Quali sono i vantaggi delle fotocamere triple o quadruple negli smartphone? Qual è il ruolo della terza o quarta fotocamera?

Bene, diamo un'occhiata ad alcuni telefoni con due fotocamere. Inizieremo con il mio telefono del 2015, l'LG V10.

L'LG V10 ha due fotocamere frontali identiche da 5 megapixel. Qual è lo scopo? Lenti diverse. Una fotocamera ha un tipico obiettivo grandangolare da 90 gradi, la seconda, un obiettivo ancora più ampio da 120 gradi. Così posso scattare tutti quei selfies di gruppo che non ho mai, nemmeno una volta, avuto la tentazione di scattare con il mio telefono.

Nel corso degli ultimi quattro anni ne ho scattato uno con una vera fotocamera. Ma certo, alcune persone troveranno utile la fotocamera grandangolare per i selfie. Anche se compensato, il V10 aveva una delle prime tacche dello schermo...

Passando ai tempi moderni, ecco il Samsung Note 9 e le sue doppie fotocamere, sul retro come la maggior parte degli impianti multi-camera. A cosa servono? Beh, l'unica fotocamera "principale" è la tipica fotocamera grandangolare "normale" del telefono. In termini fotografici, la fotocamera principale di questo telefono offre un obiettivo equivalente al full-frame da 26 mm, un po' più ampio rispetto alla maggior parte dei telefoni, ma non eccessivamente. E l'altro obiettivo? È un obiettivo "ritratto", l'equivalente full-frame di un obiettivo da 52 mm. Questo è in realtà un obiettivo normale, che rende approssimativamente le prospettive come fa il vostro occhio. E sì, è un ingrandimento 2x rispetto all'obiettivo della fotocamera principale.

Quella fotocamera per ritratti... un piccolo compromesso

Entrambe le fotocamere hanno sensori da 12 megapixel, e si potrebbe pensare che siano lo stesso sensore, come sul mio V10. Ma vi sbagliate. Uno dei motivi per cui i telefoni hanno obiettivi grandangolari sulle loro fotocamere principali è che la maggior parte delle fotocamere consumer con un unico obiettivo fisso hanno optato per qualcosa tra un leggero e un moderato grandangolo. Questo permette di ottenere uno scatto di gruppo in interni e di riprendere comunque una piacevole scena naturale.

Ma l'altra ragione è che i telefoni devono essere molto sottili. A partire da Apple e praticamente abbracciato dall'industria, la "sottigliezza" del telefono è una cifra di merito. La maggior parte degli smartphone ha uno spessore di 7,0-8,5 mm. Ai vecchi tempi dei sensori da 1/3.2″ come quello dell'iPhone 5, potevi cavartela con un obiettivo con una lunghezza focale di 3.9mm - un sacco di spazio per il sensore, lo schermo e il corpo sotto quell'obiettivo. Quando sono passati al tipico sensore da 1/2.55″ di oggi, questo ha spinto l'obiettivo fino a circa 4.5-5.5mm. Lo spremono ancora lì dentro. Ma il Note ha raddoppiato la lunghezza focale in quella seconda fotocamera, giusto. Quindi questo richiederebbe un obiettivo di 9-11 mm di lunghezza focale... non è proprio una possibilità, anche nel Note 9 spesso 8,8 mm.

Quindi Samsung non ha avuto altra scelta che rimpicciolire il sensore. La stessa lente su un sensore più piccolo produce un ingrandimento maggiore. Così il tuo obiettivo da 4.5mm-5.5mm corrisponde a un obiettivo da 26-28mm su una fotocamera full frame. Quindi la fotocamera "ritratto" del Note 9 ha un sensore da 1/3.4″, più piccolo di quello del vecchio iPhone 5. Questo è il motivo per cui molti smartphone non usano le loro fotocamere per i ritratti in condizioni di scarsa luminosità... puzzano un po' per le luci forti.

Un sistema a tre fotocamere

Uno dei migliori sistemi di fotocamere telefoniche degli ultimi tempi è quello del Huawei P20 Pro, un sistema sviluppato tra Huawei e Leica Camera. Leica e Huawei hanno iniziato con sistemi a due fotocamere in una delle prime fotocamere dual-back con il P9. Il P9 non ha avuto un grande successo, ma la tecnologia era una buona idea. Il P20 Pro è stato il miglior telefono con fotocamera del 2018 secondo DxO. Prendilo con un grano di sale, poiché la metodologia di test di DxO utilizza solo i valori predefiniti impostati nell'app della fotocamera predefinita.

Questa immagine mostra ciò che hanno fatto. La fotocamera principale utilizza un nuovo tipo di sensore che è più grande, circa 1/1.72″, e può essere configurato in hardware come un sensore da 40 megapixel o un sensore da 10 megapixel. Quindi può lavorare bene in condizioni di scarsa luminosità, meglio in luce intensa.

Poi c'è un sensore monocromatico da 20 megapixel. Il sensore monocromatico può essere usato insieme al 40 megapixel per fare la mappatura della profondità per gli effetti software, e può anche essere usato nella fusione dell'esposizione con la fotocamera principale per fornire una migliore immagine complessiva. E può semplicemente scattare una foto monocromatica.

E l'ultimo, piccolissimo teleobiettivo, che è un ingrandimento di 3x rispetto all'obiettivo predefinito, molto più vicino a un tradizionale obiettivo da ritratto su una vera fotocamera. Per adattarlo, sono passati a un sensore da 1/4.1″, molto piccolo.

Questa fotocamera usa il software per fornire uno zoom 2x, 4x e 5x, oltre ai normali 1x e 3x dell'hardware della fotocamera reale.

Avanti a quattro fotocamere!

Il Samsung A9 è uno dei primi telefoni con quattro fotocamere. Cosa stanno pensando?

In questo caso, la fotocamera principale è un chip da 24 megapixel, il più grande del telefono. C'è una fotocamera per ritratti 2x a 10 megapixel, una fotocamera ultrawide a 8 megapixel, e la quarta, una fotocamera da 5 megapixel usata solo per fornire parallasse e permettere la mappatura della profondità per gli effetti speciali del software, insieme alla fotocamera principale.

Ecco uno smartphone con 9 telecamere, attualmente in sviluppo. Questo viene dalla società Light, una startup che è uscita con una fotocamera point-and-shoot molto costosa che, piuttosto che utilizzare un sensore e un obiettivo convenzionale e serio, ha utilizzato sedici fotocamere per smartphone vecchio stile (1/3.2″) e tre diverse lunghezze focali dell'obiettivo su tutte.

L'idea della fotografia computazionale è stata in prima linea nelle fotocamere del telefono nel 2018, in particolare con il Google Pixel che è stato valutato come una delle migliori fotocamere del telefono del 2018, anche dato che ha utilizzato una singola fotocamera, un modulo Sony IMX trovato su almeno altre 50 telecamere. Google, naturalmente, è una società di software e, sempre più, di AI, e hanno costruito gran parte di questo successo sull'uso di più scatti e di un software intelligente per mettere tutto insieme. L'idea di Light - un po' un fallimento nella loro fotocamera da 2.000 dollari, ma non una cattiva idea in generale - è stata quella di scattare più fotocamere contemporaneamente e utilizzare l'elaborazione computazionale senza preoccupazioni per il movimento del soggetto o della fotocamera come si avrebbe con tali foto utilizzando un singolo sensore.

In breve, ogni fotocamera messa in un telefono ha uno scopo, anche se senza analizzare il telefono specifico, si sa solo con certezza cosa fa la fotocamera principale.