Xenonový blesk v telefonu potřeboval kondenzátor nabitý na stovky voltů

Nokia ohlásila 14. listopadu 2007 model N82: pětimegapixelový snímač, objektiv Carl Zeiss Tessar se světelností F2,8 a ohniskovou vzdáleností 5,6 mm. Server All About Symbian si téhož dne všiml, že jde o týž modul fotoaparátu jako v půl roku starším N95 – jen s xenonovou výbojkou místo diody. Xenonový blesk je trubice s plynem, kterou na okamžik projde výboj z nabitého kondenzátoru. Svítí jasněji a mnohem kratší dobu než dioda, zato jen jednou; než se dá spustit znovu, musí se kondenzátor nabít.

Co si výbojka v telefonu vzala navíc

Kolik ta trubice stála místa v přístroji, se dá vyčíst z aplikační zprávy Texas Instruments SLVA330 z dubna 2009. Popisuje řídicí čip, který kondenzátor blesku nabíjí a pak výbojku odpálí, a mezi cílovými přístroji jmenuje vedle fotoaparátů i fotomobily. Kolem čipu ovšem musí být ještě měnicí transformátor, rychlá usměrňovací dioda, spínací tranzistor IGBT a samotný kondenzátor. Zkušební deska TI měřila s napětím 320 V a kapacitou 90 µF; pro takové napětí vychází podle dokumentu převodní poměr transformátoru kolem 10,9 a doporučené rozmezí je 10 až 12.

Energii uloženou v kondenzátoru dá běžný vzorec E = ½ · C · U², tedy 0,5 × 90 µF × (320 V)² ≈ 4,6 J. Je to vlastní dopočet z čísel v dokumentu, TI ho tam neuvádí. A vysvětluje, proč se výbojka nedala jen tak zmenšit: v oddílu o ladění výkonu se píše, že nižší výstupní napětí sice nabíjení zkrátí, ale jas výbojky závisí právě na uložené energii, takže se nejdřív musí stanovit, kolik světla je potřeba.

Test z listopadu 2013 dal výbojce za pravdu

Přímé srovnání existuje. DPReview postavil 5. listopadu 2013 proti sobě tři telefony Nokia Lumia s prakticky shodným fotoaparátem: 920, 925 a 928 měly týž snímač 8,7 Mpx, tutéž světelnost F2,0 i optickou stabilizaci. Lišil se blesk – první dva měly dvojici diod, 928 xenonovou výbojku.

Redakce označila 928 za nesporného vítěze v práci s bleskem: výbojka mu dovolila nižší citlivost a kratší časy a snímky vypadaly přirozeněji. O diodách v modelu 920 napsala, že konkurovat nemohou. Microsoft ve svém přehledu přístrojů s Windows Phone popisuje 928 slovy, že má „výkonný xenonový blesk, kterým zmrazí okamžik“ (přeloženo).

Jenže i tenhle telefon měl vedle výbojky ještě diodu. DPReview to zmiňuje jednou větou: sloužila k přisvícení při ostření. Výbojka totiž svítit průběžně neumí.

Dioda svítí i trvale, výbojka jen bleskne

Jak vypadá druhá strana účtu, ukazuje katalogový list dalšího obvodu od TI, budiče LED blesku TPS6130xx. Celé řešení se podle výrobce vejde pod 25 mm². Délku záblesku programuje bezpečnostní časovač a jeho stupnice sahá od 5,3 do 852 milisekund. K tomu má obvod režim trvalého svícení, ve kterém diodu zhasne až hlídací časovač po 11,2 sekundy.

Tím je řečeno skoro všechno. Táž dioda může být bleskem, trvalým světlem i pomocníkem při ostření. Xenonová výbojka udělá jeden záblesk a pak se nabíjí – a druhé světlo v telefonu si stejně vynutí.

Konec, který nikdo nevysvětlil

Kdy přesně výrobci výbojku opustili a proč, veřejně nevysvětlil ani jeden z nich; žádná tisková zpráva, ve které by to stálo, se nedá dohledat. Doložit se dá jen výsledek. Dnešní telefony mají u objektivu diody a přidávají další: Pixel 11 Pro k blesku přidal prstenec, který se ale rozsvěcí jen u hovorů a u Gemini.

Výbojka tedy neodešla proto, že by fotila hůř. V přímém srovnání z roku 2013 fotila líp. Odešla z přístroje, ve kterém jediné světlo musí umět svítit i osm set milisekund v kuse.

Zdroje

• Texas Instruments: Photo Flash Capacitor Charger Design With TPS65573 (SLVA330, duben 2009)
• Texas Instruments: TPS6130xx Multiple LED Camera Flash Driver
• DPReview: Nokia smartphone shootout (5. listopadu 2013)
• All About Symbian: The Nokia N82 gets formally announced (14. listopadu 2007)
• TechCrunch: Nokia officializes N82 (14. listopadu 2007)
• Microsoft: Windows Phone Newsroom: Devices