Che cos’è la tecnologia delle lenti liquide e come funziona

Dopo che Xiaomi ha recentemente presentato il Mi Mix Fold con la prima Liquid Lens al mondo su uno smartphone, tutti si chiedono cosa sia esattamente questa nuova Liquid Lens Technology? Beh, non è una nuova tecnologia di per sé ed è in lavorazione da più di un decennio e mezzo. Il Liquid Lens sul Mi Mix Fold dovrebbe portare sia il teleobiettivo che le capacità di acquisizione di foto macro con un singolo obiettivo, ma c’è di più in questa tecnologia. Ecco perché abbiamo messo insieme questo articolo per aiutarti a capire cos’è la tecnologia Liquid Lens in modo molto dettagliato con esempi completi. Quindi, su questa nota, andiamo avanti e scopriamo i vantaggi e gli svantaggi della tecnologia delle lenti liquide.

Tecnologia delle lenti liquide: tutto spiegato (2021)

In questo articolo, abbiamo coperto tutto, dalla definizione di base della tecnologia delle lenti liquide al suo meccanismo di funzionamento, pro e contro e altro ancora. Puoi espandere la tabella sottostante e passare alla sezione pertinente a tuo piacimento. Sommario

Che cos’è la tecnologia delle lenti liquide?

Per comprendere la tecnologia Liquid Lens, devi prima sapere come funziona il tradizionale sistema di fotocamere. Il tradizionale sistema di fotocamere, sia su smartphone che su DSLR, è di natura meccanica. Per meccanico, intendo dire che se vuoi ingrandire un soggetto mentre usi una DSLR, devi prima cambiare l’obiettivo e ingrandire usando un motore che è un processo meccanico.

Allo stesso modo, sugli smartphone, è necessario cambiare l’obiettivo in un teleobiettivo per fare clic su immagini di soggetti lontani. In entrambi gli scenari, il processo è piuttosto fisico e meccanico. Ci vuole troppo tempo per cambiare l’obiettivo, ingrandire, trovare la profondità di campo e mettere a fuoco il soggetto. A parte questo, in un sistema fotografico tradizionale, non è possibile riprendere immagini con una lunghezza focale diversa utilizzando un unico obiettivo. Ad esempio, non puoi fare clic su una foto ultra grandangolare o su un’immagine ingrandita (teleobiettivo) o su una foto molto ravvicinata (macro) con un solo obiettivo.

Dovrai passare a obiettivi dedicati che variano in lunghezze focali per diverse condizioni di ripresa. Ecco perché vediamo un grande modulo fotocamera per abilitare un sistema di fotocamere multi-obiettivo sui moderni smartphone. Il tradizionale sistema di fotocamere che conosciamo oggi è vincolato da una singola lunghezza focale e da un processo meccanico piuttosto lento, relativamente parlando. Fonte: Variottico

La tecnologia Liquid Lens vuole cambiare questo e non limitarti a un tipo di lente. È una nuova tecnologia che utilizza una soluzione di acqua e olio per creare diverse lunghezze focali al volo. In un sistema Liquid Lens, non è necessario cambiare le lenti. Da un singolo obiettivo, puoi creare più lunghezze focali ed è anche molto più veloce da mettere a fuoco rispetto a un sistema di fotocamera tradizionale.

Come funziona una lente liquida?

Il modo in cui funzionano le lenti liquide è piuttosto ingegnoso. A differenza del sistema di telecamere meccaniche, le lenti liquide utilizzano l’elettricità per modificare la lunghezza focale. Questa è la ragione principale per cui le lenti liquide sono così veloci. È un dato di fatto che un flusso d’acqua cambia il suo corso quando lo avvicini a un campo elettrico. Quello che sta succedendo qui è che un campo elettrico può piegare il flusso d’acqua in una forma diversa. Fonte: Scienze Applicate / Youtube.com

Questo cambiamento nella forma dell’acqua è cruciale qui e costituisce la base della tecnologia Liquid Lens. Se prendi una goccia d’acqua e applichi tensione, puoi cambiare la forma della goccia con una curvatura diversa. Questo processo è chiamato elettrobagnatura. In pochi millisecondi, può creare una curvatura positiva, negativa o neutra modificando la forma della goccia d’acqua. E questo ti dà diverse lunghezze focali da un singolo obiettivo.

Inoltre, in un sistema Liquid Lens, la forma viene cambiata elettricamente in modo che l’alterazione tra diverse lunghezze focali sia davvero veloce. Ciò che è importante notare è che migliora drasticamente anche la velocità di messa a fuoco. A differenza del sistema di telecamere meccaniche, Liquid Lenses può trovare la profondità di campo e calcolare in tempo reale quanto è più lontano o più vicino l’oggetto, il che migliora la velocità di messa a fuoco in modo esponenziale. Fonte: Edmund Ottica / Youtube.com

Ora, se vuoi catturare un’immagine ingrandita, una foto ultra-grandangolare, un’immagine ampia standard o un’immagine macro in cui non esiste assolutamente una distanza di messa a fuoco fissa, puoi fare tutto con estrema precisione e molto più velocemente con solo una singola lente liquida.

In che modo la lente liquida è diversa dalla lente ottica tradizionale?

Le lenti ottiche che si trovano nei sistemi fotografici tradizionali sono realizzate in vetro e hanno un raggio di curvatura fisso. Considerando che le lenti liquide sono piccole celle che contengono un liquido di grado ottico, che è una miscela di acqua e olio, e può cambiare forma con conseguente diversa curvatura e lunghezze focali. Quindi questa è la principale differenza tra Liquid Lens e Optical Lens. Fonte: Variottico

Oltre a ciò, come ho detto sopra, le lenti liquide sono molto più veloci nel trovare la profondità di campo e mettere a fuoco i soggetti rispetto alle lenti ottiche. Anche quando il soggetto è in movimento, le lenti liquide possono bloccare efficacemente la messa a fuoco mentre le lenti ottiche fanno fatica a riguadagnare la messa a fuoco.

Pro e contro delle lenti liquide

• Professionisti

Ci sono molti vantaggi delle lenti liquide rispetto alle tradizionali lenti ottiche. Per prima cosa, è di dimensioni piuttosto ridotte rispetto agli ingombranti obiettivi DSLR. Inoltre, è molto più veloce, offre più lunghezze focali e consuma molta meno elettricità rispetto a una fotocamera motorizzata. Quello che mi piace particolarmente di Liquid Lenses è che è una soluzione perfetta per le fotocamere degli smartphone.

Non è necessario un modulo fotocamera di grandi dimensioni con obiettivi multipli. Basta avere una Liquid Lens sul tuo dispositivo e si occuperà di tutte le lunghezze focali. Oltre a questo, le lenti liquide forniscono anche una decente stabilizzazione dell’immagine. Attualmente, il ruolo del liquido è principalmente quello di creare diverse curvature, ma può anche aiutare a stabilizzare l’immagine.

Attualmente, le lenti liquide sono in uso per varie applicazioni industriali in cui è necessaria la visione artificiale per l’ispezione automatica. Tuttavia, sta anche guadagnando popolarità in campo medico per la chirurgia in cui l’obiettivo non ha molta area di messa a fuoco.

• Contro

Venendo agli svantaggi della tecnologia Liquid Lens, è ancora in fase di sviluppo e necessita di alcuni miglioramenti chiave per un’adozione diffusa. La tecnologia Liquid Lens è stata inventata per la prima volta da Bruno Berge nel 2002, quindi la tecnologia è relativamente nuova. Berge ora gestisce Varioptic, che è di proprietà di Corning, il produttore di Gorilla Glass. Gli esperti dicono che la dispersione della luce è un problema che deve essere risolto in questa tecnologia della fotocamera. Inoltre, i ricercatori devono impedire il flusso di liquidi in spazi ristretti. Mi Mix Fold con lente liquida

Per la cronaca, Samsung ha collaborato con Varioptic nel 2006 per portare Liquid Lenses sul suo smartphone, ma non ha avuto alcun risultato. Xiaomi ha recentemente lanciato il Mi Mix Fold a 3x – 30x Liquid Lens, diventando il primo produttore a portare questa tecnologia sugli smartphone. Ora, dobbiamo aspettare e vedere se Liquid Lenses ha risolto i suoi difetti e se è pronto per l’adozione di massa o meno.

Lenti liquide: sei pronto per il futuro della tecnologia delle fotocamere?

Quindi questo è tutto ciò che devi sapere sulla tecnologia Liquid Lens e su come introdurrà una nuova era di sistemi di fotocamere più leggeri e veloci. Sto aspettando con impazienza che la tecnologia diventi uno standard, principalmente negli smartphone. Se vuoi saperne di più sulle tecnologie imminenti, come i caricabatterie GaN e le batterie al grafene , consulta i nostri articoli dedicati. E se hai qualche domanda, faccelo sapere nella sezione commenti qui sotto.