Ecco cosa potranno fare le fotocamere per smartphone nel 2020

Sensore e risoluzione

Fino ad ora il formato da 1/3 di pollice è stato lo standard utilizzato per le fotocamere integrate su smartphone. Verso la fine del decennio i chip sono cresciuti improvvisamente di dimensioni con Samsung che ha dotato il leggendario Nokia 808 Pureview del sensore Isocell Bright HMX.

• Xiaomi Mi Note 10 nel test della fotocamera: il sensore d'immagine di domani

Perché le dimensioni sono così importanti?

Pensate al sensore di immagine come ad un secchio con il quale desiderate misurare la quantità di precipitazioni. Più grande è il secchio, più acqua raccoglie. Naturalmente è possibile registrare il livello di precipitazioni con un bicchiere di vetro per poi estrapolare il valore al litro per metro quadro. Ma più grande è il recipiente utilizzato, più accurato è il risultato.

Il sensore Samsung Isocell Bright HMX con i suoi 1/1,33 pollici offre circa tre-quattro volte più spazio rispetto al Sony IMX363 integrato su Google Pixel 4 XL. Tuttavia la risoluzione di 108 megapixel è quasi dieci volte superiore (i singoli pixel sul sensore sono significativamente più piccoli).

Non solo Samsung ma anche Sony si basa su una maschera Bayer chiamata Tetracell (Samsung) o Quad-Bayer (Sony) con un fattore di risoluzione di quattro volte inferiore per i suoi sensori ad alta risoluzione oltre i 30 megapixel. La risoluzione cromatica del sensore da 108 megapixel, ad esempio, è di 27 megapixel. A questa risoluzione la dimensione del pixel è computazionalmente più grande di quella dei comuni sensori da 12 megapixel.

Tanta risoluzione, molta flessibilità

Questa suddivisione dei pixel a colori aumenta la flessibilità. In condizioni di illuminazione ideali la piena risoluzione permette di riprodurre dettagli estremamente fini. La risoluzione cromatica più bassa è molto meno importante della elevata risoluzione di luminosità (date un'occhiata al sottocampionamento della crominanza). 

I sensori estendono i reali vantaggi in condizioni di luce sfavorevoli. Con soggetti ad alto contrasto come la retroilluminazione, i sensori Sony e Samsung consentono di esporre i singoli pixel in modo diverso sotto un unico filtro di colore. In questo modo è possibile scattare foto in HDR da una singola immagine (o video HDR).

Infine al buio i grandi sensori mostrano i vantaggi della loro superficie poiché è possibile raccogliere più luce sotto ogni filtro colore combinando le informazioni provenienti da quattro subpixel alla volta.

A proposito: le foto JPEG o i video MPEG hanno un sottocampionamento standard a colori di 4:2:0. In parole povere questo significa che solo un'informazione sul colore viene memorizzata su quattro informazioni sulla luminosità come nell'immagine di esempio sopra.

Nel 2020 vedremo molti smartphone con sensori ad altissima risoluzione. Non a caso il nuovo chip Snapdragon 865 introdotto da Qualcomm supporta fotocamere fino a 200 megapixel. Ed in realtà già l'anno prossimo vedremo probabilmente una simile risoluzione a bordo degli smartphone.

Ancora più della risoluzione in 8K promessa da Qualcomm, ciò che mi incuriosisce di più sono le ottimizzazioni legate alla Slow Motion. Lo Snapdragon 865 permette la registrazione di 960 fps senza fastidiose limitazioni di tempo ad una minuscola frazione di secondo.

Moduli fotografici: gli extra che aiutano

Oltre ai sensori principali più grandi con un numero sempre maggiore di megapixel, negli smartphone più recenti sono stati introdotti sempre più moduli fotografici. Lo Xiaomi Mi Note 10 rha da poco introdotto cinque fotocamere sul retro e nel 2020 diventerà comune ritrovarsi con una simile configurazione su sempre più smartphone.

Spero che i moduli della fotocamera non vengano incrementati solo per il gusto di farlo e per conquistare gli utenti. Ogni singola fotocamere integrata deve avere un suo senso ed una sua utilità. Fotocamere macro o sensori di profondità con 2 megapixel affiancati a sensori principali ad alta risoluzione e fotocamere ultra grandangolari sono a mio avviso superflui.

Una svolta per il ToF

Anche il sensore ToF sarà sotto i riflettori il prossimo anno. Le fotocamere a tempo di volo permettono di registrare un'immagine solo a bassa risoluzione ma forniscono informazioni di profondità per ogni pixel e generano così una vera immagine 3D.

Con questi dettagli è ora possibile, ad esempio, generare effetti bokeh più precisi, ritagliare oggetti o integrare oggetti virtuali nelle foto. Infineon e Sony stanno lavorando duramente per produrre sensori ToF per smartphone e secondo gli ultimi rapporti la prossima generazione di iPhone integrerà questi moduli nella fotocamera principale per le applicazioni AR.

Addio notch!

Il notch ha da sempre scaturito sentimenti controversi. All'inizio del 2019 Oppo ha introdotto una fotocamera in grado di scattare foto attraverso il display. Nel mese di dicembre, in occasione di un evento a Shenzhen, il produttore cinese ha presentato un prototipo funzionante e nel 2020 (o al più tardi nel 2021) possiamo aspettarci di vedere dei nuovi smartphone con integrate questo tipo di fotocamere.

Fotografia computazionale

La fotografia computazionale merita di essere menzionata a dovere. Mentre la fotografia assistita dal computer è apparsa principalmente negli ultimi anni attraverso l'HDR, le modalità notturne a scatto multiplo e con l'astrofotografia su Pixel 4, l'anno prossimo lo spettro sarà più ampio.

La beta dell'applicazione di Adobe chiamata Photoshop Camera offre una prospettiva interessante: oltre ai soliti filtri colore offre anche filtri che cambiano le condizioni meteo o trasformano il giorno in notte. Nel prossimo anno vedremo effetti sempre più avanzati che renderanno gli occhi più luminosi, la pelle più bella o addirittura renderanno le persone più giovani (un nuovo tormentone in stile FaceApp!).

Quali sono i miglioramenti che vi aspettate di trovare nelle fotocamere degli smartphone?