¿Podría la cámara de un teléfono tener un teleobjetivo medio y aún caber en un teléfono?

[para simplificar, todas las distancias focales indicadas son equivalentes a 35 mm; los factores de recorte para las cámaras de los teléfonos son aproximadamente 7-8x, más o menos]

Por lo que puedo decir, la mayoría de las cámaras de teléfonos nuevos tienen una lente fija de ancho medio de aproximadamente 30-35 mm con una apertura máxima de f/2 a f/2.8 y admiten algo de zoom digital, aunque la calidad se degrada rápidamente con el zoom digital (p. ej. iPhone 5 ~35mm f/2.4 8MP, Samsung S4 ~31mm f/2.2 13MP). Estos paquetes de sensor + lente son bastante pequeños, como las cámaras Sony de 8MP del iPhone 5 y 4S a continuación [de ifixit ]; la unidad de la izquierda es de 8,0 x 8,7 x 5,2 mm .

Claro, está el Samsung S4Zoom con zoom óptico (esencialmente una cámara digital de consumo), pero me pregunto si algunas de esas mejoras en la cámara se pueden obtener con menos peso/tamaño/etc.

La idea...

Me pregunto si sería posible una lente principal más larga (y sin duda más lenta) en un factor de forma físico similar a las unidades de lente + sensor de gran angular fijas existentes, de modo que un teléfono podría tener dos cámaras, una ancha y un teleobjetivo. .

Supongo que es algo similar a usar 2 DSLR con una lente principal de 35 mm y 85 mm frente a una DSLR y un zoom de 24-105 mm. Varias compensaciones, que no son realmente el punto aquí, sino diferentes formas de abordar el mismo problema.

Junto a la típica cámara de ~35 mm, un teleobjetivo de ~70 mm le daría el efecto de cambiar (al instante) entre las dos lentes principales. Sería un gran aumento de calidad para las fotos con teleobjetivo en los teléfonos con cámara, incluso si todavía usara un poco de zoom/recorte digital.

¿Diseño y compensaciones?

El tamaño físico de una lente tiende a aumentar con la apertura máxima (una necesidad física) y, al menos en el mundo de las películas de 35 mm, aumenta a medida que se aleja de los 50 mm. Me imagino que también hay un "punto óptimo" similar para los pequeños sensores de la cámara del teléfono (probablemente alrededor de 30-35 mm por diseño, aunque quizás más flexible dado que no necesitan una distancia focal de brida fija ). Tal como lo entiendo, esto se debe (al menos hasta cierto punto) a los diferentes diseños de lentes necesarios para lograr una alta calidad en longitudes focales específicas y combinaciones de apertura (el gran angular y los teleobjetivos comparten parte de su diseño, solo montados al revés).

Entonces mi pregunta...

Así que estoy interesado en saber si se podría diseñar un paquete de lente + sensor similarmente pequeño con una distancia focal de alrededor de 70 mm, manteniendo una calidad de imagen similar a la de los sensores de Sony/iPhone anteriores. ¿Es esto una imposibilidad debido a las limitaciones del diseño de la lente? ¿Tendría que ser muchas veces más grande? ¿O los fabricantes de teléfonos inteligentes simplemente no necesitaban un teleobjetivo (con un solo lente fijo, más ancho es más fácil y más útil en un teléfono de consumo), por lo que simplemente no se molestó?

Entonces, cualquiera que entienda el diseño de lentes para esos pequeños sensores, ¿qué tan realista es algo como un sensor + lente de ~ 70 mm ~ f / 5.6 (equivalente) sin expandir significativamente el factor de forma de las cámaras de teléfono anteriores? (al menos una dimensión ~ 6 mm, incluso si se ensancha un poco o usa un espejo y se monta de lado) ¿Qué factores de diseño probablemente arruinarán esta idea?