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Saiba tudo sobre o futuro do zoom óptico em smartphones

Câmeras de smartphones estão fazendo grandes avanços nos últimos tempos. A nitidez da imagem está em alta, enquanto o ruído e interferência dos sensores estão reduzindo cada vez mais. Apesar de todas essas melhorias, as câmeras de smartphones ainda não possuem uma das características mais importantes que fazem com que o usuário prefira uma câmera compacta. Estamos falando, é claro, sobre a capacidades de zoom óptico e distâncias focais variáveis.

Enquanto a câmera do Samsung Galaxy Zoom oferece algumas funcionalidades interessantes para entusiastas da fotografia, o design realmente não se encaixa nos padrões do mercado, que exige que nossos smartphones sejam cada vez mais finos e leves. Mecanismos de autofoco e zoom convencionais não são apropriados para câmeras digitais miniaturizadas devido ao tamanho volumoso de tais mecanismos. Se os smartphones querem oferecer aos consumidores experiências fotográficas mais convincentes, então precisamos de um novo avanço tecnológico.

O Galaxy S4 Zoom marca um bom ponto de partida, mas os smartphones realmente necessitam de componentes menores em suas câmeras.

Várias patentes e empresas surgiram oferecendo tecnologias ópticas bem compactas que poderiam oferecer uma melhor funcionalidade da câmera, não interferindo relevantemente no design dos produtos eletrônicos portáteis. Recentes avanços no processo de fabricação de micro sistemas eletromecânicos de alta precisão podem trazer a funcionalidade de zoom óptico para os novos smartphones em um futuro não muito distante.

Como essas novas tecnologias funcionarão?

Como você poderíamos esperar, o Google é uma das empresas na vanguarda do desenvolvimento de lentes com um zoom baseado em MEMS, a empresa registrou uma patente para esta tecnologia em 2012.

O termo “MEMS” é uma sigla para Micro-Electro-Mechanical Systems (Sistemas Micro Eletromecânicos) e pode ser melhor descrito da seguinte maneira: “Uma tecnologia que integra elementos mecânicos, sensores e eletrônicos em um pequeno chip, que possui uma informação gravada que determina seu funcionamento. São praticamente micromáquinas programadas para cumprir determinada atividade.” – Tecmundo

A tecnologia já é utilizada em alguns módulos de câmeras para auxiliar com o autofoco. Em princípio, o design similar se aplica ao desenvolvimento de MEMS em módulos de zoom óptico. Pequenos atuadores mecânicos, um tipo de motor, são usados ​​para ajustar o ponto focal de uma lente, e é aqui onde nós precisamos de um pouco de ciência. A patente do Google menciona as Lentes Alvarez (Alvarez Lenses), uma configuração de lente que consiste em duas placas com potências e níveis de refracção diferentes.

As Lentes Alvarez são apenas uma das maneiras que a ampliação das formas podem ser feitas de uma forma muito pequena.

Movendo-se as placas em posições diferentes altera-se a potência total de saída através da lente, ou de aumento ou a ampliação em que a luz passa através dele. Embora seja um pouco complicado, essencialmente, tudo o que você precisa saber é que é um método para criar um nível de mudança de ampliação / foco sem ter que trocar a lente.

O próximo passo é onde MEMS entram em ação, como os pequenos motores são necessários para mudar as peças da lente e ajustar os níveis de ampliação. Para atender à baixa potência e requisitos de pequeno porte de eletrônicos portáteis, os motores micro eletromecânicos podem fazer o trabalho muito bem. A imagem da patente do Google logo abaixo ajuda a demonstrar como tudo isso se funciona.


O maior benefício é, obviamente, que os pequenos dispositivos móveis, tais como smartphones, poderiam se beneficiar de propriedades de zoom óptico ao invés de terem que depender do digital, resultando em nenhuma perda de qualidade.

Mas há certas limitações com este tipo de projeto; existe um limite ampliação que você pode conseguir com essas pequenas lentes, e as projeções ficarão presas dentro de uma determinada faixa de zoom. As lentes também não podem ser substituídas ou alteradas para diferentes módulos, mas isso é um pequeno preço a pagar por um projeto com um formato tão pequeno.

O projeto do Google não é a única maneira em que os pequenos módulos zoom óptico poderiam ser construídos. Projetos usando espelhos flexíveis para realizar a ampliação também estão a ser testados, em que o ângulo dos espelhos e as lentes de focagem podem ser controladas por pequenos motores. A organização francesa de pesquisa e desenvolvimento tecnológico Wavelens, está trabalhando em um projeto que utiliza membranas flexíveis para alterar dinamicamente a forma e o foco de uma lente utilizando óleos ópticos e os MEMS, que seriam capazes poderia de funcionar com menos de 0,4 milímetro de altura.

Um exemplo de espelho baseado ampliação flexível. Resumindo: design para uma lente de óleo flexível controlada por ativadores de MEMS.

A indústria e os módulos de foco

No lado prático das coisas, tecnicamente a maioria, se não todas essas tecnologias irão trabalhar com a ampla gama de sensores de imagem já existentes. Os esforços que a HTC, Samsung, Sony, etc fizeram, foram todos destinados a melhorar seus próprios sensores de imagem ao longo dos últimos anos – como o foco e ampliação controlada pelo módulo da lente, e todo esse avanço não será desperdiçado se eles optarem por seguir o caminho do zoom óptico.


Por exemplo, a empresa newScale Technologies já possui o seu próprio módulo de 3,3 volts M3-F (figura acima), que é compatível com uma variedade de sensores de imagem e lentes de diferentes tamanhos, além de poder ser montado sobre um outro sensor de imagem. Ele também relativamente adequado para smartphones, as dimensões do módulo são de apenas 20 x 22 x 16 mm, o que não deve projetar a parte traseira dos smartphones.

A tecnologia por trás das câmeras dos smartphones estão cada vez melhores, apesar de ainda não possuirmos aparelhos projetados para serem utilizados pequenos módulos de zoom óptico, em um futuro não muito distante, esta é uma tecnologia que você pode esperar para os próximos anos.

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Artigo original: AndroidAutority

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