Crédito: David Imel / Autoridad de Android

La calidad de la cámara es la última carrera armamentista de teléfonos inteligentes y uno de los mayores contribuyentes a las imágenes de gran aspecto es el sensor de la cámara. Si bien los recuentos de megapíxeles grandes son una tendencia cada vez más popular, el tamaño del sensor de imagen de la cámara es en realidad mucho más importante. Huawei, por ejemplo, se jacta continuamente de incluir sensores de imagen más grandes en sus teléfonos insignia en comparación con sus competidores. Los fabricantes de componentes como Sony y Samsung también destacan cada vez más el tamaño de sus sensores. Pero, ¿por qué el tamaño del sensor de la cámara parece tan crucial para tomar las mejores fotos?

Para entender por qué, debemos volver al principio fundamental de tomar fotografías: captura de luz. Un sensor más grande captura más luz que uno pequeño, y más luz produce imágenes más atractivas. Al menos eso es lo esencial, pero hay un poco más que eso.

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Capturando la mayor cantidad de luz posible

En un nivel básico, el tamaño del sensor determina cuánta luz tiene la cámara disponible para crear una imagen. Si bien la resolución juega un papel en los detalles, es la cantidad de luz capturada lo que determina el balance de exposición, el rango dinámico e incluso la nitidez de la cámara. Esta es la razón por la cual las cámaras DSLR de 16MP y 20MP aún se ven mejor que los teléfonos inteligentes de 108MP de la actualidad.

Los sensores grandes dan como resultado un mayor rango dinámico e imágenes más limpias.

La mayoría de los sensores de teléfonos inteligentes generalmente miden solo 1 / 2.55 pulgadas o aproximadamente 1 cm de ancho, aunque algunos son más grandes a 1 / 1.7 pulgadas y más. En comparación, los sensores de la cámara DSLR registran más de una pulgada de ancho, lo que los hace fácilmente 4 o 5 cinco veces más grandes. Los sensores de teléfonos inteligentes son simplemente pequeños en comparación, aunque algunas marcas están cerrando la brecha en el tamaño tradicional del sensor de apuntar y disparar. La serie Huawei P40 es la más grande de la industria móvil con 1 / 1.28 pulgadas.

Cuanto más grande es el sensor, más luz captura para una velocidad de obturación establecida, ISO (sensibilidad de exposición) y apertura. Si bien puede compensar los pequeños inconvenientes del sensor utilizando una exposición más prolongada para obtener más luz, esto hace que las imágenes sean más susceptibles de desenfocarse por el movimiento de la mano y la escena. El desenfoque reduce la nitidez de la imagen independientemente de la resolución del sensor. Del mismo modo, las lentes de mayor apertura son más difíciles de construir sin introducir artefactos de distorsión de la lente, sin mencionar la alteración del campo de visión. Como probablemente haya adivinado, más luz hace que los sensores más grandes sean mucho mejores en fotografía con poca luz que los más pequeños también.

Google Pixel 4 RAW con poca luz – obturador 1/20, ISO 800 Nikon D3300 RAW con poca luz – obturador 1/20, ISO 800

Las fotosites de la cámara, los bits responsables de convertir una escena en señales eléctricas, aman la luz. Estos se pueden organizar de diferentes maneras según el sensor, pero en los sensores bayer de teléfonos inteligentes comunes son de un píxel por fotosite. Cuantas más fotositas claras reciban, mejor será el rango dinámico (pasos perceptibles entre claro y oscuro) que pueden producir. Piense en ello como una “certeza” de que cualquier píxel dado es más claro o más oscuro que su vecino. Es mucho más fácil juzgar que con mucha luz golpeando el sensor y un ruido mínimo.

El tamaño de las fotositas varía según la resolución de la cámara y el tamaño del sensor. Mantener el tamaño del sensor constante significa que el tamaño de la fotosita se reduce a medida que aumenta la resolución. Alternativamente, para una resolución establecida, cuanto más grandes sean las fotositas, más grande se vuelve el sensor.

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Es importante tener en cuenta que las fotositas están agrupadas en pequeños sensores. Su proximidad significa que ocasionalmente la luz de un píxel se filtra a un píxel adyacente. Este es el ruido del sensor y, a menudo, se muestra con bastante claridad en imágenes con poca luz y en colores sólidos como un cielo azul. Sensores más pequeños y fotosites pequeños aumentan el ruido y disminuyen el rango dinámico.

¿Por qué importa el tamaño del sensor de la cámara?

Con el cambio a resoluciones cada vez mayores (ahora superiores a 100MP), los sensores de cámara más grandes nunca han sido más importantes. Mantener tamaños de píxeles razonables es esencial para maximizar el potencial de resolución de las cámaras de 48, 64 y 108MP. Aunque todavía no hemos visto una cámara de teléfono inteligente que extraiga el nivel completo de detalle que esperaría de estos números. Aun así, estos sensores capturan más detalles que nunca con buena iluminación.

Otra tendencia reciente en el espacio móvil es la tecnología de agrupamiento de píxeles, que permite que estos sensores de alta resolución combinen píxeles para una mejor captura de luz. Estos sensores más grandes y, por extensión, los píxeles más grandes, mejoran enormemente la calidad de la fotografía con poca luz. Esto da como resultado menos ruido y colores mucho mejores, incluso en entornos con poca luz.

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Los sensores más grandes también tienen un impacto en el aspecto y la calidad de sus disparos más allá de la resolución. Como mencionamos anteriormente, las velocidades de obturación más rápidas y el ISO más bajo aseguran que sus imágenes se vean nítidas y definidas. Tampoco necesita una apertura tan amplia para capturar mucha luz, lo que reduce las posibilidades de que se produzcan distorsiones de la lente, como el halo púrpura.

Los sensores más grandes son una fuerza impulsora detrás de mejores disparos con poca luz.

Los sensores más grandes también ayudan a producir ese elegante efecto de desenfoque bokeh que asociamos con las DSLR, donde el sujeto aparece aislado y el resto de la imagen está borrosa. Los sensores grandes pueden usar aperturas más rápidas (más altas) y lentes de ángulo más amplio para obtener el mismo efecto que los sensores más pequeños, o usar aperturas similares y lentes más estrechas para un efecto bokeh de aspecto más fuerte. Si bien los sensores móviles pequeños no pueden rivalizar con el efecto disponible de la DSLR, los sensores más grandes ayudan a cerrar la brecha.

Sensores de teléfonos inteligentes en comparación

Para mostrar la amplia gama de sensores de imagen actualmente disponibles en el espacio de los teléfonos inteligentes, hemos rastreado los tamaños principales de sensores en una gama de teléfonos de alta gama.

Se necesita hasta 2020 para que una buena cantidad de cámaras de teléfonos inteligentes supere el sensor de 1 / 1.5 pulgadas ofrecido por el Nokia Lumia 1020 de 2013, un titán histórico de la fotografía móvil. Los sensores más grandes ciertamente no son una idea nueva, pero las compañías ahora están preparadas para aceptar los compromisos estéticos que van de la mano con sensores más grandes.

También es digno de mención que el Google Pixel 4 y el iPhone 11 se ubican en la parte inferior de los tamaños de sensores insignia modernos, pero se consideran algunos de los mejores teléfonos con cámara. Claramente, el tamaño del sensor no lo es todo cuando se trata de tomar una buena foto.

Solo una pieza del rompecabezas

Crédito: David Imel / Autoridad de Android

Los sensores de imagen más grandes son una parte importante del rompecabezas de la fotografía móvil, pero no son la única pieza. Una cámara de gran calidad también requiere una lente brillante, una poderosa cadena de procesamiento de imágenes y un software que le permita aprovechar al máximo el hardware lo más fácilmente posible. Es esencial mirar todo el paquete, no solo una parte o números grandes en una hoja de especificaciones.

La calidad de la cámara del teléfono inteligente también se ve cada vez más impulsada por los avances en la fotografía computacional y el aprendizaje automático. Vea Google Pixel 4. Tanto es así que el software inteligente a menudo supera los megapíxeles sin procesar para obtener calidad de imagen. Aun así, hay mucho que un gran software puede hacer con un hardware pobre. Las cámaras inteligentes necesitan una base sólida para construir, y el tamaño del sensor de imagen es el ingrediente esencial en la carrera para mejorar las cámaras de los teléfonos inteligentes.

Nota del editor: Este artículo se publicó originalmente en marzo de 2020 y se actualizó para reflejar los desarrollos recientes en la imagen de la cámara del teléfono.

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