Qué es una lente «Periscopio» en las cámaras de celulares

La competencia en los celulares suele reducirse a un tema de números. En el caso de las cámaras se suele presumir de quién tiene más megapíxeles (108MP), más cámaras (hasta 5 o pentacam) o más zoom (como el marketinero 120x).

Por cuestiones de la física, las distancias focales largas necesitan espacio, algo que los celulares delgados no tienen. Ahí es donde entran las lentes tipo periscopio que evitan los problemas de tamaño que tienen las lentes teleobjetivo tradicionales.

Vamos a ver cómo funcionan y que implican en los celulares.

En fotografía, el tamaño sí importa

Los límites de la fotografía siempre fueron físicos, más que tecnológicos. Las leyes de la óptica no se pueden cambiar. Es por eso que las lentes de las cámaras DSLR y sin espejo son tan grandes y pesadas. Para proporcionar distancias focales largas y aperturas grandes, las lentes deben tener un tamaño determinado.

Por ejemplo, una lente con una distancia focal de 200mm y una apertura máxima de f/2.8 debe tener un elemento de lente frontal que tenga más de 70mm de ancho.

Las cámaras de los celulares tienen las mismas limitaciones, pero a una escala menor. Por tener sensores más chicos, logran más aumento de distancias focales más cortas.

Por ejemplo, el iPhone 11 Pro tiene un teleobjetivo equivalente a un full-frame de 52 mm. Si quisieras tomar la misma foto con una cámara profesional, necesitarías una lente de 52mm. Debido a que el sensor de la cámara telefoto del iPhone es más chico (tiene un tamaño de 1/3.4 pulgadas) se logra un aumento equivalente.

Sin embargo, no se puede reducir el tamaño de los sensores de la cámara sin que traiga consecuencias. Los sensores pequeños funcionan mal con poca luz y tienen menor resolución. Por lo tanto, la mejor opción es aumentar el tamaño de la lente.

La solución alternativa

Aumentar el tamaño de una lente también tiene sus problemas. Por ejemplo, el iPhone 11 Pro tiene solo 8.1mm de grosor. Simplemente no hay suficiente espacio para agregar una lente de 12 mm a un teléfono que solo tiene un grosor de 8 mm… A menos que lo hagas a lo ancho.

Una lente de periscopio funciona de manera muy similar al periscopio de un submarino. La luz ingresa por el elemento frontal y luego se refleja 90 grados por un espejo en ángulo o prisma. Pasa a través de los demás elementos de la lente e impacta en el sensor de la cámara para ser grabada como una foto. Al cambiar la dirección en la que viaja la luz, las lentes largas pueden extenderse a lo ancho.

Para los fabricantes de celulares es mucho más fácil lograr el espacio para un teleobjetivo horizontal que achicar el sensor o hacer el teléfono más grueso. Así ya no están limitados a lentes equivalentes a 50 mm con zoom óptico de 2x, sino que es posible un 100mm (5x de zoom) o incluso equivalentes a 200 mm (10x de zoom).

Zoom digital versus zoom óptico

Hay una diferencia muy importante entre el zoom óptico y el digital. Con el zoom óptico, el aumento es el resultado de las propiedades ópticas de una lente con una distancia focal más larga. Los objetos distantes realmente aparecen más cerca, como si se vieran a través de un telescopio, sin pérdida de calidad de imagen.

Con el zoom digital (o mejorado, súper resolución, Space Zoom, asistido por IA) la foto se recorta para parecer una imagen ampliada. Con el tiempo el zoom digital fue mejorando, haciendo uso de sensores con más megapíxeles, el «binning» (tratar múltiples píxeles como un solo píxel grande) y mejores algoritmos de escalamiento, se obtienen mejores resultados.

Pero en definitiva, el zoom digital es lo mismo que tomar una foto y recortarla más tarde. A diferencia del zoom óptico, con el digital siempre habrá una pérdida en la calidad de la imagen que empeora cuanto más te acerques.

Obviamente es más marketinero decir que el iPhone tiene un zoom de 10x y no aclarar que es solo un recorte del zoom de 2x.

Las lentes de periscopio ya están disponibles

Los fabricantes chinos Oppo y Huawei las usan hace varios años. El Huawei P40 Pro+ de cinco cámaras tiene un teleobjetivo periscopio 10x que es equivalente a un lente de 240mm en una cámara full-frame.

El Samsung Galaxy S20 Ultra tiene un teleobjetivo de 4x que es equivalente casi a 100mm. Lo de «Space zoom 100x» es puro marketing, ya que hace un recorte con el zoom digital.

Lo mismo pasa con el recientemente lanzado Xiaomi Mi 10 Ultra y sus 120X de zoom híbrido. En realidad tiene un teleobjetivo de 5x que es equivalente a 120mm. El resto es marketing.

Como en muchas otras cosas, Apple no será la primera en usar una lente periscopio. Pero seguro cuando lo haga, se convertirá en una característica mucho más buscada.

5 comentarios en “Qué es una lente «Periscopio» en las cámaras de celulares”

  1. Buen dia Sr ud que sabe mucho de esto
    me llego un mensaje de microsof donde me dice Actualizacion de nuestro termino de uso, contrato mas claro, que significa eso

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    • Hola Andrés, Puede que las empresas actualicen el Contrato de servicios que se aplica a los productos y servicios. La última fecha de entrada en vigencia del contrato de Microsoft es de 30 de agosto de 2019.

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