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Por que celulares têm mais de uma câmera?

Dupla, tripla, quádrupla... câmeras de todos os tipos chegaram aos celulares; entenda para o que serve cada lente e sensor

Melissa Cruz Cossetti Por
TB Responde

Enquanto aparelhos como o Galaxy A80 criam mecanismos giratórios para economizar em câmeras — reunindo três sensores com uso frontal e traseiro — outros aparelhos como o Galaxy Fold somam seis — uma tripla principal, uma dupla de selfie (na área da dobra interna) e outra de selfie (na parte externa do aparelho dobrável). Mas é em aparelhos como o Nokia 9 Pureview, com cinco câmeras traseiras, que fica evidente a tendência que parece não se importar com limites físicos do smartphone ou design.

Anunciado na MWC 2019, o celular da Nokia foi motivo de polêmica com as cinco câmeras na traseira organizadas em um padrão que levantou a discussão sobre tripofobia, antes do iPhone 11 Pro chegar com uma câmera tripla traseira ao mundo.

Nokia 9 PureView

Nokia 9 PureView

Mas, para que serve tudo isso mesmo?

Câmera dupla, tripla, quádrupla...

Tudo começou com a câmera dupla. Quando já não era mais possível aperfeiçoar as câmeras com lente única (que ainda perdiam para as câmeras profissionais em alcance de zoom e ângulo de captura, por exemplo), a solução foi colocar mais uma lente nas câmeras dos celulares. Nem todos os recursos são possíveis usando a mesma lente.

Contudo, cada fabricante opta por dar uma função específica para sua outra lente adicional. Algumas oferecem distâncias focais diferentes, para oferecer o modo retrato; outras trazem um zoom mais potente e óptico, melhor que o zoom digital; há ainda aquelas que apostam na lente grande angular. Em resumo, com mais lentes, smartphones ficam ainda melhores e você pode ter uma experiência de fotos incríveis.

Samsung Galaxy Fold

Samsung Galaxy Fold

Há uma razão pela qual os smartphones com várias câmeras dominam os primeiros lugares no ranking do DxOMark Mobile. Ter uma segunda câmera para aprimorar detalhes e o desempenho com pouca luz ou adicionar zoom é a estratégia vencedora.

É verdade que há uma limitação do espaço físico nos aparelhos que, ao mesmo tempo, tentam ser mais leves e mais finos, assim como o preço desses modelos, cada vez mais caros. Certamente, a partir de agora, você deve ficar de olho em quais lentes estão lá.

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Para ajudar a entender para quê serve cada câmera do celular, acompanhe abaixo.

Lente Grande-Angular (Wide Angle e Ultra Angular)

É com a lente grande angular que é possível capturar imagens com ângulo maior — registrando uma quantidade também maior de elementos, pessoas ou trechos de uma paisagem. Como assim, "encaixar" mais elementos em uma foto? É o equivalente a, por exemplo, dar alguns passos para trás e conseguir ter um campo de visão mais aberto. 

Para obter esse efeito, a lente grande-angular tem uma distância focal mais curta, que permite brincar com a perspectiva. É possível dar um passo "virtual" pra trás para capturar mais da cena ou se aproximar para fazer o primeiro plano se destacar.

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É comum encontrá-las sob o nome de "grande", "ultra" ou "super" angular (ou wide angle, em inglês). Em fotos tiradas com elas, é possível ver um pequena distorção nas bordas das imagens. Contudo, smartphones são capazes de fazer correções de softwares em boa parte dos casos, deixando essa distorção quase imperceptível.

Para conferir a câmera do seu celular, procure pelos termos “distância focal” e “campo de visão”. A distância focal geralmente é representada em milímetros (mm) e o campo de visão  é medido em graus. Observe que, quanto maior o campo de visão e menor a distância focal, mais elementos que poderão ser “encaixados” em um mesmo quadro.

Lente Teleobjetiva

As lentes teleobjetivas ou de telefoto funcionam de forma inversa à grande angular. Se wide angle coloca mais elementos em um quadro, a teleobjetiva é aquela que reduz, trabalhando com zoom e permitindo aproximar o quadro para tirar uma foto bem próximo da pessoa ou do objeto assunto da foto, sem se aproximar fisicamente.

Nas câmeras digitais e analógicas tradicionais, a teleobjetiva é aquela que se projeta para fora do corpo da câmera. Dentro dos celulares, porém, isso é mais discreto. Mas permite fazer zoom óptico (e não digital), usando a própria lente para se aproximar.  

Celulares que têm apenas uma câmera trabalham apenas com o zoom digital (aproximação por software) resultado na queda da qualidade da foto registrada. Quando o celular traz um bom zoom óptico (aproximação com a lente), isso garante uma maior qualidade do registro. É possível encontrar kits que combinam os dois.

Quatro usos comuns da teleobjetiva

Seja no smartphone ou nas câmeras fotográficas, a teleobjetiva pode ser usada em quatro situações bastante comuns. 1) captar imagens a longas distâncias (zoom); 2) alterar a perspectiva em um retrato (achatar o plano); 3) desfoques mais intensos do fundo da foto; 4) fotos no modo macro — ao aproximar "ainda mais", detalhada.

As lentes de telefoto também são usadas para criar o efeito de "modo retrato", que deixa o fundo da foto borrado e destaca o rosto da pessoa. O smartphone atinge esse resultado ao combinar registros feitos pelas várias lentes do aparelho. Ao calcular a distância do objeto e do fundo e, usar a teleobjetiva para borrar o fundo e deixar em foco apenas aquilo que está mais próximo, cria-se o efeito bokeh (desfocado).

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A foto da Lua com o #HuaweiP30Pro 🌚

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Famoso pelo zoom óptico, o Huawei P30 Pro —  que consegue aproximar até 5 vezes usando apenas com a lente (sem zoom digital) — promete fazer registros de fotos da Lua com qualidade. Outros smartphones usam também o que podemos chamar de um sistema híbrido que combina o zoom óptico (com a lente) e o digital (com software).

Sensor Monocromático (Monochrome)

Alguns smartphones já estão chegando nas mãos dos consumidores com o que conhecemos por sensor monocromático. Que nada mais é do que um sensor que, diferente dos sensores coloridos, permite capturar imagens em preto e branco no momento do clique e não altera imagens coloridas com tratamento pós-clique.

Isso garante um efeito monocromático capaz de reunir mais detalhes do que seria possível com o sensor colorido (RGB). Ideal para quem curte a fotografia P&B no modo analógico e quer levar a sua paixão para o mundo digital e móvel dos celulares. 

Isso acontece porque um sensor preto e branco consegue gerar fotos com alcance dinâmico (faixa de luminância captada) maior que um sensor colorido. O monocrome pode capturar a luz de forma mais eficiente, sem o filtro de cores (filtro Bayer) na frente.

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Um dia cinza. ☔

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Em resumo, celulares só com sensores coloridos tiram fotos coloridas. Depois, a partir do tratamento via software, é que as transforma em imagens em preto e branco. O processo, ainda que bem feito com filtros digitais, pode ignorar tons, nitidez e contraste.

Sensor de profundidade (depth)

O efeito de "fundo borrado" no Modo Retrato pode ser feito de várias formas. Uma delas é usando o sensor de profundidade — obviamente, para calcular a profundidade de campo. O que um conjunto de lentes com sensor de profundidade faz é uma leitura tridimensional do ambiente para entender qual é a posição dos objetos em cena. 

Dessa forma, é possível combinar imagens e produzir fotos com o fundo desfocado. Mas o sensor de profundidade não é usado apenas para isso. Ele também permite renderizar melhor imagens aplicadas a gráficos de aplicativos que usam realidade aumentada (como Pokémon Go ou de máscaras de selfie das redes sociais) e pode estar presente na câmera traseira ou frontal do aparelho, não uma há regra para isso.

Esse tipo de sensor ajuda a garantir o "efeito bokeh" no modo retrato com apenas uma câmera e é mais comum em aparelhos com menos opções de lentes diferentes, dispensando lentes adicionais, como a teleobjetiva ou a grande angular para fazer isso. 

Sensor ToF (time of light)

A tecnologia ToF (Time of Flight, ou tempo de voo em português) também é usada nos smartphones topos de linha para fazer um mapeamento 3D e é a mais precisa em relação aos outros métodos para fazer o modo retrato. Em resumo, o sensor ToF é um sensor que consegue determinar a distância entre objetos a partir da emissão de luz.

O cálculo do que está no seu “plano de fundo” é determinado por um pulso de luz infravermelho emitido pelo sensor (que reflete na imagem captada pela lente e retorna de novo para o sensor). Com base no tempo desse retorno, a partir da velocidade da luz, o aparelho consegue entender o que está mais longe e o que está próximo.

Niantic Labs / Pokémon Go

Por sua maior precisão, o seu principal uso não é apenas para capturar fotos, mas abrange biometria (reconhecimento facial em 3D) e realidades virtual e aumentada.

Note que uma câmera ToF não captura fotos como as outras, mas é capaz de mapear o ambiente usando um laser e fazer a medição dos limites e dos objetos mais ou menos próximos. ToF também é aplicado em robôs, carros autônomos e processos logísticos.

Quanto mais câmera, melhor?

Tenha calma.

Em 2019, a LG registrou uma patente nos Estados Unidos de um smartphone com 16 lentes na parte traseira. O patrão ficou maluco — não é uma, não são duas ou três — 16 câmeras que podem capturar de ângulos diferentes produzindo efeitos interessantes.

Ter um maior número de lentes nas câmeras do seu celular garante ter em mãos mais ferramentas e opções para tirar fotos com qualidade. Contudo, é preciso saber usá-las e as fabricantes também devem encontrar um equilíbrio na hora de implementar e saber quais conjuntos serão úteis e têm melhor resultado de modo retrato e outros efeitos.

Contudo, a evolução da IA (inteligência artificial) para o campo de visão computacional — a tecnologia capaz de ensinar máquinas a serem capazes de ver da mesma forma que nós humanos — pode ditar as próximas tendências no mundo da fotografia em celulares e mudar o caminho de ostentação de lentes e sensores no aparelhos.

A linha Pixel, do Google, é um exemplo de que, com um bom algoritmo de visão computacional, é possível fazer milagres usando uma única câmera principal.

Mas, para isso, é preciso investir, e muito, em software.

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