Nhìn vào mặt lưng của nhiều smartphone cao cấp hiện nay, cụm camera thường là chi tiết chiếm nhiều diện tích và dễ gây chú ý nhất. Trong khi thân máy được các hãng liên tục tối ưu để mỏng, nhẹ và liền mạch hơn, hệ thống camera lại có xu hướng lớn dần, thậm chí nhô cao khỏi mặt lưng. Đây không hoàn toàn là lựa chọn thẩm mỹ mà chủ yếu xuất phát từ yêu cầu về chất lượng hình ảnh. Cảm biến lớn, ống kính nhiều thành phần và hệ thống zoom xa đều cần không gian vật lý mà một thân máy mỏng khó có thể chứa hoàn toàn.

Cụm camera lớn trở thành đặc điểm dễ nhận thấy trên nhiều smartphone cao cấp hiện nay.

Yếu tố quan trọng đầu tiên nằm ở cảm biến hình ảnh. Đây là bộ phận tiếp nhận ánh sáng sau khi ánh sáng đi qua hệ thống thấu kính, quyết định đáng kể đến chất lượng ảnh, đặc biệt trong điều kiện thiếu sáng. Khi kích thước cảm biến tăng, khả năng thu nhận ánh sáng và xử lý hình ảnh cũng có thể được cải thiện, nhưng đổi lại, nó cần nhiều không gian hơn bên trong điện thoại. Với công nghệ hiện tại, việc thu nhỏ cảm biến trong khi vẫn duy trì hoặc nâng cao chất lượng ảnh không phải bài toán đơn giản. Vì vậy, camera phải “nhô” ra ngoài để dành thêm không gian cho phần cứng bên trong.

Khả năng zoom quang cũng góp phần khiến camera smartphone ngày càng cồng kềnh. Muốn đạt tiêu cự dài hơn, hệ thống quang học cần tạo ra khoảng cách lớn hơn giữa các thấu kính và cảm biến. Nếu đặt toàn bộ cụm ống kính theo chiều dọc thông thường, thiết kế này sẽ khiến điện thoại dày lên đáng kể. Các nhà sản xuất vì thế chuyển sang kiến trúc kính tiềm vọng, trong đó đường truyền ánh sáng được bẻ theo phương ngang bên trong thân máy. Cách làm này giúp tận dụng chiều rộng của smartphone nhưng vẫn cần một cụm phần cứng tương đối lớn, đặc biệt khi kết hợp với cảm biến kích thước lớn.

Cảm biến lớn và hệ thống zoom quang khiến camera smartphone cần nhiều không gian hơn bên trong thân máy.

Một vấn đề khác là smartphone cao cấp hiện nay hiếm khi chỉ có một camera. Hệ thống phía sau có thể bao gồm camera chính, góc siêu rộng, telephoto và nhiều cảm biến hỗ trợ khác, mỗi thành phần phục vụ một nhu cầu riêng. Khi số lượng camera tăng, diện tích dành cho hệ thống quang học cũng tăng theo. Việc làm phẳng hoàn toàn cụm camera vì thế đồng nghĩa với phải cắt giảm kích thước cảm biến, khả năng zoom hoặc các thành phần quang học, từ đó có nguy cơ ảnh hưởng đến chất lượng chụp. Đây là lý do các hãng như Apple và nhiều thương hiệu Android chấp nhận để camera nhô lên thay vì đánh đổi hiệu năng hình ảnh.

Nghịch lý nằm ở chỗ người dùng ngày càng muốn smartphone có thiết kế mỏng, tối giản và cân đối, trong khi camera lại trở thành một trong những tính năng quan trọng nhất của điện thoại cao cấp. Các nhà sản xuất đang phải tìm cách dung hòa hai yêu cầu tưởng như đối lập này thông qua cảm biến mới, vật liệu quang học, thiết kế kính tiềm vọng và thuật toán xử lý ảnh. Cho đến khi xuất hiện một bước tiến đủ lớn giúp thu nhỏ đáng kể hệ thống camera mà không làm giảm chất lượng hình ảnh, những cụm camera lớn và lồi trên smartphone cao cấp có lẽ vẫn là một sự đánh đổi khó tránh.