OnePlus 5 zoom ottico

Smartphone con doppia fotocamera: come funziona lo zoom ottico

Ormai troviamo in commercio numerosissimi dispositivi dotati di una doppia fotocamera, a partire dall’iPhone 7 Plus fino ad arrivare al nuovissimo OnePlus 5. Stiamo assistendo, però, negli ultimi mesi a una nuova tendenza di mercato poiché diversi produttori propongono anche la funzionalità di zoom ottico.

I due telefoni citati precedentemente sono gli esempi più famosi proposti sul mercato. Se vi state chiedendo come funziona esattamente questa tecnologia, e se davvero questi smartphone offrono uno zoom ottico, allora siete capitati nell’articolo giusto.

OnePlus 5 e iPhone 7 Plus zoom ottico

Zoom ottico: come funziona su uno smartphone con dual camera?

Il problema dello zoom sugli smartphone

Prima di riportare in maniera approfondita il funzionamento, è meglio ricapitolare il motivo per cui i produttori hanno deciso di adottare uno zoom ottico all’interno degli smartphone.

A differenza delle lenti reflex con obiettivi a focale variabile e alle telecamere punta e scatta con zoom, le fotocamere integrate negli smartphone dispongono di piccole ottiche fisse. Ciò significa che la lunghezza focale della fotocamera di un telefono è fissa, lasciando all’utente solo la possibilità di affidarsi allo zoom digitale.

Tuttavia, lo zoom digitale non è sicuramente il meglio disponibile sul mercato poiché si ha una risoluzione limitata. Le immagini scattate, inoltre, appaiono pixellate non appena si ingrandisce un po’.

Le lenti variabili, come quelle presente in una fotocamera reflex, invece, permettono di regolare la lunghezza focale, e quindi il campo visivo. Lo zoom ottico non soffre degli stessi problemi presenti su quello digitale.

Quando si misura lo zoom di una fotocamera o di un obiettivo, abbiamo bisogno di un punto di riferimento o di un punto di partenza. Per trovare qualsiasi livello di zoom bisogna dividere la lunghezza focale corrente partendo dal minimo disponibile. Passando, dunque, da 25 mm a 53 mm oppure da 18 mm a 36 mm si ha uno zoom ottico 2x. Lo zoom, quindi, è il rapporto diretto fra due lunghezze focali.

Zoom vs Lunghezza focale

Le lenti doppie offrono una soluzione ibrida

Quando parliamo di uno smartphone con doppia fotocamera, è presente un classico sensore e una lente teleobiettivo. In particolare, i due sensori dispongono di una diversa lunghezza focale. Ad esempio, il primo sensore propone una lunghezza focale da 24 mm mentre il secondo da 36 mm. In quest’ultimo caso, abbiamo la possibilità di avere uno zoom ottico 1.5x.

Le dimensioni del sensore, le dimensioni dei pixel e l’apertura dell’obiettivo possono variare tra i due sensori. Tutti questi fattori, ovviamente, avranno la propria influenza sulla qualità finale dell’immagine.

Prendendo in considerazione l’iPhone 7 Plus, Apple ha deciso di adottare un sensore con obiettivo da 28 mm e un altro da 56 mm. In quest’ultimo caso, abbiamo uno zoom ottico 2x. Ciò significa che è possibile acquisire dei primi piani sfruttando il primo sensore da 28 mm (zoom 1x). Il secondo sensore, con lente da 56 mm e zoom 2x, cattura immagini con distanze maggiori e senza perdere di dettaglio.

Oltre ad accedere a questa particolare caratteristica, la seconda fotocamera contribuisce a migliorare la qualità dell’immagine e i livelli di zoom.

Anche il nuovo OnePlus 5 propone uno zoom ottico 2x

Una cosa simile la troviamo anche sull’ultimo arrivato OnePlus 5. Lo smartphone Android offre una funzionalità di zoom ottico fino a 1.6x grazie al secondo obiettivo. Successivamente, viene effettuato una sorta di ritaglio dell’immagine da 20 mega-pixel per riuscire ad ottenere uno zoom 2x.

OnePlus sostiene che tale operazione viene effettuata dal software Smart Capture. Questo ha il compito di catturare meglio le informazioni provenienti da più fotogrammi e di mescolarli assieme. Anche se la fotocamera elimina alcuni dati per ottenere uno zoom 2x, la qualità dovrebbe essere comunque migliore rispetto allo zoom digitale. Oltre ad offrire un maggior dettaglio, la configurazione dual camera permette di elaborare l’HDR in maniera avanzata.

Anche se i dettagli esatti dell’immagine non vengono condivisi con quella finale, i dati di buio e luce possono essere utilizzati durante il processo di elaborazione della gamma dinamica (HDR). Questo consente di migliorare l’immagine finale indipendentemente dal livello di zoom.

I risultati non sono perfetti

In quanto riportato fino ad ora, potreste aver intuito che non è ancora una soluzione perfetta. Cosa succede se vogliamo utilizzare un livello di zoom intermedio, ossia 1.2, 1.3 o 1.5x?

La soluzione più ovvia resta quella di affidarsi allo zoom digitale per questi livelli minori poiché non c’è una perdita elevata nella qualità della foto. Ad esempio, è possibile affidarsi allo zoom digitale da 1.1x a 1.6x e passare al teleobiettivo, tramite la seconda fotocamera, a partire dallo zoom 1.7x.

Zoom Dual Camera come funziona

L’adozione di un ISP (Image Signal Processor) potrebbe monitorare il livello di rumore di ogni telecamera e decidere se effettuare il passaggio alla fotocamera secondaria solo se si producono risultati migliori. L’iPhone 7 Plus e il OnePlus 5 potrebbero utilizzare un sistema simile.

Gli ultimi ISP di fascia alta sono in grado di fondere i dati provenienti da fotocamere con diverse lunghezze focali. Questo tipo di tecnica permette di raccogliere i dettagli dallo zoom massimo e ritagliare e fondere queste informazioni al centro dell’immagine.

È possibile anche applicare uno zoom 1.5x al centro della foto dove ci sono dettagli in più mentre i bordi verranno ingranditi digitalmente dalla lente 1x standard. Anche se non è sicuramente una tecnica perfetta, comunque il soggetto sarà più nitido e verrà mantenuto qualche dettaglio in più se si confronta questo risultato con una foto scattata da uno smartphone con singolo sensore.

L’Hybrid Zoom di Huawei è la tecnica di zoom più interessante su smartphone

La tecnologia più interessante vicina a quest’ultima tecnica è lo zoom ibrido offerto da Huawei. Il sensore da 20 mega-pixel cattura i dettagli fini e mentre quello RGB da 12 mega-pixel applica i colori, permettendo così uno zoom digitale 2x superiore.

In sintesi, sfruttare al massimo una doppia fotocamera richiede una varietà di tecniche di lavorazione sofisticate. Il risultato finale, poi, dipende fortemente dall’ambiente di ripresa.

Huawei P10 hybrid zoom

Conclusioni

Anche se la tecnologia dual camera rappresenta un notevole passo in avanti sugli smartphone, dobbiamo essere consapevoli che ci sono ancora alcune cose da sistemare. Il primo problema è che i sensori sono limitati nelle lunghezze focali fisse. Questo non offre il vero funzionamento di uno zoom ottico che il marketing potrebbe farci credere.

Ci sono, però, notevoli vantaggi di questa feature se si mette a confronto lo zoom ottico con quello digitale tradizionale. Un esempio è una qualità superiore delle foto a lunga distanza. La doppia fotocamera permette anche di applicare effetti post-processing fra cui l’HDR avanzato e l’effetto Bokeh.

Non dimentichiamoci della libertà creativa che queste configurazioni offrono agli appassionati di fotografia.

Concludendo, questa tecnologia è ancora nella sua fase iniziale. Senza dubbio, però, vedremo nei prossimi mesi dei notevoli miglioramenti sia nella qualità delle fotocamere che nella funzionalità zoom ottico grazie agli smartphone di seconda generazione.

OnePlus 5 zoom ottico