Una fotocamera da 100 megapixel su uno smartphone è utile?

No.

È utile una fotocamera da 40 megapixel o 48 megapixel su uno smartphone? Un po'. Huawei ha spedito ormai due generazioni di smartphone, il P20 Pro e il P30 Pro, con una fotocamera da 40 megapixel con sensore da 1/1.7″.

La ragione principale per cui questa classe di sensori più grandi sarà da 40 o 48 megapixel è un bel trucco che stanno facendo con i filtri di colore. La maggior parte delle fotocamere digitali utilizzano un filtro di colore Bayer, prendendo un colore per fotodiodo e interpolando dai vicini per fornire campioni di colore R, G e B per ogni pixel. Questi nuovi sensori usano un modello di filtro "quad Bayer" modificato. Questo permette di scattare un'immagine ad alta risoluzione per ogni fotodiodo, o di raggruppare gruppi di quattro per funzionare come una telecamera a bassa risoluzione.

Perché? La modalità a bassa risoluzione catturerà più luce, migliorando notevolmente la qualità di un'immagine in condizioni di scarsa luminosità. L'immagine a risoluzione più alta può apparire migliore in piena luce, e può anche essere ritagliata per lo zoom pur rimanendo all'interno dei 10-12 megapixel normali per le fotocamere telefoniche.

Perciò perché non 100 megapixel. Ecco il problema. Sul sensore Sony da 48 megapixel, presente in alcuni nuovi telefoni come il Nokia X71 e lo Xiaomi Mi 9, i singoli pixel sono molto, molto piccoli. I pixel hanno un diametro di circa 800 nm. Ma la frequenza più bassa della luce che viene registrata, all'estremo rosso dello spettro visivo, è di circa 700 nm. Di conseguenza, restringere i pixel più di così significa creare un sensore con una risposta di colore incoerente.

Oppure è necessario far crescere il sensore di circa il doppio dell'area. Ci sono stati telefoni, come il Nokia N808 e il Nokia Lumia 1020, con sensori più grandi. Per supportare un sensore più grande, è necessario un obiettivo più grande e una lunghezza focale più lunga - una distanza maggiore tra il sensore e l'obiettivo. Questo ha reso questi telefoni impopolari nel mainstream. La maggior parte degli acquirenti vuole una buona fotocamera, ma hanno bisogno che il loro telefono adempia prima alla sua funzione primaria di computer tascabile. Ogni tentativo di spingere per avere troppa fotocamera in un telefono ha portato a un telefono impopolare.

E c'è un altro problema: la diffrazione. Per risolvere effettivamente 48 megapixel su uno di questi telefoni, l'obiettivo dovrebbe essere f/1.4 o più veloce. Questo è proprio sul filo del rasoio. Con un obiettivo f/1.8, avrai una risoluzione effettiva di circa 33 megapixel. I telefoni Huawei sono in testa perché stanno usando un buon hardware, compreso un obiettivo che si abbina al sensore, e stanno aggiungendo un sacco di software sopra di esso, sotto la guida di Leica Camera Corp.

Quindi, anche senza il problema del colore, raddoppiare il numero di pixel non farà nulla di pratico sulla risoluzione dell'immagine senza passare a un obiettivo molto più esotico, grande e costoso. Le lenti del telefono più veloci recentemente come le lenti della fotocamera principale f/1.5 su vari Samsung. E Samsung apparentemente sentiva che era troppo morbido a f/1.5, quindi offrono anche una modalità f/2.4 fermata. Non è comunque un'opzione se si vuole tutta quella risoluzione con pixel minuscoli, minuscoli.

5Questo non significa che nessuno proverà un sensore a risoluzione più alta. Un sacco di fotocamere telefoniche sono uscite con lenti da 16 megapixel e solo 10 o più megapixel effettivi di risoluzione effettiva, a causa della diffrazione delle loro lenti più lente. Ma sarebbe piuttosto sfacciato per un'azienda presentare una fotocamera telefonica con 100 megapixel, ma almeno 50 megapixel in "megapixel di marketing". Per non parlare del fatto che quasi nessuno, anche con una fotocamera professionale di fascia alta, ha effettivamente bisogno di 100 megapixel. Ma in una competizione feroce, il "perché possiamo" spesso vince sul "perché dovremmo."

Ora, se questo è legato ad alcuni recenti annunci di telefoni da "100 megapixel", il fatto è che nessuno sta ancora facendo un vero telefono da 100 megapixel. Il sensore a più alta risoluzione per i telefoni è quello Sony IMX586 a 48 megapixel. Se consegnano 100 megapixel, ciò avverrà con trucchi software.

Aggiornamento

Così Samsung ha, ovviamente, introdotto un sensore da 108 megapixel alla fine del 2019. È una tecnologia praticamente identica al loro silicio da 48 megapixel e 64 megapixel, anche se utilizza un filtro a colori con 3x3 celle di pixel di colore simile. Così il sensore completo offre 12 megapixel utilizzando i bucket di pixel 3x3. Usano il cropping senza pixel bucketing per agire come uno zoom digitale migliore del semplice cropping.