In silenzio ma inesorabilmente, il sensore CMOS quadrato sta diventando la scelta predefinita nell'elettronica di consumo. Recentemente, non solo gli occhiali Thunderbird V4 AI hanno introdotto un CMOS quadrato, ma le indiscrezioni suggeriscono anche che Huawei, OPPO e Honor sono pronti ad adottarli, con il lancio previsto già nella seconda metà dell'anno. Anche altri produttori come vivo e Xiaomi sono in fase di valutazione del prodotto.

L’adozione dei sensori CMOS quadrati sta chiaramente accelerando, soprattutto nell’anno in cui la serie iPhone 17 e iPhone Air li hanno introdotti nelle loro fotocamere frontali. In precedenza, le discussioni sulla fotografia mobile erano incentrate sulla dimensione del sensore della fotocamera principale, sulla portata del teleobiettivo e sull'abilità dell'algoritmo. La fotocamera frontale era spesso un ripensamento: finché poteva scattare selfie e gestire videochiamate, a pochi importava se le sue proporzioni erano 4:3, 16:9 o 1:1. Ma con l’iPhone 17, Apple ha cambiato le regole del gioco sostituendo la fotocamera frontale con un sensore quadrato.

È interessante notare che questo cambiamento non è limitato agli smartphone. Dopo i dispositivi precedenti come la fotocamera DJI Osmo 360, anche il DJI Osmo Action 6 dell'anno scorso ha adottato un CMOS quadrato simile. Con l'aggiunta di Thunderbird V4, quello che sembra un semplice cambiamento di forma sta ora apparendo su telefoni, action camera e occhiali AI. Quindi, quale problema risolve effettivamente il CMOS quadrato?

Dalla fotocamera frontale dell'iPhone 17: quali sono i vantaggi di "andare a squadra"?

Quando abbiamo provato per la prima volta l'iPhone 17 Pro Max l'anno scorso, l'aggiornamento apportato dal CMOS quadrato nella fotocamera frontale è stato subito evidente. Non è stato solo il numero di pixel a passare da 12 milioni a 18 milioni; il vero punto di svolta è stato il sensore quadrato stesso. Dall'esterno poco è cambiato: l'Isola Dinamica è ancora nella stessa posizione. Ma l'esperienza dell'utente è completamente diversa.

iPhone 17 Pro Max

In precedenza, per riprendere contenuti orizzontali con la fotocamera anteriore, era necessario girare il telefono lateralmente. Questa semplice azione può essere scomoda, soprattutto su un dispositivo di grandi dimensioni come il Pro Max, dove una presa orizzontale con una sola mano per un selfie è scomoda. Lo stesso vale per le videochiamate: tenere il telefono in verticale spesso risulta in un'inquadratura stretta per lo spettatore, mentre tenerlo in orizzontale può far sembrare lo sguardo decentrato. Il CMOS quadrato dell'iPhone 17 risolve questo problema. Il principio è semplice: un sensore quadrato più grande cattura una "immagine principale" quadrata e grande e il sistema la ritaglia in tempo reale in base alle proporzioni desiderate. Tenendo il telefono in verticale è possibile scattare una foto ritratto. Con un solo tocco, lo stesso sensore e gli stessi pixel forniscono un'immagine orizzontale. Nessuna rotazione del telefono, nessun sacrificio della qualità: questo è uno dei cambiamenti più significativi apportati dal CMOS quadrato. Questa è una classica mossa di Apple. Invece di nascondere semplicemente una limitazione hardware, la trasformano in un veicolo per una migliore esperienza software. La risposta di Apple non è stata quella di accumulare più pixel o aggiungere una luce di riempimento; si trattava di ripensare la forma fondamentale del sensore, perché si rendevano conto che il principale punto dolente dell'utente non era la qualità dell'immagine, ma l'inquadratura scomoda.

Fotocamera frontale dell'iPhone serie 17, Fonte immagine: Apple

Non solo per i telefoni: gli usi versatili del CMOS quadrato nei dispositivi di imaging

A questo punto, potresti chiederti se vale la pena inquadrare comodamente tutto questo trambusto. Se fosse semplicemente più semplice il passaggio tra orizzontale e verticale, si tratterebbe davvero di un aggiornamento minore. Ma il vero valore del CMOS quadrato è molto più profondo e inizia con i principi ottici di base. Ti sei mai chiesto perché le lenti sono rotonde ma le foto che producono sono rettangolari? La risposta sta nella forma rettangolare del sensore CMOS. L'obiettivo proietta un campo immagine circolare e il sensore cattura solo la porzione rettangolare al centro, convertendola in un segnale digitale. Ciò significa che l'informazione luminosa negli angoli del campo circolare viene sprecata. Per un sensore 4:3 o 16:9, questa area sprecata è circa il 20%. Un sensore quadrato, tuttavia, si adatta molto meglio a un sensore circolare, poiché consente di utilizzare un'area più ampia del campo dell'immagine. Con la stessa lente e le stesse dimensioni complessive del sensore, un CMOS quadrato può catturare circa il 20% di fotoni in più. Questo incremento fondamentale nell’efficienza di raccolta della luce è il vantaggio principale di un CMOS quadrato e spiega perché le action camera e le fotocamere a 360 gradi lo hanno adottato presto.

DJI Osmo Azione 6

Questa efficienza è fondamentale per dispositivi come gli occhiali AI. La Thunderbird V4, lanciata a maggio, è stata la prima nella sua categoria a disporre di un sensore quadrato di grande formato 1:1. Poiché gli occhiali AI vengono indossati sul viso, non è possibile ruotarli come un telefono. Un sensore rettangolare tradizionale, fissato orizzontalmente, dovrebbe ritagliare drasticamente l’immagine per produrre un video verticale, sprecando un’enorme quantità di area del sensore e degradando la qualità. Un sensore quadrato elimina questo problema, fornendo output a piena risoluzione sia per i formati orizzontali che verticali. In un dispositivo in cui ogni millimetro conta, massimizzare l'area sensibile alla luce è fondamentale.

Thunderbird V4

La doppia ondata di brevi video e intelligenza artificiale manterrà l'hardware "in linea"

Il recente aumento di popolarità dei sensori CMOS quadrati è guidato da tendenze potenti. Il primo è il predominio dei video in formato breve e della creazione di contenuti. Mentre i media tradizionali sono orizzontali, piattaforme come TikTok e Instagram hanno reso i video verticali mainstream. Gli utenti ora scattano istintivamente in verticale, ma il loro hardware, con i suoi sensori orientati in orizzontale, non ha tenuto il passo, costringendo i raccolti a degradare la qualità.

Il CMOS quadrato risolve elegantemente questo conflitto essendo indipendente dal formato. Un altro fattore critico è l’ascesa dell’intelligenza artificiale e della fotografia computazionale. Gli algoritmi AI per la riformulazione, il tracciamento del soggetto e il miglioramento delle immagini funzionano meglio quando hanno più informazioni grezze con cui lavorare. Un sensore quadrato fornisce un “negativo digitale” più grande, offrendo all’IA una maggiore libertà creativa. In sostanza, il passaggio al CMOS quadrato è un’ottimizzazione hardware fondamentale arrivata al momento perfetto, in linea con l’evoluzione delle abitudini di creazione di contenuti, la diversificazione dei fattori di forma dei dispositivi e il rapido progresso dell’imaging basato sull’intelligenza artificiale. Questa tendenza non è destinata a durare; è destinato ad espandersi.