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Lo que empezó como implementaciones propias de cada fabricante –como el iPhone 7 Plus o el Huawei P9–, parece empezar a democratizarse gracias a la aparición de soluciones integradas, como el último Qualcomm Clear Sight, que incorpora un sistema de cámara dual en un módulo independiente. La clave para ofrecer nuevas funciones –mayor capacidad de desenfoque, mejor calidad de imagen, “zoom óptico”– es la diversidad aportada por estos dos o más sensores.

Una mirada al futuro

Hace apenas un mes, la multinacional americana Qualcomm, especializada en tecnología de semiconductores –y conocida, entre otros, por sus procesadores Snapdragon– lanzaba al mercado su tecnología Clear Sight. Se trata de una solución integrada de cámaras duales para el mercado de la fotografía móvil, que incluye dos módulos –óptica más sensor de imagen–, conectados a sus correspondientes ISP o procesadores de imagen, de nombre Spectra.

Clear Sight © Qualcomm
El Clear Sight es una solución “todo en uno” para poder facilitar el acceso a las cámaras duales a cualquier fabricante de smartphones © Qualcomm

La estructura recuerda a la ya utilizada por Huawei en su P9 o en su Honor 8: un sensor clásico de tipo RGB para procesar el color y otro monocromático para captar una mayor cantidad de luz. Tal como explica Qualcomm, se trata de emular el comportamiento del ojo humano, formado de conos y bastones, los primeros sensibles a diferentes longitudes de onda –que serán interpretados como distintos colores por el cerebro humano– y los segundos sensibles exclusivamente a la intensidad lumínica. Gracias a estos dos sensores, es posible, pues, conseguir una mejor calidad de imagen y un mejor control del ruido en escenas con poca luz.

Huawei P9
Los sensores monocromáticos –como el del Huawei P9– permiten obtener una imagen con mejor relación señal a ruido en situaciones de luz escasa © Albedo Media

Se trata de una clara apuesta para aportar una solución “todo en uno” con el objetivo de llevar esta tecnología a un mayor número de fabricantes, del mismo modo que otras compañías menos conocidas como Core Photonics, dos años atrás, lo hacía con sus módulos de cámaras duales. En este caso, hablamos de Qualcomm, un actor de peso en el sector de la fotografía móvil, con lo que podemos augurar un incremento del uso de este tipo de módulos en los futuros smartphones.

Mi 5s Plus © Xiaomi
El Xiaomi Mi 5s Plus es el primer smartphone en incorporar la tecnología Clear Sight de Qualcomm © Xiaomi

¿El futuro es, pues, centrarse solo en obtener una imagen de mayor calidad gracias a las cámaras duales? Ciertamente, no es la única opción, pues otra de las características más demandadas por los usuarios de smartphones es la posibilidad de disponer de un zoom, como el que encontramos actualmente en los objetivos de las cámaras fotográficas convencionales. Y es que, hoy en día, el zoom óptico aporta una calidad con la que el zoom digital no puede rivalizar.

El Hasselblad True Zoom de Lenovo incorpora un zoom óptico 10x en un módulo accesorio opcional que se acopla magnéticamente a los smartphones compatibles –Moto Z–, y añade una empuñadura opcional para mejorar la ergonomía. Sin embargo, el conjunto no deja de parecerse a una cámara compacta convencional, pues hablamos de un objetivo prominente de considerables dimensiones. Y a pesar de que algunos usuarios encontrarán esta solución atractiva y adecuada a sus necesidades, el peso y volumen añadidos por este accesorio no convencen al público que quiere disponer de las ventajas del zoom óptico con las dimensiones de su teléfono habitual.

Lenovo Hasselblad True Zoom © Albedo Media
El Lenovo Hasselblad True Zoom es otra forma de acerca el zoom óptico a los smartphones © Albedo Media

Un claro ejemplo de este último enfoque es el iPhone 7 Plus, que ofrece diferentes distancias focales para cada una de sus dos ópticas, de modo a poder disponer de un pequeño tele-objetivo que permite emular el equivalente de un zoom óptico 2x –en realidad, no hay tal zoom, pues el paso de una focal a otra se realiza digitalmente–. La finalidad es obtener una imagen con una ángulo de visión menor –más “tele”– con la misma calidad que la proporcionada por el objetivo más angular, utilizado en la mayoría de las situaciones.

iPhone 7 Plus © Apple
El iPhone 7 Plus dispone un pequeño tele-objetivo que permite “ampliar” la imagen sin pérdida d calidad © Apple

Este tipo de soluciones ya era preconizado por una pequeña compañía llamada LinX computational imaging, que fabricaba –entre otros– módulos de cámaras duales, y que justamente fue comprada hace dos años por Apple, para usar su savoir-faire en este tipo de tecnología. De hecho, tanto la anteriormente mencionada Core Photonics como LinX, parecían tener muy claro cuáles eran las ventajas de utilizar más de un sensor en un smartphone.

Diversidad de información

Efectivamente, usar dos sensores –de idénticas dimensiones, se entiende– permite tener el doble de superficie fotosensible sin tener que aumentar el tamaño de las ópticas; usar un único sensor de mayores dimensiones implicaría un sistema óptico más grande y, por ende, una mayor protuberancia física del módulo de cámara. Sea como fuere, usar una mayor superficie implica normalmente más cantidad de información disponible, lo que suele redundar en una mayor calidad de imagen.

Night Own Module © Core Photonics
Usar dos sensores independientes permite aumentar la superficie fotosensible disponible sin tener que incrementar el grosor del sistema de cámara © Core Photonics

De hecho, desde un punto de vista meramente físico, por el simple hecho de duplicar sensores, obtenemos más diversidad, es decir, obtenemos la misma información –la escena visualizada– desde dos captores distintos. Esta redundancia permite combinar el exceso de información para obtener mejores resultados. Técnicas similares se utilizan, por ejemplo, en radiocomunicaciones móviles, mediante el uso de múltiples antenas (Wi-Fi MIMO).

Por supuesto, la clave radica en el aprovechamiento de esta información extra. Disponer de ella es una cosa; saber utilizarla es otra. Y hoy en día, en un estado que podríamos calificar de “infancia” en cuanto al uso de cámaras duales se refiere, este punto marca diferencias importantes entre una solución y otra. Fijarse solo en las características técnicas de estos módulos no es, pues, condición suficiente –aunque si necesaria– para obtener resultados satisfactorios.

iPhone 7 Plus © Apple
No solo de especificaciones vive un smartphone; su implementación es clave © Apple

Pero ya sea implementando dos focales distintas –como el iPhone 7 Plus o el LG G5– o dos iguales pero con sensores diferentesHuawei P9 o Honor 8–, usar cámaras duales permite también jugar con otro aspecto muy buscado entre los usuarios de la fotografía móvil: el de la profundidad de campo. En efecto, usar sensores pequeños –como los que encontramos en los teléfonos móviles por una limitación de espacio– implica disponer de grandes profundidades de campo, y limita, por tanto, las posibilidades de obtener imágenes con fondos desenfocados y un bokeh armonioso.

Pero la diversidad de información de las cámaras duales permite justamente crear mapas de profundidad de campo, lo cual posibilita –mediante la aplicación de los correspondientes algoritmos– no solo desenfocar el fondo, sino incluso re-enfocar, al estilo Lytro con sus cámaras ligth field. Más aún, se pueden también mejorar las prestaciones del sistema de enfoque, gracias a estos mapas de profundidad que permiten “entender” de distancias. Parece claro pues que, a mayor diversidad, mejores prestaciones en todos estos sentidos. ¿Cómo conseguir entonces más diversidad?

© Linx Imaging
¿Por qué conformarse solo con dos sensores? © Linx Imaging

Cuando dos es poco

¿Por qué utilizar solo cámaras duales cuando podemos replicarlas en mayor cantidad sin aumentar el grosor del teléfono móvil? Ciertamente, a más cámaras –ópticas y sensores– más diversidad y redundancia y, por tanto, más información disponible con la que jugar. Todo ello nos conduce, pues, a la siguiente etapa: la de las cámaras múltiples.

L16 © Light
L16 © Light

En el terreno de las compactas, un claro ejemplo de esta aproximación de cámaras múltiples es la Light L16 Camera que, como su nombre indica, incorpora nada menos que 16 módulos, cada uno con un sensor de 13 Mpx, y con ópticas a diferentes focales –5 a 28 mm, 5 a 70 mm y 6 a 150 mm, siempre hablando de equivalentes en 35mm–, con imágenes de hasta 52 Mpx y un zoom óptico 5x. A priori, se trata de impresionantes prestaciones pero implementar algo parecido en un smartphone implicaría aumentar considerablemente el tamaño, pues aquí no solo hablamos de no incrementar el grosor, sino que tantos módulos ocuparían mucho espacio del teléfono.

No obstante, a medida que los fabricantes de smartphones van reduciendo el tamaño de sus componentes –mediante mayor integración y chips con procesos de fabricación más sofisticados–, es posible que se decanten por añadir un mayor de número de módulos de cámara pues hay que tener en cuenta que la cámara es, a fecha de hoy, uno de los principales argumentos de venta de los teléfonos móviles.

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