Estos son los diferentes sistemas de zoom de las cámaras de los 'smartphones' y así funcionan

Actualizado 22/08/2019 10:37:53 CET
Cámara de un smartphone
Cámara de un smartphone - PIXABAY / FELIX MITTERMEIER - Archivo

   MADRID, 22 Ago. (Portaltic/EP) -

Huawei P30 Pro. Oppo Reno 10x Zoom. Cada vez son más los móviles del mercado que se venden en la actualidad anunciando a bombo y platillo el zoom que son capaces de lograr con sus cámaras, una funcionalidad que mezcla óptica con tecnología y que no siempre, como sucedió con el OnePlus 7 Pro, se explica a los usuarios de manera clara.

   A partir de la polémica generada en torno al nuevo OnePlus 7 Pro, que los usuarios aseguraban que no contaba con el zoom óptico 3x que se indicaba en sus características, cabe mencionar los distintos sistemas de zoom que existen en las cámaras de los 'smartphones' de hoy en día.

   El zoom es un sistema que permite ampliar una imagen al tomar una fotografía o grabar un vídeo, sin que el usuario tenga que moverse del sitio para ello. Para conseguirlo, las cámaras de móviles actualmente presentan tres tipos de zoom: el óptico tradicional que tienen las cámaras de fotos; el digital, más característico de los dispositivos móviles; y el híbrido, que combina ambos sistemas y que actualmente es el que presentan 'smartphones' como el Huawei P30.

Los aumentos representan el nivel de zoom que alcanza la o las cámaras del 'smartphone', indicando cuánto es lo máximo que se puede ampliar una imagen en ese dispositivo. Se presentan como zoom 2x, 3x, etc., teniendo en cuenta que cuanto mayor es el número, más se puede ampliar la imagen a fotografiar.

Dentro de estos sistemas principales de zoom, los dispositivos móviles han ido incorporando distintas variaciones en sus cámaras para conseguir que la imagen pierda la menor calidad posible.

EL ZOOM ÓPTICO

   En el caso del zoom óptico, ya sea en cámara digital o en móvil, este se consigue variando la distancia focal, que es la distancia que hay entre la lente del objetivo y el sensor de la cámara. Cuando se va a tomar una fotografía, los rayos de luz atraviesan la lente del objetivo de la cámara y se proyectan sobre el sensor, de tal forma que cuanto más lejos esté la lente del sensor más aumentada se verá la imagen, y viceversa. La diferencia entre la distancia focal máxima y la mínima marca los aumentos que tiene el zoom.

Lo más habitual en dispositivos con zoom óptico es que éstos lo lleven incorporado, siendo el primero que lo introdujo en 'smartphones' el Samsung Galaxy S4 Zoom. A pesar de ello, existe otra modalidad que permite incorporar el zoom óptico al dispositivo a través de un módulo externo que se añade al teléfono. Uno de los más destacados es el Moto True Zoom, uno de los Moto Mods de Motorola, que son dispositivos que se pueden añadir a sus teléfonos modulares.

Otro tipo de zoom es el que utiliza dos lentes de distinta distancia focal, un gran angular y un teleobjetivo, que van cambiándose entre ellas para conseguir el zoom deseado. El primero que lo introdujo fue el iPhone 7 Plus en 2016, con una lente de 28 milímetros y otra de 56 milímetros, ofreciendo así un zoom óptico 2x.

   En el caso de los dispositivos móviles que integran este tipo de zoom, este se consigue mediante una serie de movimientos de lentes dentro del aparato. Este sistema fue utilizado por primera vez en 2005 en el Nokia N93 y actualmente se puede ver en dispositivos Oppo como el Oppo F19, o en el LG V40 ThinQ, Samsung Galaxy Note 9, entre otros.

Por su parte, el Nokia 9 Pureview cuenta con cinco cámaras de 12MP cada una que permiten captar con mayor precisión los detalles, texturas y luces de la imagen que se está tomando, y presenta un zoom óptico de 2 y 5 aumentos.

OPPO Y EL ZOOM ÓPTICO X10

En el caso de Oppo, la compañía ha desarrollado la tecnología óptica como la Oppo 5x, que permite mediante el movimiento de lentes pasar de una imagen capturada de 32 milímetros hasta una imagen de 160 milímetros, lo que supone un zoom 5x.

Más recientemente, Oppo ha patentado el primer sistema óptico móvil, basado en un periscopio parecido al de las lentes en movimiento de las cámaras de fotos. De hecho, presentó en enero en la Conferencia de Tecnología del Futuro de Pekín un zoom óptico híbrido de 10 aumentos para sus dispositivos móviles. Se puede ver en el Oppo Reno 10x Zoom.

Este sistema combina tres lentes: una angular con rango focal de 15,9 milímetros, otra principal y otra teleobjetivo con alcance focal equivalente a 159 milímetros. Dada la diferencia entre los rangos máximo y mínimo, el zoom resultante es de 10x.

Además, la compañía ha introducido una serie de mecanismos de estabilización óptica de la imagen (OIS), que funciona de manera dual -en dos de sus lentes al mismo tiempo- y que permite obtener imágenes nítidas con zoom x10 cámara en mano.

EL ZOOM DIGITAL

El gran problema del zoom óptico es que requiere de un mayor espacio en el teléfono para las lentes, por lo que tradicionalmente han sido de mayor tamaño que los que optan por un sistema digital.

   El zoom digital se basa en un sistema de recorte de la imagen. El dispositivo capta la imagen pero, en lugar de seguir el sistema anterior, cuando se amplía sobre lo que se está viendo para hacer zoom, lo que la cámara está haciendo en realidad es un recorte ampliado de la imagen, gracias a una serie de algoritmos que realiza el teléfono.

   Estos algoritmos se basan en la utilización del software del dispositivo y de la velocidad del cálculo de los procesadores que permiten mejorar la imagen que se hace con el zoom digital, haciendo que, por ejemplo, tenga la fotografía la mayor nitidez posible.

A pesar de ello, con el zoom digital se pierde calidad con respecto a la imagen original, al contrario que con el zoom óptico, que se consigue una imagen a resolución completa.

   Existe una variación de este tipo de zoom que es el zoom digital de alta resolución, que ha sido utilizado por el Pixel 3 XL de Google y que, según un informe de Google, se basa en la utilización de un algoritmo que, de una misma imagen, toma varias fotografías y las combina, para mejorar las fotos cámara en mano.

   Este proceso requiere 100 milisegundos por cada imagen RAW de 12MP y consiste en que, cuando el usuario toma una fotografía con el dispositivo, al sistema le llegan varias imágenes brutas. Entonces el algoritmo empieza a actuar creando, a partir de ellas, un fotograma base, de acuerdo con el cual el resto de imágenes se van a alinear y combinar creando una sola imagen que, junto al solapamiento de señales, reconstruyen una señal de mayor resolución.

    Seguidamente, el algoritmo decide cuánto hay que mejorar esa resolución y cuánto contribuye cada imagen a ello. Al ser fotografías tomadas en varias ocasiones en movimiento o donde la mano tiembla a la hora de hacerlas, Google incorpora un modelo de robustez de movimiento local que le permite crear una serie de capas que recopilan los elementos movidos y los elimina. De esta forma, consigue un zoom de alta resolución con el que se pierde menor calidad que con el zoom digital tradicional.   

EL ZOOM HÍBRIDO

   Por su parte, últimamente se ha incorporado el sistema híbrido que combina el zoom óptico y digital, conservando más detalles de la imagen que el digital a la hora de ampliarla. Lo incorpora el Huawei P30 Pro, que alcanza un zoom híbrido de hasta 10 aumentos, con cuatro cámaras traseras certificadas por Leica.

Este zoom híbrido funciona gracias a su sistema de cámara cuádruple que ofrece una lente SuperZoom, una cámara Super Sensing de 40 MP, una lente gran angular de 20MP y un sensor de tiempo de vuelo (TOF) Huawei. También permite un zoom de hasta 50x, aunque en este caso se trata de un zoom digital.

El sistema de este móvil combina óptica con algoritmos para mejorar también la calidad del vídeo. Con lo que se conoce como 'dual view video', el Huawei P30 Pro logra combinar la imagen grabada por dos lentes al mismo tiempo para poder ampliar sobre una de sus partes.

LA POLÉMICA DE ONEPLUS 7 PRO

   Con respecto a la polémica del OnePlus 7 Pro y su zoom óptico 3x, un usuario de Reddit aseguraba que el dispositivo no contaba con el zoom indicado, ya que al hacer imágenes con el zoom x3 se obtenían fotos de 8MP y con el modo retrato estas eran de 13MP.

El móvil presenta una triple cámara, cada una con un sensor, un objetivo y un rango focal diferente, de tal manera que la cámara cuenta con una lente ultra gran angular, un angular y un teleobjetivo, que es el que permitiría el zoom de tres aumentos que la empresa publicitó como 'sin pérdida'.

Sin embargo el móvil complica la escena haciendo uso de algoritmos y de sus tres lentes. Así, el modo retrato cambia el campo de visión de la imagen mediante algoritmos, modificando la forma en que la cámara amplía la imagen.

Por ejemplo, se combina el uso de la cámara principal y teleobjetivo según la cantidad de luz que haya en la escena, de tal manera que si la luz es abundante el paso entre cámara principal y teleobjetivo se hace sin problemas proporcionando una la calidad de imagen de un zoom óptico. Pero, sin embargo, si hay poca luz, la que actúa es la cámara principal -al ser angular permite mayor entrada de luz- que hace un recorte ampliado de la imagen.

En conclusión, OnePlus 7 Pro sí realiza un zoom óptico 'sin pérdida' de 3x como anunciaba la compañía, pero de 8 MP, porque para este proceso de zoom hay que tener en cuenta solo la resolución máxima que permite el teleobjetivo (la lente que se ocupa de esta tarea). Si se tiene en cuenta la calidad del modo retrato de 13MP, el zoom resultaría menor de tres aumentos (2,2x aproximadamente), pero este modo usa una combinación compleja de los tres sensores y algoritmos, no solo óptica.

En definitiva, nuevos sistemas de zoom son incorporados a los dispositivos móviles cada vez más para obtener la máxima calidad de imagen cuando se toma una fotografía. Con los últimos avances, el móvil le pisa los talones a las cámaras fotográficas.