002 г. выпустила Sharp для третьего по величине японского оператора мобильной связи J-Phone. Этот телефон позволяет проводить видеосъемку частотой 3--4 кадра в секунду при разрешении кадра 120 88 пикселов. Причем длительность роликов ограничивается только емкостью флэш-карты SD, совместимой с этим устройством.

Эксперты считают, что в ближайшее время камерафоны найдут широкое применение в деловой сфере. Даже с имеющимися возможностями эти устройства активно используются в некоторых областях диагностической телемедицины, строительства и торговли. Остается только догадываться о том, насколько широкое распространение и в бизнесе, и в сфере развлечений найдут новые камерафоны с мегапиксельными сенсорами.
0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT