Los sensores de 1 pulgada son lo mejor que les está pasando a los móviles, aunque ponen dos problemas sobre la mesa
Fotografía y vídeo

Los sensores de 1 pulgada son lo mejor que les está pasando a los móviles, aunque ponen dos problemas sobre la mesa

Se avecinan tiempos emocionantes para los entusiastas de la fotografía con los smartphones. Como os hemos explicado hace unas horas, Xiaomi ha anunciado que el próximo 4 de julio presentará su 12S Ultra, un teléfono móvil de gama alta que nos propondrá una cámara principal equipada con un sensor de 1 pulgada fabricado por Sony, el modelo IMX989, y una óptica diseñada por Leica.

Este no será en absoluto el primer móvil que apuesta por un captador de 1 pulgada. Sony, Leica y Sharp son algunas de las marcas que ya han colocado en las tiendas terminales equipados con un sensor de este tamaño, pero el paso que está a punto de dar Xiaomi nos invita a aceptar que quizá ha llegado la hora de que los sensores de 1 pulgada comiencen a popularizarse en los smartphones.

Y, si así fuese, sería una noticia fantástica. La baza más evidente que tienen estos sensores consiste en que incorporan fotodiodos de un tamaño considerable, por lo que su rendimiento cuando escasea la luz ambiental es en teoría superior al que nos entregan los captadores con fotorreceptores más pequeños. Sin ir más lejos, el sensor Exmor RS CMOS de 1 pulgada y 20 megapíxeles que incorpora el Xperia PRO-I de Sony tiene fotodiodos de 2,4 µm.

Sin embargo, no todo son buenas noticias. Y es que aprovechar al máximo todo el potencial de un sensor de 1 pulgada en un smartphone no es fácil. Precisamente, el Xperia PRO-I ilustra este desafío a la perfección debido a que su óptica ZEISS solo consigue cubrir el área central del sensor, por lo que la resolución efectiva, la utilizable, es de aproximadamente 12,2 megapíxeles en formato 4:3. Los 7,8 megapíxeles restantes no se emplean, por lo que en lo que se refiere a su resolución el sensor queda infrautilizado.

El limitado espacio disponible en un móvil es un reto difícil de superar

Poner a punto una óptica de alta calidad para un teléfono móvil que sea luminosa y consiga minimizar las aberraciones cromáticas y la distorsión geométrica no es nada fácil. Y no lo es, sobre todo, debido al muy limitado espacio disponible en su interior.

Los ingenieros de Sony podrían haber dotado a la cámara principal del Xperia PRO-I de una óptica capaz de recoger la luz y proyectarla sobre toda la superficie del sensor de 1 pulgada (es lo que han hecho en la cámara RX100 VII), pero en ese caso este smartphone sería sensiblemente más grueso, más pesado, y quizá también más grande. Y la mayor parte de los usuarios posiblemente rechazaría un mazacote así.

Poner a punto una óptica de alta calidad para un teléfono móvil que sea luminosa y consiga minimizar las aberraciones cromáticas y la distorsión geométrica no es nada fácil

Ya nos hemos topado con los dos grandes problemas que plantea la integración en un teléfono móvil de un sensor de 1 pulgada. Si convive con una óptica convencional una parte de su resolución queda desaprovechada, y si trabaja en tándem con un bloque óptico similar al que podemos encontrar en una cámara de fotos compacta el volumen y el peso del smartphone se verán incrementados perceptiblemente, y parece que ni las marcas ni los usuarios estamos dispuestos a aceptarlo.

Afortunadamente, tenemos razones fundadas para prever que los sensores de 1 pulgada encontrarán su lugar en los teléfonos móviles, y, por el camino, estos dos problemas acabarán evaporándose. Y esto significa que será posible aprovechar la resolución completa del captador sin que al hacerlo el volumen y el peso del terminal se incrementen más allá de lo razonable.

A finales del año pasado tuve la oportunidad de mantener una larga e interesante conversación con Sebastian Doentgen, un experto en óptica que actualmente ejerce como uno de los máximos responsables de electrónica de consumo en ZEISS. Y, entre otros puntos, abordamos las dificultades a las que tienen que enfrentarse los fabricantes de las ópticas de los móviles para poner a punto soluciones de calidad en el limitadísimo espacio disponible en el interior de uno de estos terminales:

Afortunadamente, la corrección de la distorsión normalmente no representa un problema en el contexto de la óptica de los smartphones

«La necesidad de miniaturizar la óptica de las cámaras de los teléfonos móviles condiciona seriamente la elección del material utilizado en la fabricación de los elementos ópticos. Pero, por otro lado, el uso de lentes de plástico hace posibles diseños ópticos muy innovadores que, además, tienen un coste muy bajo», me explicó Doentgen.

Los elementos ópticos de plástico pueden introducir un nivel de distorsión geométrica y aberración cromática superior al de las lentes de vidrio. Afortunadamente, la corrección de la distorsión normalmente no representa un problema en el contexto de la óptica de los smartphones. Aunque el hardware óptico introduzca una distorsión residual importante puede ser corregida por el software de una forma muy convincente.

Camaramovil

Sin embargo, el control de las aberraciones cromáticas representa un desafío mucho mayor debido a las limitadas opciones que tienen los fabricantes a su disposición a la hora de elegir el tipo de plástico que van a utilizar en la fabricación de las lentes. Aun así, una vez que esté resuelto este problema todavía permanece sobre la mesa la necesidad de conseguir que la óptica cubra toda la superficie del sensor sin que su volumen sea excesivo.

Una óptica lineal tradicional no parece ser la mejor compañera de viaje de un sensor de 1 pulgada, pero los objetivos periscópicos podrían ser la solución que estamos buscando. Sebastian nos lo explica:

«Si nos ceñimos a la óptica lineal tradicional de los smartphones su longitud es, definitivamente, un factor limitante. Y lo es debido a que solo puedes apilar una cantidad limitada de lentes. En el futuro es posible que consigamos introducir hasta 8, o, incluso, 10 elementos, pero dado lo limitado que es el espacio disponible en el interior de los teléfonos móviles no estoy seguro de que sea posible introducir más elementos en la óptica».

«No obstante, gracias al desarrollo de los objetivos periscópicos las reglas del juego han cambiado completamente porque la limitación de espacio vertical ha desaparecido. En la dimensión horizontal el espacio no está tan limitado como en la vertical, de modo que tenemos la posibilidad de apilar muchos más elementos ópticos. Será interesante comprobar cómo se aprovechará este potencial en el futuro», me aseguró Doentgen con satisfacción.

Así están las cosas. Me reafirmo en el vaticinio que he hecho en las primeras líneas de este artículo: se acercan tiempos emocionantes para los usuarios que disfrutamos haciendo fotografías con nuestro teléfono móvil. Dentro de unos días comprobaremos qué nos propone Xiaomi bajo el paraguas de su prometedor 12S Ultra, y también saciaremos nuestra curiosidad indagando en la estrategia que ha utilizado Leica para poner a punto la óptica que trabajará codo con codo con el sensor de 1 pulgada de este móvil. Nosotros ya nos estamos frotando las manos.

Imagen de portada: Burak The Weekender

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