¿Qué factores inciden en la capacidad de un dispositivo móvil para capturar mejores fotos que otros?

La respuesta está en la creación de armonía entre el sistema óptico, la tecnología de imagen, la estructura mecánica y el procesamiento de imágenes, es decir, entre el hardware y el software. Considerando esto, HUAWEI ha revelado algunos datos para comprender cómo es la adecuada combinación de estos elementos para una calidad excepcional de fotografía. 

Hardware y software

Antes que nada, es esencial que sepas que el hardware abarca todo lo relacionado con el sensor y la óptica, mientras que el software se refiere al procesamiento de imagen. Por ende, es fundamental que los fabricantes de dispositivos móviles logren establecer un equilibrio entre ambos aspectos, ya que de poco sirve tener un hardware potente si el software no está a la altura, o viceversa. 

En este sentido, HUAWEI cuenta que su secreto no radica únicamente en tener una cámara con muchos megapíxeles en el teléfono, sino en la sinergia entre una buena óptica con un excelente procesamiento de imagen. 

Apertura focal

Otro de los parámetros para identificar lo buena que puede ser la cámara de un teléfono es la apertura focal. Esta característica es la encargada de captar la luz para el sensor, ya que una mayor luminosidad significa resultados más destacados, sobre todo en situaciones desafiantes como la oscuridad. Este componente está representado por una F en combinación con un número, entre menor es el número mayor es la apertura, y, por consiguiente, mayor es la capacidad del sensor para recoger más luz. 

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Adicionalmente, la apertura desempeña un papel crucial en la creación de profundidad de campo, un elemento que ha ganado notoriedad en los últimos años, especialmente con la popularidad de las fotografías con efecto bokeh o fondo borroso. En este sentido, una apertura más amplia tiene la capacidad de reducir la distancia entre el punto de enfoque y el resto del plano, mientras que una apertura más pequeña permite enfocar más detalles en un mismo plano sin sacrificar la nitidez de alguno de ellos. 

Dicho esto, es común que veas que el sensor principal en el módulo de cámara de un smartphone tenga una apertura focal grande, y que el telefoto o el Ultra Gran Angular presente una apertura más pequeña. Sin embargo, esta diferencia suele llevar consigo tamaños y ópticas diferentes, lo que afecta los resultados fotográficos. 

Procesamiento de imagen

Por otro lado, una parte esencial del software es el procesamiento de imagen, que básicamente se refiere a las decisiones que el teléfono toma para mejorar la imagen. Este proceso no se limita simplemente a aplicar algoritmos, sino que también depende de contar con un eficiente Procesador de Señal de Imagen (ISP). Este elemento tiene gran relevancia en la gestión del enfoque, el balance de blancos, los algoritmos de interpolación de color y la corrección de aberraciones geométricas.

Configuración del sensor

Otro componente que marca una diferencia significativa es la configuración del sensor. La mayoría de las cámaras de teléfonos utilizan sensores RGB, pero algunos otros dispositivos, como la serie P, Mate y nova de HUAWEI emplean un sensor RYYB. En este caso, se sustituyen los pixeles verdes del sensor fotosensible por superpixeles amarillos, permitiendo una entrada de luz 40% mayor.

Si bien, aspectos como el Estabilizador Óptico de Imagen (OIS), el HDR y el zoom óptico también contribuyen a la calidad de la foto, estos son comunes en la mayoría de los smartphones de gama alta y premium. Así que, al buscar un nuevo dispositivo que te brinde una excelente calidad de imagen, puedes optar por aquellos que consideren de manera integral todos los factores internos y externos de la cámara, creando una sinergia perfecta entre ellos para lograr resultados asombrosos.

Imagen: Amersfoort 001

Hasta hace algunos años, la pelea era por quién ponía la cámara con mayor resolución en un teléfono. Tal como en el segmento de cámaras digitales, el objetivo se centró en un inicio en aumentar los megapíxeles para lograr contenidos de mejor calidad. Sin embargo, y también de manera similar al negocio de las cámaras digitales, el asunto fue cambiando al hacer una integración de hardware y software en el que la resolución del sensor de la cámara no era el único aspecto para tener en cuenta.

Los avances en este sentido no se han detenido y las cámaras, que antes eran un aspecto más de los celulares,hoy son protagonistas de la industria móvil. Al respecto, las compañías encontraron que una de las maneras más sencillas de optimizar las fotografías y videos en los dispositivos móviles era agregando más cámaras, específicamente en la parte trasera de los teléfonos que es donde se ubican las cámaras más avanzadas de estos aparatos.

Los primeros equipos que se estrenaron con dos cámaras traseras aparecieron en el 2011. En esa época se vivía el furor de la tecnología 3D, que quería imponerse primero en televisores para pasar luego a otras máquinas. Los celulares HTC Evo 3D y el LG Optimus 3D irrumpieron con una apuesta de dos cámaras traseras, cada una de 5 megapíxeles, diseñadas para capturar fotos y videos en 3D; además, permitían apreciar el contenido generado en 3D en pantallas en las que no era necesario utilizar gafas (como sí sucedía en los TV).

El ocaso de la tecnología 3D vino pronto y con ello una fallida apuesta de las compañías mencionadas. Sin embargo, dejó de manifiesto que al integrar más cámaras trabajando de manera coordinada era posible obtener resultados diferentes a los logrados hasta el momento. A partir de allí, los fabricantes comenzaron a ‘jugar’ con los sensores incorporados a las cámaras para llegar a lo que tenemos hoy: equipos de hasta tres cámaras traseras que mediante combinación de hardware y software logran ofrecer a los usuarios nitidez, calidad, efectos, mayor zoom y mejora de la captura en distintos tipos de ambiente.

El siguiente celular con dos cámaras traseras (luego de los de tecnología 3D) apareció en el 2014. Se trataba del HTC One M8, un equipo con un ‘sensor’ de profundidad’,como lo llamó HTC. Según apunta el sitio especializado Android Authority, no se trataba técnicamente de una segunda cámara, más allá de que físicamente se viera así. Dicho sensor registraba la información de profundidad de cada foto tomada para luego permitir al usuario elegir qué parte de la imagen deseaba tener enfocada.

Las apuestas posteriores incluyeron modificaciones al respecto. El LG G5, en el 2015, agregaba una cámara con un lente gran angular, el cual permitía imágenes con un ángulo de visión de 135 grados. El Huawei P9, del 2016,proponía una cámara con sensor de color y la otra con sensor monocromático. Ese mismo año, el iPhone 7 Plus ofrecía una cámara doble: uno de los sensores era gran angular y el otro era telefoto, con lo cual se lograba tener zoom óptico de 2X. En el 2018, Huawei irrumpió con su P20 Pro, el cual posee una triple cámara trasera con un sensor RGB, un sensor monocromático y
un sensor telefoto.

La mezcla ideal

Como es evidente, en la práctica es posible encontrar en el mercado diferentes aparatos que integran distintas tecnologías y lentes. Sin embargo, como lo anota el sitio web How-To Geek, el resultado de la configuración que haga el fabricante dependerá en gran medida del software para el procesamiento de imágenes que emplee el equipo. Este software es el que hace la magia y logra, por ejemplo, que un celular como el Huawei P20 Pro obtenga un zoom híbrido de 5X, que se perciba de una mejor manera el efecto bokeh que hace borroso el fondo de un objeto en primer plano, que el teléfono enfoque más rápido, que sea posible obtener imágenes de buena calidad en ambientes de poca luz o que la imagen se vea en pantalla muy similar a como quedará la foto definitiva.

Con procesamiento de imágenes especializado, resalta How-To Geek, es posible unir las fortalezas de los lentes y disminuir las imperfecciones. Así se obtienen fotografías más brillantes, nítidas y claras. Por supuesto, tener más de un lente traerá beneficios, teniendo en cuenta que cada uno hace mejor ciertas ta- reas. Un lente gran angular con baja apertura será útil para obtener acercamientos de una imagen con alto detalle, aunque es posible que su desempeño no sea ideal con objetos en movimiento.

En el caso de un telefoto, aunque pueden ‘acercar’ los objetos a la cámara, no son óptimos para escenas con baja iluminación. Por su parte, los mo- nocromáticos permiten recolectar mayor información, pues su sensibilidad a la luz es mayor.

Los teléfonos actuales mezclan diversos lentes en sus cámaras traseras. Encuentre a continuación los detalles para cada uno de ellos y cómo funcionan para obtener la mejor imagen.

Cámara con sensor de profundidad

Este sensor es el más simple de todos, por lo tanto no es tan usado en la actualidad. De hecho, los primeros modelos de cámaras duales lo incorporaban. El sensor de profundidad hace una lectura en tres dimensiones de la escena a capturar, con el fin de identificar qué objetos hay y en qué posición se encuentran. Esto lo hace de manera similar a como funcionan los seres humanos, que también pueden ver en tres dimensiones y así pueden percibir la profundidad de campo de las cosas.

Una vez el sensor de profundidad registra la información, el otro sensor confirma los datos y entre los dos crean una imagen en la cual se desenfoca el fondo. Tal como lo observa el sitio web Android Pit, este efecto lo consiguen a la perfección las cámaras DSLR, pues en su interior tienen múltiples lentes que funcionan de manera coordinada. En el caso de los celulares el efecto es simulado y el celular, al detectar el fondo, lo vuelve borroso. Por eso mismo, es posible que en ciertos equipos los bordes de los objetos en primer plano se vean borrosos. Con las cámaras DSLR esto no sucede, pues la intensidad de la distorsión aumenta dependiendo de la distancia del punto focal.

Cámara con sensor monocromático

Las compañías que integran un sensor monocromático lo hacen, por lo general, acompañado de un sensor de color RGB con las mismas especificaciones de apertura, megapíxeles y sistema de enfoque. Esta ha sido la apuesta de empresas como Motorola y Huawei, aunque esta última en su más reciente serie, P20, mejoró la calidad del sensor de color a 40 megapíxeles, mientras dejó el monocromático de 20 megapíxeles.

La característica de un sensor monocromático es que no tiene el filtro RGB, es decir el filtro de color, con lo cual no captura información de los colores de la escena y todo lo registra en blanco y negro. El hecho de tener menos filtros le permite a dicho sensor la captura de más luz, teniendo en cuenta que hay una cosa menos que bloquea el sensor. Al tomar una fotografía, el celular combina en una sola imagen la captura de los dos sensores con lo cual se obtiene una fotografía con mayor detalle y menos ruido.

Cámara con gran angular

El objetivo de incorporar un lente gran angular,sumado al lente regular del teléfono,es que sea posible capturar imágenes con un mayor ángulo de visión, es decir que podamos –sin necesidad de alejarnos– tener más elementos dentro de la foto (muy útil en el caso de una fotografía grupal en un espacio reducido); en algunos dispositivos incluso las compañías denominan este lente como ‘súper gran angular’. Notará que, al describir las características de los lentes gran angulares de los celulares, los fabricantes resaltan la distancia focal equivalente del mismo (que está dada en milímetros), al igual que el tamaño del sensor. La combinación de estos dos aspectos es lo que diferencia dichos lentes y lo que les permite aumentar el mencionado ángulo de visión. Entre menor sea la distancia focal equivalente, mayor será el ángulo de visión.

La apuesta de compañías como LG y Asus en sus dispositivos de alta gama ha venido por este lado. Por ejemplo, el Zenfone 5 de este año tiene un sensor de 1/4′′ y una distancia focal equivalente de 12mm; con esto logra un ángulo de visión de 120 grados. También el iPhone integra un lente gran angular, aunque Apple no promociona sus cámaras en este sentido.

Algo importante al respecto es la distorsión de la imagen. Los primeros lentes de este tipo hacían que los objetos en los extremos de la imagen se vieran alterados en su forma. Sin embargo, los dispositivos recientes han mejorado el tema, aunque todavía es posible que en estos aparatos se vea algo de distorsión.

Cámara con telefoto

El lente telefoto es el más popular en la actualidad y se presenta junto con un lente que puede ser el regular o también con un gran angular.La característica más importante que aporta este lente a un teléfono móvil es la posibilidad de obtener zoom óptico, es decir un acercamiento real de los objetos a la cámara sin pérdida de calidad de la imagen, teniendo en cuenta que antes el zoom en los celulares era digital, lo que implicaba un juego de software que no traía más cerca de manera real los objetos. El zoom óptico que en la actualidad ofrece la mayoría de fabricantes es de 2X; uno de los pocos que tiene algo superior es el Huawei P20 Pro, que es de 3X.

Una mejora adicional que da el telefoto a las cámaras de los móviles es que optimiza las fotografías en modo retrato. Esto se presenta porque el lente telefoto, al contrario de los lentes gran angular, tiene menos distorsión y favorece la definición de los objetos en primer plano. De acuerdo con GSMArena, la combinación de un lente telefoto y el efecto de fondo borroso permite obtener resultados superiores que solo aplicando el fondo borroso a las imágenes tomadas con un lente gran angular.

Como desventaja, que se espera que vaya corrigiéndose con el tiempo, los lentes teléfono tienen una menor apertura y algunos carecen de sistema de estabilización óptica de imagen (OIS). Esto implica que no funcionan bien en ambientes de poca luz y que, además, la imagen tiembla mucho cuando se aplica el zoom. El Samsung Galaxy Note8 fue el primer celular con una cámara teléfono con OIS.

Imágenes: ENTER.CO