Del taller a tu teléfono: así se desarrolla la cámara de un 'smartphone'

Una buena cámara es ese elemento que nos parece imprescindible tener en nuestro 'smartphone' pero que, como usuarios, nunca nos hemos preguntado cómo llegó hasta ahí: qué prioridades tuvo el fabricante, cómo las implementó el equipo de desarrollo, cómo se creó el 'software' asociado, etc.

En este artículo, viajamos alrededor del proceso de creación de la cámara del BQ Aquarius X5 Plus, el 'flagship' del fabricante español BQ. No vamos a mentirte: es un proceso complejo que dura meses y conlleva una inversión de más de 20.000 horas y el esfuerzo de equipos transversales de ingenieros especializados en diseño, mecánica, 'hardware' y 'software'. Carlos Iniesta, 'camera product manager', nos ayuda a entender qué supone crear una cámara desde cero.

1. Antes de nada: prioridades y tendencias

Como con cada componente, lo primero que hace el fabricante es analizar el mercado, las necesidades de los usuarios y las nuevas tendencias: "No solo pensamos en el aquí y el ahora, tenemos que anticiparnos al rumbo que tendrán las nuevas cámaras en uno o dos años", asegura Iniesta.

Nuestras necesidades como usuarios son cambiantes, pero hay características en las que nos vamos a fijar sí o sí al ir a comprar un móvil, y el fabricante tiene que tenerlas en cuenta. Son las siguientes:

A) Resolución. Aunque a nivel técnico no todo se reduce a píxeles, seguimos fijándonos (y mucho) en este parámetro.

B) Condiciones. Fotos a plena luz del día las sabe hacer cualquiera. Lo que los usuarios le pedimos a nuestro móvil es que, en peores condiciones, obtengamos unos resultados más que dignos.

C) Calidad del vídeo. Ya no basta con que el vídeo tenga buena definición, también debe tener estabilizador de imagen. Porque ninguno somos Amenábar, pero un poco sí que nos gustaría parecerlo.

D) Fotografía manual. Cada vez jugamos más con el modo manual: tiempo de exposición, balance de blancos, etc.

E) Experiencia de uso. En definitiva, queremos una experiencia de uso buena y ágil con la aplicación de cámara.

2. Manos a la obra: así se hace una cámara de fotos

Ahora que el fabricante tiene ya claras sus prioridades, queda por delante el largo y complejo proceso de desarrollo, que tiene cuatro fases.

La primera fase consiste en elegir el sensor. Por ejemplo, en el Aquaris X5 Plus se escogió un Sony IMX 298 con 16 megapíxeles, apertura de f/2.0, enfoque por detección de fase o PDAF y seis lentes Largan: "Configurar el sensor es un reto, porque el equipo de desarrollo tiene que atender a multitud de parámetros, como el sistema de enfoque, la señal, la ganancia de la cámara, el control de exposición o la estructura de datos, por ejemplo", asegura Iniesta.

La segunda fase es la configuración del ISP. En ella, los desarrolladores tienen que optimizar herramientas como el balance de canales, la corrección de color, la reducción del ruido o la adaptación de la luz en un momento determinado variando la sensibilidad del sensor.

Fijémonos en la imagen de arriba. La primera foto muestra lo que ven nuestros ojos ante una imagen concreta; la segunda, lo que interpreta el sensor y su matriz de 'bayer'; la tercera, la matriz de 'bayer' tras añadir la información de color; la cuarta, el resultado tras la interpolación de la información de color. Y a esto habrá que añadir más procesos antes de llegar a la foto final.

La tercera fase es la de 'framework', en la que el equipo optimiza diversos parámetros de imagen. Entre ellos, destaca la detección de rostros, una tecnología vital a la hora de enfocar una foto con personas. Y es que, cuando el dispositivo detecta una cara, tiene que analizar entre 15 y 20 imágenes por segundo para determinar la posición de los ojos y la boca y aplicar las correcciones necesarias en tiempo real.

La cuarta fase, la de desarrollo de la 'app', es la menos conocida, pero de la que dependerá en mayor medida la satisfacción del usuario. Porque, seamos claros: el 'hardware' importa (y mucho), pero la aplicación es clave.

3. Validación: comprobemos que funciona

Una vez desarrollada la cámara, se entra en la fase de QA para comprobar que todos los aspectos funcionan según los requisitos establecidos. Para ello, se evalúa minuciosamente la calidad de la cámara tanto en el laboratorio como en entornos reales, para comprobar que cumple con los estándares de calidad.

Hay cuatro tipo de test de evaluación: objetivos, controlados, funcionales y subjetivos. "La cámara de Aquaris X5 Plus pasó por estos cuatro tipos de test, donde se dispararon y analizaron más de 10.000 fotografías. Para ello, utilizamos 'software' profesional específico que analiza la imagen y cuantifica su calidad", explica Iniesta.

Los test objetivos analizan el rendimiento de la cámara y sus componentes para comprobar cómo enfoca, cómo minimiza el ruido de la foto, cómo distorsiona la lente o cómo corrige los colores. En los test controlados, los desarrolladores someten las fotos a condiciones manejadas para evaluar su comportamiento en entornos concretos.

En los test funcionales, los desarrolladores llevan el 'software' de la cámara prácticamente al límite para comprobar hasta qué punto puede resistir funcionando con las condiciones idóneas, así como cuánto espacio ocupa, cuánta memoria consume o cómo interactúa con otras aplicaciones del teléfono.

Por último, durante los test subjetivos, la cámara es evaluada en entornos que ni ella ni los desarrolladores pueden controlar: a pie de calle, en casa, en la montaña, en la playa... Con ellos, el equipo de desarrollo va moldeando el dispositivo y es capaz de aplicar un estilo de imagen 'de la marca'.

¡Hecho! Ya tenemos la cámara de fotos del BQ Aquarius X5 Plus. Ahora, quizá la pregunta sea: un proceso así de complejo, ¿es viable para cualquier empresa?, ¿o está reservado a las tecnológicas 'de primera división'?

Lo cierto es que un proceso tan minucioso conlleva una inversión en maquinaria muy elevada y un equipo de 'software' trabajando a tiempo completo en la cámara: "En BQ, solo ese equipo dedica más de 20.000 horas al desarrollo de la cámara, y a eso hay que sumar los recursos de los departamentos de 'hardware' y diseño mecánico. Este proceso solo es posible en empresas con capacidad de desarrollo y que tengan muy claro que la cámara es una de tus prioridades", comenta Iniesta.