Scattare foto o video durante il giorno è diventato un atto di quotidianità per molte persone, non è più solo per catturare eventi speciali: i giovani di oggi se non condividono quello che stanno facendo di continuo non sono felici. Ma che si tratti di immortalare il pranzo preparato con le proprie mani o un tramonto al mare, in ogni caso, da poi condividere con gli altri, il comparto fotografico degli smartphone è l’aspetto sempre più importante che le persone analizzano quando stanno per scegliere il loro prossimo smartphone. Samsung, Apple, Huawei, OnePlus, Oppo, Honor e tutti i produttori di smartphone si stanno focalizzando non più sull’offrire ‘il maggior numero di sensori fotografici’ sullo stesso device, ma anche sull’offrire sensori di immagine sempre più preformanti.  Come in più occasioni abbiamo riportato, il numero di ‘megapixel’ che si legge quando si consulta la scheda tecnica di uno smartphone non significa nulla. Sono molto diffusi oggi sensori d’immagine mediamente da 12MP abbinati a varie tecnologie che funzionano meglio di obiettivi da 48MP che si trovano su smartphone che costano di meno. Ma i produttori puntano molto più in là. Samsung sta investendo sullo sviluppo di sensori d’immagine da ben 600 megapixel. A rivelare il progetto è stato Yongin Park, il capo del business dei sensori d’immagine di Samsung Electronics, in un editoriale pubblicato su Samsung Newsroom.

Yongin Park, il capo del business dei sensori d’immagine di Samsung Electronics.

Anche noi umani abbiamo dei ‘sensori di immagine’, che sono i nostri occhi, che si dice abbiano una risoluzione di circa 500 megapixel (Mp), ha detto Park, che va ben oltre la risoluzione media di 40Mp offerta oggi dalle fotocamere DSLR e di 12Mp degli smartphone di punta. Ma solo ‘mettere’ più pixel in un singolo sensore d’immagine non basta. 

"Mettere semplicemente quanti più pixel possibile insieme in un sensore potrebbe sembrare una soluzione semplice ma ciò comporterebbe un enorme sensore di immagine che prende il controllo dell’intero dispositivo", ha detto Park, secondo cui gli smartphone di oggi che presentano altre specifiche all’avanguardia (come elevati rapporti schermo-a-corpo e design sottile) devono disporre di sensori di immagine con pixel molto più piccoli rispetto a ciò che la tecnologia è in grado di offrire oggi sul mercato, in modo che i sensori possano essere il più compatti possibile e non influenzare le dimensioni complessive dei telefoni.

E allora perchè non ridurre le dimensioni dei pixel così da poterne mettere di più in uno stesso spazio? Non è la giusta soluzione. Bisogna fare attenzione al fatto che pixel più piccoli possono portare a immagini sfocate o opache a causa dell’area più piccola da cui ogni pixel riceve informazioni.

Samsung sta lavorando per trovare una soluzione equa, che permetta di aumentare il numero di pixel in un unico sensore riducendo al contempo la dimensione dei pixel senza compromettere la qualità finale degli scatti. Si tratta di un bilanciamento che richiede "solide capacità tecnologiche" ha detto Park.

Samsung non passerà da sensori di immagine da 12MP a 600MP di colpo, lo sviluppo richiede tempo. A maggio 2019, Samsung ha annunciato il suo primo sensore da 64Mp e, solo sei mesi dopo, ha introdotto sul mercato i sensori da 108Mp.

Nel suo ultimo sensore di immagine da 108Mp, l’ISOCELL Bright HM1, Samsung ha implementato la tecnologia "Nonacell" proprietaria, che aumenta di molto la quantità di assorbimento della luce dei pixel. Rispetto alla precedente tecnologia Tetracell con un array 2×2, la struttura 3×3 dei pixel della tecnologia Nonacell consente, ad esempio, che nove pixel da 0,8um funzionino come un pixel da 2,4um. Questo permette anche di migliorare gli scatti in ambienti con scarsa illuminazione.
Nel 2019, Samsung ha anche introdotto sensori di immagine con singoli pixel di dimensioni 0,7um. 

Chi ha detto che i sensori d’immagine debbano essere usati solo per gli smartphone o le fotocamere?

Ad oggi, le principali applicazioni per i sensori di immagine sono state nel campo degli smartphone, ma Park prevede che presto si espanderanno in altri campi in rapida crescita come i veicoli autonomi, l’IoT e i droni. Park ha detto che Samsung è pronta "a cavalcare la prossima ondata di innovazione tecnologica con un portafoglio di prodotti completo che risponde alle diverse esigenze dei produttori di dispositivi". Attraverso l’innovazione, Samsung è determinata "ad aprire infinite possibilità nelle tecnologie dei pixel che potrebbero persino fornire sensori di immagine in grado di catturare più dettagli dell’occhio umano", citando, un sensore di immagine da 600Mp.

La maggior parte delle fotocamere oggi può solo scattare foto visibili all’occhio umano a lunghezze d’onda comprese tra 450 e 750 nanometri (nm), ha detto Park, secondo cui i sensori in grado di rilevare lunghezze d’onda luminose al di fuori di tale intervallo sono difficili da trovare, ma il loro uso può tornare utile in diversi ambiti. Come esempi, Park ha citato i sensori di immagine equipaggiati per la percezione della luce ultravioletta che possono essere utilizzati per diagnosticare il cancro della pelle catturando immagini per mostrare cellule sane e cellule morte in diversi colori, mentre i sensori di immagine a infrarossi possono essere sfruttati anche per un controllo della qualità più efficiente in agricoltura e in altri settori. Park immagina, poi, un futuro in cui si avranno dei sensori di immagine capaci di vedere i microbi non visibili ad occhio nudo.

"Non stiamo solo sviluppando sensori di immagine ma stiamo anche esaminando altri tipi di sensori in grado di registrare odori o sapori" ha detto Park. "I sensori che vanno oltre i sensi umani diventeranno presto parte integrante della nostra vita quotidiana e siamo eccitati dal potenziale di tali sensori di rendere visibile l’invisibile e aiutare le persone ad andare oltre ciò di cui sono capaci i nostri sensi".