Câmeras de celular: lentes, tecnologias e aplicações

Você já deve ter notado que as câmeras de celular estão ficando cada vez mais complexas. São tantas lentes, sensores e tecnologias aplicadas, que só mesmo uma aula completa pode esclarecer tudo. É exatamente isso que você encontra aqui.

Nesse artigo você vai entender o funcionamento de cada um destes itens, e assim se preparar melhor para escolher o seu próximo smartphone ideal para fotografia e vídeo.

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Tipos de lentes

Lente wide

Esta é a lente principal na câmera traseira de qualquer celular. Geralmente é aquela com mais megapixels e maior abertura do conjunto.

Lente ultrawide

Essa lente possui ângulo aberto de captura (acima dos 120º), porém abertura menor.

Lente teleobjetiva (telephoto)

A lente com maior distância focal de qualquer conjunto, permite a adição de zoom óptico ou digital.

Lente macro

Com distância focal mínima, é ideal para fotos aproximadas.

Sensor de profundidade

Esta lente serve para fazer o efeito de fundo desfocado nas fotos, realizando o recorte entre planos. As tecnologias usadas são: ToF (Time of Flight) nos celulares mais caros, e depth sensor nos mais baratos.

Tipos de lentes das câmeras de celular

Distância focal x ângulo de captura

Uma lente ultrawide possui grande ângulo de captura, porém sua distância focal é limitada, por outro lado, uma lente teleobjetiva possui grande distância focal, e ângulo de captura estreito.

Ou seja, a teleobjetiva “vai mais longe”, enquanto a ultrawide enxerga mais ao seu redor.

Distância focal e ângulo de captura nas câmeras de celular

Veja como isso funciona na prática:

Exemplos de fotos por distância focal e ângulo de captura

Abertura da lente

Geralmente as lentes utilizadas em celulares possuem entre f/1.7 e f/2.4 de abertura.

Quanto maior a abertura da lente (número menor), mais luz entra no sensor, possibilitando fotos mais nítidas em ambientes menos iluminados.

Abertura das lentes nos celulares

Sensor CMOS

De forma resumida, o sensor da câmera funciona como um conversor de luz (fótons) em dados (bytes).

Quanto maior o sensor, maior é capacidade de capturar luz, e quanto maior a quantidade de pixels, maiores são as possibilidades de combinarmos os pixels, melhorando a qualidade da imagem – Dual Pixel, Quad Pixel.

Tamanhos dos sensores CMOS e tecnologias Dual e Quad Pixel

Estabilização

Estabilização óptica (OIS)

Esta é a estabilização mais eficiente para fotografia e vídeo, pois utiliza uma peça mecânica que permite o movimento da lente, de acordo com o movimento da captura.

A câmera literalmente se mexe.

Estabilização óptica nas câmeras de celular

Estabilização eletrônica (EIS)

Esta estabilização é realizada por software através do pós-processamento das imagens capturadas. Ela funciona bem em situações normais, porém é mais limitada em momentos desafiadores, onde a OIS se sai melhor.

Vantagens da estabilização óptica (OIS)

  • É possível conseguir boas fotos mesmo em situações com algum movimento, seja de quem está fotografando, ou do que está sendo fotografado;
  • Evita fotos borradas;
  • Não há degradação na qualidade da imagem, como acontece na estabilização EIS;
  • Ajuda no foco, pois a lente se desloca para frente e para trás;
  • Pode ser combinada com a estabilização eletrônica, conseguindo resultados ainda melhores.

Foco automático

Laser AF – Foco por laser (feito por peça extra)

Este sistema envia um pequeno raio laser que vai até o objeto e volta, e a distância e o tempo de deslocamento desse raio são calculados para determinar o ponto de foco antes da foto ser capturada.

Foco a laser

PDAF – Foco por detecção de fase (feito pelo sensor)

Este sistema realiza duas capturas planas da mesma foto, sendo uma da metade direita, e a outra da metade esquerda. As duas imagens são combinadas e processadas, para que se encontre os pontos exatos de foco depois da foto ser capturada.

Autofoco PDAF
O Foco Híbrido combina as duas tecnologias.

Fotografia computacional nas câmeras de celular

A fotografia computacional, ou uso de inteligência artificial na geração de imagens, está sendo cada vez mais utilizada, e pode fazer verdadeiros milagres.

A Samsung, por exemplo, está deixando de lado as lentes com abertura variável, depois de perceber que consegue os mesmos resultados com processamento inteligente.

O Google é reconhecido por ter a melhor aplicação de fotografia computacional da atualidade, a Google Camera, ou GCam.

Aula em vídeo

Parte 1

Parte 2

Os slides utilizados nos vídeos estão disponíveis no nosso Google Drive.

Considerações finais

A câmera frontal do celular sempre tem menos recursos que a traseira. Sensor menor, abertura inferior, menos recursos de foco e estabilização.

Na hora de escolher, não fique pres@ apenas aos números, escolha sempre o conjunto mais equilibrado para as suas necessidades.

Você tem mais alguma dúvida sobre as câmeras de celular? Deixe nos comentários que nós vamos responder!

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