Periscopios y tetraprismas: cómo los fabricantes de celulares sortean las leyes de la física para ir más allá con sus cámaras digitales

Es así: los smartphones modernos tienen un grosor que ronda los 8 mm; rara vez tienen 10 mm o más. Pero a medida que se han hecho más esbeltos, han mantenido una constante, sobre todo en el último lustro: un bloque de cámaras que sobresale del resto del cuerpo del equipo, algo inexistente hace años, cuando los teléfonos se podían dar el lujo de ser más gruesos (el primer iPhone, por ejemplo, tenía más de 12 mm de grosor).

Que las lentes de las cámaras de los smartphones sobresalgan del resto del teléfono implica dos cosas: uno, que en la mayoría de los modelos (salvo la excepcional línea Pixel de Google) el teléfono quede desbalanceado al estar apoyado en una superficie plana; y dos, que ese mayor volumen obedece a la inclusión de cámaras de gran calidad, incluyendo lentes con aumento: el teleobjetivo o zoom óptico, que depende de la inclusión de elementos (como se llama a las pastillas de vidrio o plástico que están entre el sensor de la cámara y la lente exterior) que hacen de lupa y permiten ofrecer, por ejemplo, 2 o 3 aumentos respecto de la lente normal.

Pero quienes quieran tener un teleobjetivo de mayor alcance (un zoom con un multiplicador mayor, de 5x, por ejemplo) chocaban, hasta hace unos años, con una realidad: el módulo de la cámara tiene que, necesariamente, hacerse más largo, algo imposible si se quiere mantener la silueta de un smartphone moderno. Lo demostraban equipos que hoy deberían considerarse experimentales, como el Samsung Galaxy S4 Zoom de 2013, que ofrecía 10 aumentos (¡y variables!) a expensas de parecer una cámara de fotos de bolsillo con un teléfono pegado.

Es el motivo por el que, por ejemplo, el Motorola Razr 40 Ultra tiene, para sus cámaras externas, una lente normal, y otra gran angular, y no un zoom: en los 7 mm de grosor de cada tapa del teléfono no hay lugar para agregar nada más (1 mm de diferencia en un teléfono moderno puede ser muchísimo); lo dijo Rubén Castaño, jefe de diseño de Motorola, en su paso por la Argentina hace unas semanas.

Doblar la luz

Pero este martes, Apple se salteó esta limitación con el iPhone 15 Pro Max, retomando una idea que sus competidores vienen aplicando en el último lustro, pero con una vuelta de tuerca propia. Gracias a algo que llamó tetraprisma, puede ofrecer un zoom de cinco aumentos en un teléfono de 8,3 mm de grosor. Apple desarrolló el tetraprisma junto a Sony (su socio en fotografía digital en la última década), y de hecho un diseño similar aparece en una patente que la compañía pidió registrar en 2022, y que tiene la misma intención: usar las leyes de la física para saltar sus mismas barreras.

En una configuración convencional, un teleobjetivo funciona encolumnando una serie de lentes, con determinados diámetros y distancia entre sí para que funcionen de aumentos (como en cualquier cámara de fotos convencional). Pero esto, claro, tiene un costo físico, notorio para cualquiera que haya visto el zoom que usan los fotógrafos profesionales en los partidos de fútbol, por ejemplo: más aumento queremos, más largo será el lente.

En 2017, Oppo (un fabricante chino de celulares, hoy entre los cinco más grandes del mundo) presentó una idea novedosa: poner toda esa columna de lentes de aumento de costado, paralelos a la pantalla del celular, y perpendiculares a la cámara estándar. ¿Cómo verían al exterior? Usando un prisma, que como si fuera un espejo a 45 grados, refleja la luz externa y la envía al sensor, que está a 90 grados (es decir, perpendicular al exterior). Un periscopio como los de los submarinos.

La idea ha sido reutilizada por casi todos los fabricantes de smartphones para ofrecer cámaras con aumentos que van más allá del 3x; un exponente muy actual es el Samsung Galaxy S23 Ultra, que tiene una cámara tipo periscopio para lograr 10 aumentos en su teleobjetivo.

Apple hizo algo parecido, pero con algunas ventajas aparentes, al menos en los papeles (habrá que esperar a ver las fotos que logra, y que la gente de iFixit desarme un iPhone para entender cómo funciona realmente): en vez de usar un prisma y lentes convencionales, usa un tetraprisma (es decir, un objeto en el que la luz entra y rebota sobre cuatro superficies internamente, idealmente con un acercamiento óptico en cada ocasión) para llegar al sensor de la cámara.

La ventaja es que se trata de un único sólido (el tetraprisma), en vez de una serie de lentes encolumnadas, y que el sensor de la cámara está orientado en el mismo sentido que el resto de la electrónica, lo que a priori permite un diseño más sencillo y, al parecer, una mayor apertura (es decir, le llega más luz al sensor): el zoom 5x del iPhone 15 Pro Max tiene una apertura de f/2.8, contra el f/3.5 del Google Pixel 7 Pro o el f/3.4 del Vivo X80 Pro (dos teléfonos de excelente calidad en fotografía y un zoom 5x). El teleobjetivo del iPhone 15 Pro Max, además, una distancia focal equivalente a 120 mm, muy adecuada para retratos y fotos de media distancia.

En ambos casos, no obstante (con el tetraprisma o el periscopio convencional), esos aumentos (5 o 10, por ejemplo) son fijos: cualquier punto intermedio estará simulado por la computadora interna del teléfono.

LG, que ya no fabrica smartphones de marca propia, pero sigue haciendo partes para otros como pantallas, baterías y cámaras, tiene otra idea: un módulo de cámara tipo periscopio, pero en el que las lentes internas pueden moverse para cambiar su distancia relativa y, así, lograr aumentos ópticos intermedios, como el zoom que se extiende o acorta en una cámara de fotos convencional. Lo anunció en 2022, donde explicó que puede pasar de 4x a 9x y varias paradas intermedias con un mismo módulo. Oppo mostró algo similar en 2020; varios rumores indicaban que el Samsung Galaxy S24 Ultra usaría una tecnología de este tipo, pero eso parece haber sido descartado.

Como sea, así como el uso de mayores aumentos en los últimos años empujó a Apple a su nuevo diseño, el debut de este tetraprisma debería, idealmente, llevar al resto de la industria a probar nuevas ideas para lograr mejores cámaras en nuestros celulares.

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