En coulisse
16 caméras ? En quoi consistent les caméras des smartphones ?
par Dominik Bärlocher
Pourquoi les appareils mobiles ne sont-ils pas déjà bien meilleurs ?
20/12/2018
Traduction: traduction automatique
Les fabricants de smartphones feraient mieux de mettre des capteurs dignes de ce nom dans les appareils photo plutôt que de multiplier les lentilles à l'arrière. C'est une demande courante. Mais il y a de bonnes raisons pour que cela ne se produise pas à l'avenir.
Dominik, notre collègue de la rédaction, a récemment publié un article dans lequel il affirme que le nombre de caméras à l'arrière de votre smartphone n'a pas vraiment d'importance. En effet, la course se joue au niveau du logiciel.
Dans les commentaires de cet article, l'utilisateur Tony s écrit :
Quelle tendance incroyablement stupide. Voyons cela du point de vue d'un photographe. Ils devraient mettre des lentilles plus lumineuses (f1.2 /1.4) et des capteurs plus grands (densité de pixels plus faible et donc beaucoup moins de bruit) dans les smartphones.
Ce n'est malheureusement pas aussi simple que cela. Mais je pense que ce point de vue est largement répandu. C'est pourquoi j'aimerais m'y intéresser de plus près.
En ce qui concerne les lentilles lumineuses : les fabricants l'ont compris et se sont déjà nettement améliorés ces dernières années. Certains appareils photo de smartphone ont une ouverture f/1.6, le Samsung Galaxy S9 a même une ouverture f/1.5. Il y a cependant un problème : l'ouverture d'un appareil photo de smartphone ordinaire ne peut pas être modifiée. Si l'ouverture est très élevée, cela signifie qu'en plein soleil, trop de lumière peut atteindre le capteur et que les photos seront surexposées. C'est pourquoi le Samsung Galaxy S9 est le premier smartphone au monde à disposer d'un diaphragme réglable. Je ne sais pas à quel point il est difficile d'intégrer un diaphragme réglable dans un objectif aussi minuscule - mais quoi qu'il en soit, cela rend la conception plus compliquée et plus chère.
Et maintenant le point le plus intéressant, à savoir la taille du capteur. Bien sûr, un capteur plus grand améliorerait beaucoup de choses:
- Les pixels seraient plus grands et plus sensibles à la lumière.
- Il y aurait moins de bruit dans l'image.
- La caméra pourrait reproduire de plus grandes différences de luminosité.
- Si le capteur était vraiment très grand, le flou pourrait même être naturel et ne pas être créé par cet effet bokeh artificiel.
Il est donc compréhensible que les passionnés de photographie réclament des capteurs plus grands. Pourquoi les fabricants ne les écoutent-ils pas?
La réponse est simple : des capteurs plus grands ne sont pas physiquement possibles.
Pourquoi un smartphone ne peut pas avoir un grand capteur
La taille du capteur doit être raisonnablement proportionnelle à la distance focale. En effet, les deux facteurs, taille du capteur et distance focale, ont un impact sur le cadrage de l'image.
- Plus le capteur est grand, plus le cadrage est grand (à focale égale).
- Plus la focale est longue, plus le cadrage est petit (à taille de capteur égale).
Cela signifie que si nous voulons utiliser un capteur plus grand, nous devons allonger la distance focale pour produire le même cadrage. Et c'est là que réside le problème. Dans un smartphone, la distance focale est très courte, généralement quatre millimètres. L'objectif et le capteur sont conçus de manière à ce que ces quatre millimètres produisent un certain cadrage, que nous appelons grand angle. Cela signifie que le champ de vision est plutôt large. Une grande partie de l'environnement est capturée, mais ce qui est très éloigné ne peut être capturé qu'en très petit format.
Si je prends un capteur plus grand, le cadrage sera encore plus grand. Ce n'est pas ce que je veux, car il a tendance à être trop grand.
Je devrais donc allonger la distance focale pour retrouver le même cadrage. Mais cela n'est pas possible, car le smartphone devrait alors être plus épais. Ou alors, l'appareil photo du smartphone serait nettement plus proéminent. La distance entre le capteur et l'objectif doit être augmentée d'une manière ou d'une autre. Dans tous les cas, on obtient une forme que personne ne veut voir sur un smartphone.
Un mot sur les focales
On lit régulièrement que l'iPhone ou le Galaxy S9 ont une distance focale de 26 millimètres. C'est faux, ces téléphones ont une distance focale de 4 millimètres. En fait, ces 26 mm ne désignent pas du tout la distance focale, mais le cadrage de l'image.
L'idée est que le cadrage serait le même que celui d'un appareil photo 35 mm (= plein format) avec une distance focale de 26 mm. Cette valeur est utilisée pour comparer le cadrage d'objectifs qui ont pourtant des capteurs de tailles différentes. On appelle cette valeur de manière quelque peu trompeuse "distance focale du petit format", ce qui devient rapidement "longueur focale", ce qui est définitivement faux. Un Phone qui aurait réellement une focale de 26 mm devrait avoir une épaisseur d'au moins 26 mm.
L'épaisseur d'un smartphone avec un grand capteur
Le cadrage que nous considérons comme "normal", comme naturel, est de 50 mm au format 35 mm. Pour un capteur de smartphone typique, cela représenterait 7 à 8 mm. Vous pourriez peut-être tolérer cela de justesse. Si vous êtes très tolérant.
Si nous plaçons maintenant le capteur d'un appareil photo compact comme le Sony RX100 dans un smartphone, la distance focale pour ce cadrage est de 18,5 mm. Le smartphone devrait avoir une épaisseur d'environ deux centimètres. Avec le cadrage grand angle typique d'un smartphone, il aurait encore un centimètre d'épaisseur. Au minimum.
Des fabricants comme Samsung, Nikon et Panasonic ont déjà essayé. Le "Smart Camera" Panasonic Lumix DMC CM1 a effectivement un capteur aussi grand que celui du Sony RX100. Sans surprise, il mesure un peu plus de deux centimètres d'épaisseur avec son objectif protubérant.
Vous pouvez aussi penser à l'inverse : Sony ne ferait certainement que quelques millimètres d'épaisseur à son appareil photo compact si c'était physiquement possible. Ils ne font pas exprès d'épaissir le truc pour vous embêter.
Les logiciels et les caméras multiples sont des substituts
Le fait que les fabricants de smartphones bricolent intensivement leur logiciel de caméra et, ces derniers temps, mettent de plus en plus de lentilles à l'arrière, est justement lié aux limites physiques du matériel. En d'autres termes, les entreprises doivent changer les choses là où elles peuvent l'être
.
De nombreuses astuces logicielles ont un rapport avec la prise de vue multiple sous une forme ou une autre. Soit plusieurs objectifs prennent une photo en même temps, soit le même objectif prend très rapidement plusieurs photos à la suite. Ces images presque identiques sont ensuite compilées en une "image maître". Cela permet de masquer les faiblesses du matériel
.
Mais je pense aussi que de plus en plus d'appareils photo ne servent pas à grand-chose. Les astuces les plus connues des images multiples fonctionnent avec la méthode "rapide à partir d'une caméra". Par exemple, l'élimination du bruit ou de la lumière trop forte. Avec plusieurs caméras, il est certes possible de réaliser plusieurs cadrages. Il en résulte quelque chose de similaire à une capacité de zoom. Toutefois, ce zoom ne résulte pas principalement de l'augmentation de la distance focale - car cela n'est pas possible - mais surtout de la réduction de la taille du capteur.
David Lee
Senior Editor
David.Lee@digitecgalaxus.chMon intéret pour l'informatique et l'écriture m'a mené relativement tôt (2000) au journalisme technique. Comment utiliser la technologie sans se faire soi-même utiliser m'intéresse. Dans mon temps libre, j'aime faire de la musique où je compense mon talent moyen avec une passion immense.
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