È possibile, qualsiasi smartphone come iPhone o Samsung per avere F1.4 apertura fotocamera e più megapixel prossimi 2017?

È certamente possibile. E in effetti, sono abbastanza correlati, cosa che mostrerò.

Ecco il problema di qualsiasi fotocamera per smartphone: le dimensioni. Se hai un obiettivo con una lunghezza focale di 5 mm, hai bisogno di avere quei 5 mm di profondità nel tuo telefono, il che va contro la tendenza a fare telefoni sempre più sottili - i telefoni di punta oggi sono spesso più sottili di 9 mm, il che diventa un problema, dato che hai bisogno di quei 5 mm di distanza tra l'obiettivo, il sensore, uno schermo, ecc. nel panino dello smartphone per un totale di meno di 9 mm... o hai bisogno di una "gobba" di fotocamera. Noterete che anche la Apple ha una "gobba" per la fotocamera - beh, nel loro caso, un anello - che sporge un po'.

Quindi il prossimo è il sensore. Abbiamo la tecnologia, naturalmente, per fare sensori più piccoli, ma il problema è che, a parità di dimensioni del chip, più megapixel rendono i pixel più piccoli. Il primo problema con i pixel più piccoli è una minore sensibilità alla luce. Noterete che Apple è passata a 13Mpixel, la maggior parte delle fotocamere dei telefoni sono 16Mpixel, e Sony ne ha alcune a 20Mpixel.

Per compensare, possono fare un sensore più grande. Ma questo avrà bisogno di un obiettivo più grande, a parità di condizioni. E una lente più lunga... una lente da 4-5mm su un iPhone è un leggero grandangolo, ma mettila su un sensore più grande, e avrai un ultra grandangolo. La maggior parte delle persone non lo vuole. Quindi passare a un sensore più grande richiederebbe anche un obiettivo di lunghezza focale più lunga, il che significa un corpo macchina più spesso, una gobba ancora più spessa. Non puoi cavartela con una lunghezza focale di 10 mm su un telefono spesso 9 mm, semplicemente non succede. A meno che tu non sia Nokia... o qualche altra azienda che fa un telefono più speciale. E l'intera faccenda Nokia è finita male.

E allora cosa succederebbe se rendessimo i pixel più piccoli? Apple usava lenti f/2.4 nelle sue fotocamere qualche anno fa su sensori da 1/3″ 8MPixel, il mio LG V10 dell'anno scorso, con un sensore da 16Mpixel, ha una lente f/1.8 e un sensore leggermente più grande da 1/2.6″. Penso che ci sia almeno una fotocamera per telefono f/1.7 fuori quest'anno. Quindi sì, si può compensare un po' i pixel piccoli aumentando l'apertura, permettendo così di far entrare più luce. Questo è comunque richiesto, dato che i fotografi telefonici vogliono migliori prestazioni in condizioni di scarsa luminosità, e si ottiene comunque così tanta profondità di campo in un obiettivo da 4-5 mm, che non c'è da preoccuparsi della messa a fuoco o dei problemi di composizione passando a obiettivi più veloci. In effetti, alcune fotocamere moderne usano persino dei trucchi software per simulare la profondità di campo e il bokeh, perché non si può davvero ottenere molto con un obiettivo corto. Le fotocamere DSLR usano generalmente lunghezze focali 10 volte più lunghe.

E qui c'è l'altro problema: la diffrazione. Se prendi un punto di luce matematicamente perfetto, a zero dimensioni, e spari quella luce attraverso un diaframma - come quello di una macchina fotografica - non ottieni un punto di luce perfetto sul tuo sensore. Si ottiene un disco di luce. Questo viene chiamato disco di Airy, dal nome di George Airy, il tizio che ha capito tutta la matematica dietro il fenomeno della diffrazione della luce.

Quindi, finché il disco di Airy è più piccolo della dimensione del mio pixel, sono a posto. Ma man mano che riduco l'apertura o la dimensione del pixel, alla fine ho ogni punto di luce che copre una buona parte di più pixel. A quel punto si dice che la combinazione fotocamera/obiettivo è limitata dalla diffrazione... la risoluzione effettiva è regolata dalla diffrazione... in pratica, dal diaframma.

Questo è il motivo per cui gli smartphone e le fotocamere P&S con sensori piccoli non hanno controlli del diaframma. Sul tuo iPhone f/2.4 di qualche anno fa, il tuo sensore da 8Mpixel e 1/3″ non vedeva la diffrazione, ma se stringi un po' l'apertura lo farà. A 20 Mpixel, probabilmente avrete bisogno degli obiettivi f/2.0 o f/1.8 (a seconda delle dimensioni del sensore) che molte fotocamere hanno in dotazione oggi, anche solo per preoccuparsi del sensore ad alta risoluzione. E quindi, sì, se hai intenzione di aumentare la risoluzione oltre i 20Mpixel senza passare a un sensore più grande, avrai bisogno di un obiettivo più veloce, f/1.4 o migliore.

Oppure puoi semplicemente spedire "megapixel di marketing". Lo troverai sulle fotocamere P&S di fascia più lunga. La maggior parte di queste usano sensori da 1/2.3″, appena un pelo più grandi della maggior parte dei sensori degli smartphone (quello del mio LG V10 è 1/2.6″). Ma per competere contro gli smartphone, includono lunghi zoom, forse 10:1, forse di più... e di solito a circa f/3.2-f/3.5 di apertura massima. Quindi questi sono limitati dalla diffrazione a circa 10-12Mpixel, indipendentemente dalla risoluzione del sensore.

Ora, l'altra cosa è, hai davvero bisogno di più risoluzione? Ho una reflex professionale (circa) full frame, la Canon 6D, con un sensore da 20 Mpixel. Non ne voglio davvero di più su quella fotocamera, perché ciò ridurrebbe la sua sensibilità alla luce. Ho anche un paio di fotocamere Olympus Micro quattro terzi, 1/4″ delle dimensioni del sensore della DSLR ma ancora gigantesche rispetto agli smartphone. Sono fotocamere da 16MPixel, e alcuni dei nuovi modelli hanno sensori da 20Mpixel. La maggior parte delle persone non ha bisogno di sensori più grandi. Infatti, io scatto molti scatti compositi, panaromici e altri, quindi se sto componendo 50 o 80 foto, in realtà non importa molto se sono 16, 20 o 36 megapixel. Il risultato finale è probabilmente più di 100 Mpixel comunque, più di quanto mi serva davvero. Inoltre, ho dovuto ottenere 64GB di DRAM sul mio PC per fare alcune delle fusioni composite che ho girato... non voglio davvero avere bisogno di 128GB!

Pensiamo che sia chiaro che la maggior parte delle compagnie telefoniche si sia stabilita su qualcosa nella gamma 8-20 MPixel. Ora ne stanno aggiungendo due per scopi diversi. Apple ti dà una fotocamera teleobiettivo oltre a quella leggermente grandangolare. LG ha una fotocamera molto grandangolare. Huewei ha messo un sensore B&W e uno a colori separati in uno dei loro. Penso che sia così che se la giocheranno per un po'.