Da 0, 11 megapixel agli assistenti per reti neurali: come si sono evolute le fotocamere negli smartphone

2024 Autore: Malcolm Clapton | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 04:01

Una breve escursione nella storia della fotografia mobile.

La fotocamera di uno smartphone è diventata parte integrante della nostra vita: con il suo aiuto puoi sempre catturare un momento importante e condividerlo con gli altri. Tuttavia, perché questo diventasse reale, ci sono voluti 20 anni di progresso tecnico, ridistribuzione del mercato delle attrezzature fotografiche e molte innovazioni. Abbiamo deciso di ricordare come la fotografia mobile ha fatto irruzione nella nostra vita quotidiana e quali aziende l'hanno resa semplice e accessibile.

I primi cellulari con fotocamera

Per la prima volta la fotocamera è apparsa nel telefono nel 1999: la società giapponese Kyocera ha rilasciato il modello VP-210, che ha permesso di effettuare videochiamate. La telecamera era posizionata di fronte e catturava il volto del proprietario a una velocità di 2 fotogrammi al secondo. Potrebbe anche scattare selfie con una risoluzione di 0, 11 megapixel e archiviarli nella memoria del dispositivo in una quantità massima di 20 pezzi.

Negli anni successivi, le fotocamere mobili si sono sviluppate rapidamente sotto l'assalto della concorrenza e già nel 2004 è stato raggiunto il traguardo di 1 milione di pixel (1 megapixel). E nel 2005 il mercato è stato scioccato da due modelli che possono essere definiti i primi cellulari con fotocamera: Nokia N90 e Sony Ericsson k750i. Hanno messo in mostra fotocamere con messa a fuoco automatica da 2 megapixel e hanno catturato immagini nitide, non astrazioni sfocate. Fu allora che l'atteggiamento degli utenti nei confronti della fotografia mobile iniziò a cambiare: i gruppi tematici apparvero su Flickr, le persone iniziarono a scambiarsi immagini ricevute sui loro telefoni e discuterne.

Con ogni anno successivo, il numero di persone che scattano foto al telefono è cresciuto in modo esponenziale. L'uscita dell'iPhone nel 2007 ha cambiato l'atteggiamento nei confronti dei dispositivi monofunzionali: gli smartphone hanno iniziato a sostituire i lettori MP3, quindi le foto e le videocamere amatoriali.

L'alba di Instagram

Il mercato delle fotocamere è crollato nel 2010 con il lancio di Instagram. Gli utenti volevano ottenere un'immagine attraente il più facilmente e rapidamente possibile e pubblicarla sui social network.

Allo stesso tempo, la qualità delle fotocamere mobili è migliorata. Introdotto nel 2011, l'iPhone 4s ha ricevuto una fotocamera da 8 megapixel e un'ottica sensibile alla luce con un'apertura di f / 2, 4. Queste caratteristiche coprivano la maggior parte delle esigenze: premere un pulsante, ottenere una cornice luminosa e caricarla su Instagram.

Nel tempo, l'elaborazione delle immagini negli smartphone è diventata più aggressiva: contrasto, saturazione e nitidezza dei contorni in priorità e la naturalezza dell'immagine è sbiadita in secondo piano. Ma ci sono stati anche tentativi di portare la tecnologia professionale nelle fotocamere mobili. Quindi, Nokia nel 2012 ha realizzato il telefono con fotocamera 808 PureView.

Il modello si distingueva per caratteristiche fenomenali per l'epoca. La risoluzione della fotocamera era di 41 megapixel e la dimensione fisica del sensore era di 1/1, 2 ″. Era inoltre dotato di otturatore meccanico, filtro ND integrato, obiettivo Carl Zeiss con apertura f/2, 4 e flash allo xeno.

Sfortunatamente, altri produttori non hanno avuto fretta di seguire l'esempio di Nokia, facendo affidamento su filtri e altri abbellimenti.

Più fotocamere, buone e diverse

Ad un certo punto, le aziende hanno deciso di aumentare il numero di fotocamere negli smartphone. Nel 2011, sono stati rilasciati HTC Evo 3D e LG Optimus 3D, che utilizzavano due obiettivi ciascuno per creare fotografie stereoscopiche. Tuttavia, la tecnologia si è rivelata non reclamata e i produttori hanno dimenticato tali esperimenti per diversi anni.

Nella primavera del 2014, il mercato ha visto l'HTC One M8. Lo smartphone ha ricevuto un modulo ausiliario per misurare la profondità e separare l'oggetto dallo sfondo. Pertanto, la società ha implementato la modalità verticale due anni prima di quanto fatto da Apple.

Un vero boom è avvenuto nel 2016, quando i più grandi produttori hanno presentato le loro soluzioni. Allo stesso tempo, non esisteva un'unica visione del perché uno smartphone avesse bisogno di due fotocamere. Ad esempio, Huawei ha promosso la fotografia in bianco e nero con il P9, che ha sviluppato in collaborazione con Leica. L'LG G5 si è affidato a shirik e Apple ha introdotto un teleobiettivo per i ritratti e lo zoom ottico nell'iPhone 7 Plus.

Come si è scoperto, due fotocamere non sono il limite. Ormai quasi tutti gli smartphone in commercio sono dotati di tre obiettivi con diverse lunghezze focali, oltre a fotocamere per la macrofotografia e la misurazione della profondità.

Caratteristiche crescenti

La qualità delle fotocamere mobili è sempre stata limitata da limitazioni fisiche: il piccolo spessore del case non permetteva di dotare gli smartphone di ottiche di alta qualità e sensori di grandi dimensioni. Tuttavia, gli utenti chiedevano miglioramenti, le aziende cercavano di soddisfare le loro esigenze.

Quindi siamo finiti con le telecamere che sporgevano di pochi millimetri dal corpo. Sono cresciute anche le dimensioni fisiche dei sensori: se cinque anni fa oscillavano entro 1/3″, ora sono comparsi sul mercato il Samsung Galaxy S20 Ultra e Huawei P40 con sensori da 1/1,3″. I sensori di immagine sono stati ingranditi quasi nove volte, il che ha notevolmente migliorato la qualità delle fotografie.

L'ampia area dei sensori ha permesso di aumentare la risoluzione. Le fotocamere mobili da 48MP e 64MP sono diventate la norma, mentre Samsung e Xiaomi hanno già raggiunto il traguardo dei 108MP. Tuttavia, le foto con una tale risoluzione pesano troppo, quindi gli ingegneri hanno fatto un trucco: le informazioni dei pixel vicini vengono combinate. Questo riduce la risoluzione, ma in cambio otteniamo meno rumore e una gamma dinamica più ampia.

Qual è il prossimo

Tutte queste innovazioni hanno reso gli smartphone un sostituto ideale per le fotocamere digitali point-and-shoot. Tuttavia, hanno ancora spazio per crescere. E anche se le caratteristiche fisiche raggiungono il limite, il software verrà sempre in soccorso.

Ora la fotografia computazionale sta prendendo piede: la fotocamera acquisisce una serie di immagini e le reti neurali basate su di esse raccolgono il fotogramma perfetto, sopprimendo il rumore, equalizzando la luminosità e correggendo il colore. Il metodo è utilizzato in Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 e molti altri smartphone. L'elaborazione avviene automaticamente e in modo impercettibile per l'utente: vede solo il risultato.

Con l'aumento delle prestazioni, le capacità delle fotocamere diventano più ampie. Possono già registrare video ed eseguire elaborazioni in tempo reale: sfocare lo sfondo o renderlo in bianco e nero, lasciando gli oggetti a colori. Si sta sviluppando anche la direzione della realtà aumentata: Apple ha già dotato l'iPad Pro di un sensore LiDAR per lavorare con le applicazioni AR, e presto la tecnologia apparirà anche su iPhone.

Le fotocamere mobili stanno diventando un complesso hardware-software, le cui capacità non comprendiamo appieno. Ecco perché è più interessante seguire gli ultimi sviluppi in questo settore e testarli di persona.