O que é a lente periscópica em uma câmera de celular?

Avanços no conjunto de câmeras para celular são difíceis de serem popularizados. Afinal, você precisa encaixar componentes em um interior já “congestionado” de um aparelho. Ao mesmo tempo, ele não pode ficar mais espesso por motivos de design e ganha mais recursos — que às vezes são peças maiores — em bateria, processamento, memória e áudio, entre outros.

Uma das novidades mais quentes do setor de fotografia mobile precisa encarar esses desafios, mas o resultado vale a pena. É a câmera periscópica, uma inovação que melhora de forma considerável o zoom sem comprometer a imagem ou a ergonomia do dispositivo.

Veja abaixo como funciona essa tecnologia, os desafios na implementação e por que algumas fabricantes transformaram esse recurso em um destaque de aparelhos topo de linha.

O que é uma câmera periscópica

A câmera periscópica, também chamada por algumas fabricantes de lente de zoom periscópico, é um tipo de lente de câmera que melhora o zoom óptico de um dispositivo. Ou seja, ele permite a aproximação de imagem na fotografia sem comprometer a qualidade.

No processo natural de funcionamento de uma câmera, lentes direcionam a luz de forma direta para um sensor digital, que converte essa iluminação em sinais elétricos que viram uma imagem.

Para fazer um zoom óptico e natural, entretanto, é preciso aumentar essa distância focal entre ambas as extremidades — algo difícil em um aparelho compacto e cada vez mais fino como o celular.

A seta vermelha indica o caminho da luz. (Fonte da imagem: Divulgação/Huawei Central)

É uma questão de milímetros ou centímetros, mas que fazem toda a diferença em um aparelho que deve ser compacto, como um celular. Inserir um conjunto de lentes horizontalmente prejudica a ergonomia, é inseguro para a integridade do eletrônico e difícil do ponto de vista de montagem. Afinal, trata-se de uma parte inteira posicionada ou projetada para fora.

O diferencial do sistema periscópico está na forma de posicionamento de lentes na parte interna do aparelho. O “caminho” de lentes, espelhos e prismas percorrido pela luz fica na vertical (imagem da esquerda), em vez de uma linha reta ou se projetarem em relevo no conjunto de câmeras traseiras (à direita).

Em vez de um caminho em linha reta, ela usa um prisma para direcionar a luz. Ela então “faz uma curva” normalmente de 90º durante o trajeto da abertura do obturador (que é por onde a luz entra, a partir da parte externa da câmera que vemos no aparelho) até os sensores (onde a imagem é formada). É neste ponto que a lente periscópica se diferencia das convencionais.

Dentro do aparelho, normalmente o conjunto periscópico é virado de lado, ficando perpendicular à traseira do telefone. O sensor também fica nessa posição, virado na direção dos botões físicos de volume e energia ou da bandeja de chip SIM e cartão microSD.

E o zoom digital?

O nome desse recurso vem do periscópio do submarino. Esse é o visor principal desse tipo de veículo, que usa um esquema de espelhos para que os tripulantes vejam a superfície por meio de um pequeno tubo que sai do veículo no fundo do mar.

Fonte da imagem: Pixabay/12019

O zoom digital, que aproxima a foto ao “forçar” uma aproximação a partir do que foi capturado pelo sensor, pode funcionar em imagens de um sensor de alta resolução. Porém, a qualidade do zoom óptico, que é “natural” por depender apenas de prismas e espelhos, ainda é maior.

A aproximação digital preenche as partes faltantes da imagem de forma artificial, o que pode gerar ruídos e uma queda brusca em nitidez e detalhes.

Mas o que tudo isso significa na prática? O iPhone 15 Pro Max, que é um dos aparelhos mais recentes com esse recurso, traz uma câmera periscópica com zoom óptico de 5 vezes a uma distância focal de 120 mm. Já o modelo iPhone 15 Pro chega a um zoom menor (de 3 vezes) principalmente pela distância focal também reduzida (77 mm).

No caso da Apple, que chama a tecnologia de tetraprisma, a luz reflete quatro vezes por uma estrutura espelhada. Esse caminho levemente diferente e mais “longo” aumenta a distância focal que, na prática, permite um zoom ainda maior.

Desafios e problemas das lentes periscópicas

Apesar de parecer um avanço tecnológico quase futurista, as lentes periscópicas já são antigas no mercado da telefonia.

Em 2004, a Sharp lançou o 902, um telefone celular tipo flip que estreou o recurso. Porém, eram outros tempos para essa indústria: a câmera tinha apenas 2 MP com zoom de duas vezes e o dispositivo não foi bem em vendas.

Fonte da imagem: Divulgação/Sharp

A ASUS tentou em 2015 algo parecido com o ZenFone Zoom, mas de novo o dispositivo não conseguiu prosperar no mercado. Só em 2019 a Huawei conseguiu aplicar esse recurso em um aparelho elogiado inclusive (mas não apenas) pela qualidade da câmera e o zoom. Foi o Huawei P30 Pro, um sucesso comercial que inspirou as rivais.

A demora faz sentido, já as fabricantes precisam resolver questões técnicas. Como o sensor fica “de lado”, ele pode ser menor em modelos mais antigos, o que significa uma capacidade reduzida de absorver luz. Dessa forma, há piora no desempenho de capturas noturnas, por exemplo, a não ser que o sensor e o tamanho do pixel sejam maiores.

O tetraprisma do iPhone 15 Pro Max. (Fonte da imagem: Divulgação/Apple)

Normalmente, é preciso escolher entre resolução e distância do zoom. O S23 Ultra tem um zoom óptico de 10x em uma câmera periscópica com sensor de 10 MP, enquanto o Pixel 7 Pro vem com zoom de 5x, porém resolução de 48 MP. Outra questão é que a lente periscópica exige um estabilizador de imagem no processo de captura, pois o zoom faz com que movimentos sejam mais sentidos no retrato final.

Veremos mais celulares com essa lente?

Atualmente, cada vez mais modelos apostam nesse tipo de tecnologia como um diferencial. Porém, marcas não adotam ele como padrão e pode levar algum tempo até que isso se torne mais popular em menores faixas de preço.

Esse recurso hoje é restrito aos top de linha de uma família, principalmente pelo processo difícil de fabricação. A montagem exige métodos precisos, já que o conjunto envolve partes que devem ser encaixadas perfeitamente em um celular com pouco espaço interno para abrigar tantos componentes.

Além disso, o alto custo dos componentes é uma barreira que faz com que ele seja um diferencial “premium”. Aparelhos de destaque com câmeras periscópicas incluem o Samsung Galaxy S23 Ultra, o Google Pixel 7, o Xiaomi 13 Ultra, o Oppo Find X6 Pro e, mais recentemente, o iPhone 15 Pro Max.

Cada vez mais, entretanto, a tecnologia deve aparecer em mais modelos e, no futuro, virar um recurso não só exclusivo da elite.

Fontes: Android Police, Phone Arena, Pocket Now, Android Authority

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