Come l'XPS 13 ha risolto il problema della webcam senza utilizzare una tacca

Dell XPS 13 2019La nuova versione 2019 dell'XPS 13 sfoggia la sua webcam ridisegnata. Riley Young / Tendenze digitali

Adoriamo i display con cornice sottile. Più sottile è, meglio è. Eppure c'è un problema che ha afflitto questa innovazione di design altrimenti fantastica.

La webcam.

Dell, il pioniere dei laptop con cornice sottile, ha scelto di posizionare la webcam sotto il display. Il risultato è stato un "nose cam" poco lusinghiero che sembrava un ostacolo per una vera soluzione al problema. L'ultima versione dell'XPS 13 introduce finalmente quella correzione. Gli ingegneri e i tecnici di Dell hanno ridotto la fotocamera per adattarla a una cornice minuscola.

Farlo ha richiesto anni di lavoro e ha costretto Dell a considerare molte soluzioni, inclusa una tacca simile a uno smartphone.

L'eredità del nose-cam

La camma del naso dell'XPS 13 era il suo tallone d'Achille. È stato oggetto di scherzi da parte di altri produttori e appassionati di PC.

"Abbiamo ricevuto molti ottimi feedback. Abbiamo anche ricevuto molti feedback mirati, il che è anche positivo ", ci ha detto educatamente Randall Heaton. È stato Product Manager per i clamshell XPS di Dell sin da prima dell'introduzione delle cornici InfinityEdge. “In questo modo sappiamo su cosa lavorare. Devo ammettere che non mi ero reso conto di avere il doppio mento fino alla posizione della telecamera. Quindi, capisco il feedback. "

Recensione Dell XPS 13 9370 |  Schermo e fotocameraIl precedente modello XPS 13 rilasciato nel 2018 presentava una webcam da 720p posizionata lungo la parte inferiore del display. Bill Roberson / Tendenze digitali

Dell ha preso bene le critiche perché sapeva che era necessaria una correzione. Posizionare la fotocamera sotto lo schermo, puntando le narici, non è mai stata una soluzione permanente. Tuttavia, Dell non si pente di aver fatto il compromesso.

"Abbiamo sempre saputo che avremmo dovuto risolverlo", ha detto Heaton. “Quando siamo passati a InfinityEdge, internamente c'erano molti dubbi sul fatto che fosse la decisione giusta. Ovviamente, le cornici sottili sembravano la cosa intelligente da fare. Spostare la fotocamera in basso? Non sembrava una cosa intelligente da fare. Penso che ci fosse più angoscia per noi stessi. Tutti gli altri penseranno che questo è il giusto compromesso che abbiamo fatto qui? "

Le cornici sottili sembravano la cosa intelligente da fare. Spostare la fotocamera in basso? Non sembrava una cosa intelligente da fare.

Dato come è decollata la tendenza della cornice sottile, la risposta sembra chiara. Non esiste un solo produttore di laptop oggi che non iteri in qualche modo su cornici strette. Persino Apple ha ridotto le cornici dei suoi MacBook in risposta alla pressione di cornici sempre più sottili.

“Quando abbiamo preso la decisione, abbiamo pensato che fosse un problema che risolveremo con la prossima iterazione. Quello che non ci rendevamo conto di quanto sarebbe stato difficile per i nostri team di ingegneri e tecnici creare effettivamente una soluzione [...] "

La difficoltà della situazione è diventata chiara quando l'ingegneria di Dell ha iniziato a lavorare sul primo successore dell'XPS 13. Nessun singolo componente della fotocamera era il problema. Ogni componente era un problema. Il sensore era troppo grande, l'obiettivo era troppo grande, i circuiti stampati erano troppo grandi ed era necessario ancora più hardware per cablare tutto insieme. Spremere di nuovo una telecamera nella cornice superiore non era una questione di riorganizzare le parti. Significava progettare nuove parti e confezionarle in modi nuovi.

Ecco perché ridurre la fotocamera non era la prima opzione e dovremmo essere tutti contenti che Dell non abbia scelto le alternative prese in considerazione.

La tacca che non è mai stata

Ritagliare una tacca nel display sembra la soluzione più ovvia a prima vista. L'iPhone l'ha fatto per primo e quasi tutti i produttori di smartphone hanno seguito l'esempio. È solo questione di tempo prima che arrivino ai laptop, giusto?

"C'erano molte altre idee in circolazione", ci ha detto Maxwell Andrews, un ingegnere responsabile di Dell. "In realtà abbiamo considerato [una tacca] un bel po 'prima che il mercato della telefonia lo implementasse".

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Se questo ti rende nervoso, non sei solo. Posizionare una tacca in un laptop Windows non è come farlo su un iPhone. Il primo dei tanti problemi era nell'esperienza dell'utente stessa.

"Abbiamo fatto alcuni prototipi", ha detto Andrews. “Avere questa bellissima tela indisturbata e poi intromettersi in essa è piuttosto lampante. Non volevamo influire sull'esperienza di visualizzazione delle persone per una funzione della fotocamera che la maggior parte utilizza solo occasionalmente. Il display è qualcosa che i clienti usano ogni singolo giorno. È la caratteristica principale del prodotto. È lì che tutte le informazioni, tutto il lavoro, tutto il contenuto arrivano attraverso quel display.

Andrews ha ragione. Fare un selfie su uno smartphone è un po 'più comune che prenderne uno su un PC. E fare spazio a una tacca su Instagram o WhatsApp è una cosa. Ma in Photoshop o Google Chrome o CAD? È diverso. Una tacca potrebbe facilmente oscurare le barre degli strumenti importanti a cui gli utenti devono accedere.

Windows inoltre non consente lo stesso grado di personalizzazione di iOS o Android. Apple controlla completamente iOS, mentre Google mantiene pochissimo controllo su Android. Microsoft, tuttavia, ha un'opinione sull'esperienza di base che ogni utente Windows dovrebbe avere e, sebbene Dell sia uno dei maggiori produttori di PC, anche se non ha abbastanza influenza, richiede una funzionalità Windows completamente nuova a vantaggio di un solo laptop.

Quello era quello. La tacca era fuori. Ma non era l'unica opzione sul tavolo. È qui che le cose si fanno strane.

Un concetto metteva la fotocamera dietro lo schermo, il che avrebbe risolto completamente il problema. Questo, come il notch, non è un concetto completamente nuovo. Diverse aziende hanno perseguito l'idea in modi diversi, anche se con scarso successo. Dell non ha fatto eccezione. L'azienda non ha potuto procurarsi il pannello OLED di cui aveva bisogno e i primi test di ingegneria non hanno prodotto ottimi risultati.

Dell XPS 13 Una vista in primo piano della webcam ridisegnata e della cornice più sottile dell'XPS 13 del 2019. Riley Young / Digital Trends

“Ci sono molti artefatti che vengono creati perché essenzialmente stai ancora riprendendo attraverso una griglia di fili, quindi la qualità dell'immagine è terribile. Anche se avessimo un pannello OLED con cui lavorare, semplicemente non soddisfaceva i requisiti di qualità. "

Un'altra soluzione consisteva nell'uccidere un paio di pixel al centro dello schermo e posizionare la telecamera dietro di esso. Ciò, tuttavia, aveva un problema ovvio: pixel morti al centro dello schermo.

Disperati, gli ingegneri Dell furono costretti a considerare soluzioni insolite. La cosa più strana era una telecamera periscopica. Andrews ha descritto una fotocamera che si piegava a forma di "L", piegandosi a un angolo di 90 gradi in modo che il sensore potesse allinearsi con l'obiettivo. È stata un'idea intrigante che ha contribuito a mantenere la cornice piccola, ma ha provocato le sue stesse sporgenze dal telaio.

Alla fine, Dell ha dovuto tornare alla soluzione ovvia ma difficile. La fotocamera doveva essere più piccola. Con l'obiettivo evidente, gli ingegneri dell'azienda si misero al lavoro, anche se non avevano idea se il successo fosse possibile.

Una scheggia qui, una scheggia là

La maggior parte dei componenti che compongono una webcam inserita nel computer sono realizzati da aziende diverse. Il sensore, l'obiettivo, la struttura attorno all'obiettivo, persino il processo di assemblaggio. Gran parte di ciò è al di fuori della sfera di influenza di Dell.

"Abbiamo dovuto fare molte indagini approfondite con i nostri fornitori per vedere su cosa avremmo potuto fare progressi", ci ha detto Andrews. "In definitiva, abbiamo visto un percorso in cui se potessimo ottenere l'obiettivo più piccolo, alcune ottimizzazioni dal nostro fornitore di sensori e un modo migliore per impacchettare questi due componenti insieme che rimuove alcuni dei pezzi meccanici non necessari della fotocamera, potremmo arrivare a qualcosa molto, molto piccolo. "

Dell

È iniziato con il sensore. Questo componente centrale è una parte di merce pensata per essere venduta come pezzo standard a molti fornitori. Convincere un fornitore a realizzare un piccolo sensore personalizzato per Dell non stava per accadere. Dell potrebbe essere uno dei maggiori produttori di PC, ma rispetto al tipo di numeri che le aziende di smartphone spingono, non ha molta influenza.

Invece, l'azienda ha dovuto fare qualcosa di molto più impegnativo. Doveva convincere i suoi partner che stava facendo qualcosa di grande. Qualcosa di più grande di un semplice Dell.

"A quel tempo, non credo che avessero lo stesso interesse a risolvere il problema perché eravamo gli unici a fare una cornice sottile", ci ha detto Randall Heaton. "Ma ora che sempre più notebook stanno uscendo con cornici più sottili, il produttore ha pensato, 'Va bene, ha senso per me sviluppare un nuovo processo di produzione per questo e farlo in modo efficiente.'"

L'azienda ha dovuto convincere i suoi partner che aveva intenzione di fare qualcosa di grande.

Dell ha iniziato quella tendenza con le cornici sottili e, alla fine, il suo partner fornitore ha visto il vantaggio. Dell è stato uno dei primi acquirenti, strappando i sensori dalla catena di montaggio.

Con il sensore più piccolo in mano, Dell aveva bisogno di un obiettivo più piccolo e di un alloggiamento in plastica per mettere tutto insieme. Anche questo è stato più difficile di quanto potresti pensare. Costruire la nuova fotocamera non era solo questione di chiedere all'azienda che la assemblava di avvitare le parti insieme più strettamente. Per radere gli ultimi millimetri erano necessarie tecniche completamente diverse.

"Dal momento che stanno effettivamente assemblando la telecamera, lavoriamo con loro per portare alcuni dei macchinari di assemblaggio davvero avanzati dalla loro linea di produzione di fotocamere per telefoni cellulari al lato PC, cosa che non avevano mai fatto prima", ha detto Andrews. "Li abbiamo davvero spinti a modernizzare il loro gruppo di telecamere per PC in modo da poter realizzare questo pacchetto estremamente piccolo."

Quanto è avanzato? Bene, coinvolge robot e laser. La filettatura che normalmente tiene l'obiettivo direttamente in linea con il sensore faceva parte della pila verticale che non si adattava alla cornice. Quindi, è stato rimosso. Ora l'obiettivo viene posizionato da un robot per garantire un perfetto allineamento e quindi incollato in posizione. La colla in eccesso viene quindi rimossa con un laser. Queste sono tecniche utilizzate per le fotocamere degli smartphone, ma è un nuovo territorio per i PC.

dell piccola fotocamera Dell

Restringendo ogni pezzo e quindi tagliando ogni frammento di un millimetro di altezza verticale dall'assieme, Dell ha finalmente trasformato una fotocamera da 7 mm in una fotocamera da 2,25 mm. È abbastanza piccolo da essere inserito in quello che Dell chiama uno schermo "InfinityEdge".

Ma con un sensore e un obiettivo più piccoli è arrivato un problema diverso. Qualità dell'immagine. Un sensore così piccolo non è esposto a luce sufficiente per creare un'immagine di alta qualità e il tentativo di aggiungere più luce può portare a un rumore eccessivo che confonde l'immagine. Dell chiama la propria soluzione proprietaria al problema "riduzione del rumore temporale". È una tecnologia in lavorazione da anni, ma nella nuova fotocamera XPS 13 ha trovato la sua corrispondenza ideale.

"Questa riduzione del rumore temporale prende più fotogrammi dell'immagine e la confronta, quindi è in grado di eliminare parte del rumore che potrebbe essere introdotto dal sensore più piccolo con meno luce che arriva alla fotocamera."

È una combinazione di software e hardware all'avanguardia, che è esattamente dove arrivano sempre i migliori pezzi di tecnologia.

Il risultato non è un'esperienza straordinaria con la fotocamera. Non è migliore della webcam di qualsiasi altro laptop. Ma questo non è mai stato l'obiettivo. Svolge il lavoro senza essere puntato sul naso o aumentare le cornici. Questa è una storia di ingegneria di quattro anni, che finalmente si fa strada in un prodotto che puoi prendere e tenere tra le mani.

Il viaggio continua

Missione compiuta?

Non proprio. I progettisti e gli ingegneri di Dell hanno una visione unica del laptop di domani. Cornici più sottili. Ingombro ridotto. Uno schermo ingrandito. Ma arrivarci coinvolgerà il pensiero creativo tanto quanto il viaggio finora.

Riley Young / Tendenze digitali

Ogni millimetro della tastiera deve essere considerato. I poggiapolsi. La cerniera. Il posizionamento della tastiera. Ogni aspetto deve essere conforme alla visione.

"Abbiamo quello che pensiamo siano progetti entusiasmanti attorno a questo in futuro", afferma Heaton. “Ma è ancora in futuro. In una certa misura, sarà un po 'come questa posizione della telecamera. Non abbiamo risolto tutto per abilitare quello che pensiamo sia il sistema perfetto entro questi limiti. Ma stiamo lavorando su quanti possiamo risolverne uno alla volta. "