Come fanno le fotocamere dei cellulari a mettere a fuoco senza muovere le lenti?

I primi cellulari con fotocamera avevano lenti a fuoco fisso. Questo era possibile grazie a una cosa chiamata "gamma iperfocale". Fondamentalmente, un obiettivo a qualsiasi impostazione può fornire un'immagine accettabilmente nitida su una gamma di distanza. Man mano che si abbassa la lunghezza focale dell'obiettivo, questa gamma aumenta. E man mano che si restringe l'apertura, questa gamma aumenta. Quindi, proprio come le macchine fotografiche economiche point & shoot di una generazione fa, i primi telefoni con fotocamera avevano lenti che tipicamente mettevano a fuoco da 2 o 3 piedi all'infinito. Questo era sufficiente per molti usi. Questo significava un obiettivo f/3 -f/4 e di solito un sensore molto piccolo, forse 1/4", che consentiva un obiettivo molto corto, forse 3mm.

Con l'aumento della domanda di telefoni con fotocamera migliore, questo non era più possibile. Gli utenti vogliono più pixel, il che richiedeva sensori più grandi... gli smartphone moderni vanno dal sensore da 1/3.2" dei telefoni Apple al sensore da 1/2.3" dei Sony, e Nokia ha persino usato un sensore da 1" in un telefono, ma lo ha ridimensionato nei modelli successivi. Questo ha richiesto lenti più grandi. E hanno richiesto migliori prestazioni in condizioni di scarsa luminosità, il che ha richiesto aperture più ampie. Così le lenti sono cresciute un po' più larghe e lunghe, e in più c'è stata la richiesta di usare la fotocamera per altre cose, come la scansione dei codici a barre, che richiede una messa a fuoco molto ravvicinata.

Quindi praticamente tutti gli smartphone di fascia alta, e un buon numero di modelli di fascia media, hanno lenti a fuoco. Non si vede la messa a fuoco esternamente... l'elemento frontale è sigillato alla custodia, dietro un pezzo di vetro protettivo. Stanno usando un sistema di messa a fuoco interna - alcuni elementi si muovono per mettere a fuoco l'obiettivo. Questo non è unico per gli smartphone, alcuni obiettivi di fotocamere reali usano anche la messa a fuoco interna.