Pourquoi l'appareil photo de 108 mégapixels de Samsung n'est pas seulement un gadget

Il est vrai que les logiciels et l'apprentissage automatique sont plus importants que le matériel lorsqu'il s'agit de fournir les meilleures caméras de smartphone. Mais il est également vrai que le matériel joue un rôle et qu'au cours des dernières années, Samsung a été exceptionnellement conservateur avec sa technologie d'appareil photo pour smartphone. Et il est également vrai que vous ne pouviez absolument pas porter cette accusation contre le Galaxy S20 Ultra.

Nous devrons passer plus de temps avec l'appareil pour voir si le jeu logiciel de Samsung s'est amélioré. Mais il est difficile d'imaginer que l'entreprise fasse beaucoup plus d'efforts pour remplir les fiches techniques des téléphones S20. L'Ultra en particulier a bourré deux premières notables (pour le marché américain, au moins) dans son gros appareil photo: un téléobjectif «périscope» pour une capacité de zoom sans précédent et un capteur de 108 mégapixels pour l'appareil photo grand-angle principal.

Cela fait du Galaxy S20 Ultra le téléphone le plus courant à ce jour pour adopter la tendance mondiale plus large des capteurs à haute mégapixel, que les fabricants de téléphones chinois utilisent depuis plus d'un an maintenant. Dans le passé, cela aurait été une recette pour un désastre – augmenter le nombre de mégapixels rendait souvent les photos plus mauvaises, pas meilleures, car les pixels plus petits entraînaient moins de capacité de collecte de lumière. Mais à mesure que les caméras, les processeurs et les logiciels des téléphones ont évolué, il est devenu plus difficile d'évaluer la technologie des capteurs avec des mesures traditionnelles. Bien qu'un appareil photo de 108 mégapixels puisse sembler ridicule pour de nombreux photographes, il est plus logique de comprendre comment Samsung utilise la technologie.

Photo de Vjeran Pavic / The Verge

Le Galaxy S20 Ultra n'est pas en fait le premier téléphone de 108 mégapixels sur le marché – cet honneur revient au Mi Note 10 de Xiaomi, également connu sous le nom de CC9 Pro en Chine. Le Mi Note 10 utilise un capteur conçu par Samsung qui est très similaire à celui du Galaxy S20 Ultra, bien qu'il existe quelques différences. Samsung considère son activité de capteurs comme un domaine important de croissance future et a poussé diverses conceptions haute résolution, y compris des pièces de 48 mégapixels et 64 mégapixels, depuis l'année dernière; ces derniers capteurs de 108 mégapixels sont une tentative de se différencier davantage du leader du marché Sony.

La première chose à comprendre sur les capteurs d'image est que, toutes choses étant égales par ailleurs, plus c'est grand, mieux c'est. Les caméras ont besoin de lumière pour créer des photos et des capteurs physiquement plus grands sont capables d'en capturer davantage. Cependant, chaque capteur est divisé en millions de pixels qui recueillent tous la lumière indépendamment les uns des autres. Cela signifie que plus la résolution d'un capteur donné est élevée, plus les pixels seront petits et, par conséquent, plus les chances que chacun enregistre avec précision les informations de couleur soient faibles. C'est pourquoi les photos en basse lumière présentent un bruit de couleur, et pourquoi ce bruit a tendance à être particulièrement répandu sur les appareils photo à petit capteur avec un nombre élevé de mégapixels.

Le Galaxy S20 Ultra est définitivement un appareil photo à petit capteur avec un nombre élevé de mégapixels. Mais dans le contexte des caméras de téléphone, le capteur est en fait assez énorme. Samsung utilise la même taille de pixel de 0,8 micron de ses capteurs de 48 et 64 mégapixels, puis augmente linéairement la surface physique pour arriver à 108. Le résultat est un capteur de 1 / 1,3 pouce, qui est plus grand que celui de L'emblématique Lumia 1020 de Nokia (bien que toujours un peu plus petit que celui de son prédécesseur 808 PureView). Compte tenu de l'ouverture f / 1,8, ces téléphones de 108 mégapixels devraient avoir une capacité de collecte de lumière plus pure que pratiquement n'importe quoi sur le marché.

Cela ne signifie pas que le bruit n'est pas un problème, et 0,8 microns est encore assez petit pour un pixel individuel. À titre de comparaison, l'iPhone 11 possède des pixels de 1,4 micron, bien que son capteur de 12 mégapixels soit beaucoup plus petit à 1 / 2,55 pouces et évidemment beaucoup plus faible en résolution. Pour éviter le bruit, les capteurs de téléphone haute résolution combinent les données des pixels voisins en un seul, réduisant la résolution de l'image résultante mais augmentant théoriquement la qualité de l'image. Dans les situations avec une lumière vive, vous avez la possibilité de prendre des photos en pleine résolution pour plus de détails.

Voici une photo que j'ai prise avec le Xiaomi Mi Note 10 cet après-midi, par exemple. (Oui, vous pouvez désactiver le filigrane odieux, mais je l'ai laissé pour référence facile.)

Et voici à quoi il ressemble lorsqu'il est entièrement rogné, à côté d'une comparaison avec l'iPhone 11 de pointe.

Photo Xiaomi Mi Note 10 à gauche, iPhone 11 à droite

Comme vous pouvez le voir, vous obtenez une nette amélioration dans les détails avec l'image de 108 mégapixels. C'est un mode spécifique que vous devez activer sur le Mi Note 10 – le paramètre par défaut combine quatre pixels en un et donne des photos de 27 mégapixels. En voici un exemple:

Et encore une fois, à côté de l'iPhone 11:

Photo Xiaomi Mi Note 10 à gauche, iPhone 11 à droite

La photo Xiaomi en pixels est à nouveau gagnante. Le plus récent capteur de 108 mégapixels de Samsung va plus loin et combine 9 pixels en un pour des photos de 12 mégapixels. Cela fera une comparaison encore plus intéressante avec l'iPhone lorsque le Galaxy S20 Ultra sera disponible. Mais sans porter de jugement sur le traitement d'image de Xiaomi, il est clair à tout le moins que les capteurs d'image de 108 mégapixels permettent la possibilité de photos beaucoup plus détaillées que les caméras de téléphone conventionnelles dans des situations avec un bon éclairage.

La faible luminosité est une comparaison plus compliquée, car l'état de l'art à cet égard repose fortement sur des logiciels et des algorithmes qui diffèrent considérablement entre les fabricants, même lorsque le même capteur est utilisé. Il est tout à fait possible que Samsung associe Google, Apple et Huawei au mode nuit du Galaxy S20, mais si cela se produit, le capteur ne sera pas le facteur décisif.

Un éclairage tamisé sera donc probablement plus un exercice pour les solutions de binning de pixels de ces capteurs – vous ne pouvez pas compter sur le mode nuit, mais il ne sera pas assez léger pour une résolution complète. Voici une photo que j'ai prise sur le Mi Note 10 dans une pièce mal éclairée.

Et voici un recadrage à côté de la photo équivalente de l'iPhone 11.

Xiaomi Mi Note 10 à gauche, iPhone 11 à droite

Vous verrez que bien que l'image de 27 mégapixels du Mi Note 10 soit une résolution plus élevée que celle de l'iPhone, elle ne se résout pas aussi proprement au niveau des pixels et permet à plus de bruit de couleur de s'introduire. Il y a des pixels violets qui ne devraient tout simplement pas être là, par exemple, alors que l'image de l'iPhone est remarquablement nette et cohérente. Mais je dois également noter que l'image de l'iPhone a activé le traitement Deep Fusion automatique d'Apple, qui est spécialement conçu pour gérer les moindres détails dans un éclairage tamisé.C'est donc une autre situation où le matériel seul peut ne pas être l'élément le plus important. En théorie également, les images de 12 mégapixels regroupées en pixels de Samsung devraient mieux gérer le bruit que Xiaomi.

Des capteurs physiquement plus grands affectent également la profondeur de champ ou le degré de mise au point d'une image donnée. Les arrière-plans flous sont causés par une combinaison de focales plus longues et de plus grandes ouvertures d'objectif, les premières ayant un impact plus important. Pour obtenir le même champ de vision sur un capteur plus grand, vous devez utiliser un objectif plus long. Le Mi Note 10 a un objectif de 6,72 mm par rapport à 4,25 mm de l'iPhone, ainsi qu'une ouverture f / 1,7 légèrement plus rapide par rapport à f / 1,8 de l'iPhone, ce qui se traduit par une profondeur de champ plus faible.

Voici une comparaison:

Xiaomi Mi Note 10 à gauche, iPhone 11 à droite

De nos jours, bien sûr, la faible profondeur de champ est gérée par les modes «portrait» des téléphones, qui utilisent des algorithmes pour calculer et rendre les zones floues. Mais ils ne sont toujours pas vraiment fiables, contrairement aux lois de la physique qui dictent comment la lumière se réfracte à travers une lentille et sur un capteur. Vous n'obtiendrez jamais de portraits en effaçant l'arrière-plan à partir de matériel aussi petit, mais il est toujours utile pour les gros plans de nourriture, d'animaux de compagnie, etc.

En fin de compte, nous ne savons pas à quel point l’appareil photo du Galaxy S20 Ultra de Samsung est vraiment bon. Pour cela, vous devrez rester à l'écoute pour notre examen et nos comparaisons ultérieures. Mais nous savons que les capteurs haute mégapixels ne sont pas un gadget, et ne peuvent pas vraiment être jugés dans la façon dont nous évaluons les caméras traditionnelles. N'appelez pas cela un redémarrage des guerres de mégapixels qui ont plongé les point-and-shoots des consommateurs dans la non-pertinence. Ce capteur de 108 mégapixels de Samsung est relativement énorme à côté de ses concurrents et devrait être capable de capturer des détails sans précédent avec la bonne mise en œuvre.

Samsung a offert à son téléphone phare une sérieuse mise à niveau matérielle de l'appareil photo cette année. Il ne nous reste plus qu'à découvrir ce que cela a fait au logiciel.

Traduit de la source : https://www.theverge.com/2020/2/12/21134366/samsung-108-megapixel-sensor-size-image-quality-noise-vs-iphone-xiaomi

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