Le concours d'appareils photo pour smartphone a toujours été un jeu de chiffres. Quelle entreprise peut se vanter d'avoir le plus de mégapixels, d'appareils photo ou (de plus en plus) de zooms? En ce qui concerne les lois de la physique, cependant, le zoom optique et les téléphones fins ne vont pas de pair.
En juillet 2020, il était rumeur qu'Apple pourrait ajouter un téléobjectif périscope à un futur iPhone. Les lentilles périscopes existent depuis un certain temps et évitent parfaitement les problèmes de taille des téléobjectifs traditionnels.
Voici comment ils fonctionnent et ce que cela signifie pour l'avenir de l'industrie des smartphones.
En photographie, la taille compte
Les plus grandes limites de la photographie ont toujours été physiques plutôt que technologiques. Il existe certaines lois de l'optique que vous ne pouvez tout simplement pas maîtriser. C'est pourquoi les objectifs des appareils photo reflex numériques et sans miroir sont si grands et lourds. Pour fournir longtemps longueurs focales et large ouvertures , lentilles elles-mêmes doit avoir une certaine taille .
Par exemple, un objectif avec une distance focale de 200 mm et une ouverture maximale de f / 2,8 doit avoir une lentille frontale de plus de 70 mm (ou 3 pouces) de large. Et cela n'inclut aucune considération de fabrication.
Les caméras des smartphones ont les mêmes limites, mais à une échelle beaucoup plus petite. Parce qu'ils ont des capteurs plus petits, ils obtiennent plus de grossissement à partir de focales plus courtes . cependant, beaucoup de compromis venez avec cet arrangement.
L'iPhone 11 Pro, par exemple, dispose d'un téléobjectif équivalent plein format 52 mm, qui n'est en réalité qu'un 6 mm. Ça signifie si vous souhaitez prendre la même photo avec un reflex numérique professionnel, vous avez besoin d'un objectif 52 mm . Étant donné que le capteur de la caméra téléobjectif de l'iPhone mesure 1 / 3,6 pouces (environ 5 mm de diagonale), vous obtenez un grossissement équivalent.
Cependant, les fabricants commencent à rencontrer des problèmes. Vous ne pouvez pas réduire les capteurs de caméra beaucoup plus petits sans que les compromis deviennent ingérables. Les petits capteurs fonctionnent bien moins bien en basse lumière et ont plus de difficultés avec des résolutions plus élevées.
Si Apple souhaitait obtenir plus de zoom sur l'iPhone, il pourrait (en théorie) diviser par deux la taille du capteur. Cependant, il serait probablement coûteux à produire et terrible à utiliser.
La meilleure option est d'augmenter la taille de l'objectif.
Éviter le problème
Augmenter la taille d'un objectif pose également des problèmes. L'iPhone 11 Pro ne mesure que 8,1 mm d'épaisseur. Même si un objectif d’une distance focale de 6 mm n’a pas besoin d’être exactement de 6 mm de long, il doit être proche. Ainsi, il occupera toujours une part importante de l'espace disponible sur un smartphone. Il n'y a tout simplement pas assez de place pour ajouter un objectif de 12 mm à un téléphone de seulement 8 mm d'épaisseur.
À moins que vous ne le fassiez de côté.
Une lentille périscope fonctionne un peu comme un périscope sur un sous-marin. La lumière pénètre dans l'élément avant et est ensuite réfléchie à 90 degrés par un miroir incliné. Il traverse tous les autres éléments de l'objectif avant de toucher le capteur de la caméra et est ensuite enregistré comme une photo. En modifiant la direction dans laquelle la lumière se déplace, les lentilles plus longues ne doivent pas être aussi profondes car elles peuvent être larges.
Pour les fabricants de téléphones, c'est un sérieux avantage. Il est beaucoup plus pratique de trouver l’espace nécessaire pour un téléobjectif plus long horizontalement que de rétrécir le capteur ou de fabriquer un téléphone plus épais.
De cette façon, les fabricants ne sont pas limités à des objectifs équivalents à 50 mm avec un zoom optique 2x (ou, d'un seul coup et avec un marketing douteux, 3x). Il permet des objectifs 100 mm (zoom environ 5x) ou même équivalents à 200 mm (zoom environ 10x).
Bien sûr, il y a encore des compromis et la technologie est nouvelle, mais elle saute parfaitement la plus grande limitation de l'ajout d'un zoom optique à un smartphone.
Zoom numérique contre zoom optique
Maintenant, si vous pensez que votre iPhone a déjà un zoom 10x, vous avez raison, mais aussi très mal. Il y a une raison pour laquelle nous nous sommes principalement référés à la distance focale plutôt qu'aux multiplicateurs de zoom.
En effet, il existe une distinction importante entre le zoom optique et numérique (ou amélioré, super-résolution, spatial ou assisté par IA). Avec le zoom optique, le grossissement est le résultat des propriétés optiques d'un objectif avec une distance focale plus longue. Les objets distants semblent vraiment plus proches, comme s'ils étaient vus à travers un télescope, sans perte de qualité d'image.
Le zoom numérique, sous ses nombreuses formes, n'est qu'une façon élégante de dire qu'une photo est recadrée pour ressembler à une image agrandie. Certes, le zoom numérique a parcouru un long chemin. Avec des capteurs de mégapixels élevés, un «binning» (plusieurs pixels traités comme un seul grand pixel) et de meilleurs algorithmes de conversion ascendante, les fabricants obtiennent de meilleurs résultats.
Pourtant, c’est vraiment la même chose que de simplement prendre une photo et de la recadrer plus tard. Vous n'obtenez pas le vrai grossissement et il y aura toujours une perte de qualité d'image lorsque vous zoomez davantage.
Bien sûr, vous ne pouvez pas construire une campagne marketing autour de ce peu de vérité.
Des lentilles périscopes sont disponibles
Apple ne sera pas le premier à rejoindre le parti périscope. Les fabricants chinois (Oppo et Huawei notamment) jouent avec eux depuis plusieurs années. Le Huawei P40 Pro + à cinq caméras possède un téléobjectif périscope 10x qui équivaut à un objectif de 240 mm sur un appareil photo plein format.
Le Samsung Galaxy S20 Ultra, plus largement disponible, dispose d'un téléobjectif périscope 5x qui équivaut à peu près à un 100 mm. Cependant, le marketing exagéré de Samsung fait de son mieux pour masquer ces informations avec certains multiplicateurs vraiment ridicules .
Comme tant d'autres fonctionnalités du téléphone, même si Apple n'était pas le premier, il fera toujours sensation lorsqu'il entrera sur le marché. Je pense que nous pouvons supposer en toute sécurité qu'entre maintenant et chaque fois que l'éventuel iPhone avec un objectif périscope sera lancé, cela va devenir une fonctionnalité beaucoup plus recherchée.
