De 0, 11 mégapixels aux assistants de réseaux de neurones : comment les caméras ont évolué dans les smartphones

2024 Auteur: Malcolm Clapton | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 03:55

Une brève excursion dans l'histoire de la photographie mobile.

L'appareil photo d'un smartphone est devenu une partie intégrante de notre vie: avec son aide, vous pouvez toujours capturer un moment important et le partager avec d'autres. Cependant, pour que cela devienne réalité, il aura fallu 20 ans de progrès techniques, de redistribution du marché du matériel photographique et de nombreuses innovations. Nous avons décidé de nous rappeler comment la photographie mobile a fait irruption dans notre vie quotidienne et quelles entreprises l'ont rendue simple et accessible.

Les premiers téléphones avec appareil photo

Pour la première fois, l'appareil photo est apparu dans le téléphone en 1999: la société japonaise Kyocera a sorti le modèle VP-210, qui permettait de passer des appels vidéo. La caméra était située à l'avant et a capturé le visage du propriétaire à une cadence de 2 images par seconde. Elle pourrait également prendre des selfies avec une résolution de 0, 11 mégapixels et les stocker dans la mémoire de l'appareil jusqu'à 20 pièces.

Au cours des années suivantes, les caméras mobiles se sont développées rapidement sous l'assaut de la concurrence, et déjà en 2004, le cap du million de pixels (1 mégapixel) a été franchi. Et en 2005, le marché a été choqué par deux modèles que l'on peut appeler les premiers téléphones avec appareil photo: le Nokia N90 et le Sony Ericsson k750i. Ils arboraient des appareils photo autofocus de 2 mégapixels et capturaient des images nettes, pas des abstractions floues. C'est alors que l'attitude des utilisateurs envers la photographie mobile a commencé à changer: des groupes thématiques sont apparus sur Flickr, les gens ont commencé à échanger des images reçues sur leurs téléphones et à en discuter.

Chaque année, le nombre de personnes prenant des photos au téléphone a augmenté de façon exponentielle. La sortie de l'iPhone en 2007 a changé l'attitude envers les appareils monofonctionnels: les smartphones ont commencé à remplacer les lecteurs MP3, puis les appareils photo et vidéo amateurs.

L'aube d'Instagram

Le marché des appareils photo s'est effondré en 2010 avec le lancement d'Instagram. Les utilisateurs voulaient obtenir une image attrayante aussi facilement et rapidement que possible et la publier sur les réseaux sociaux.

Dans le même temps, la qualité des caméras mobiles s'est améliorée. Lancé en 2011, l'iPhone 4s a reçu un appareil photo de 8 mégapixels et une optique sensible à la lumière avec une ouverture de f/2, 4. Ces caractéristiques couvraient la plupart des besoins: appuyer sur un bouton, obtenir un cadre lumineux et le télécharger sur Instagram.

Au fil du temps, le traitement des images dans les smartphones est devenu plus agressif: contraste, saturation et netteté des contours en priorité, et le naturel de l'image s'estompe au second plan. Mais il y a également eu des tentatives pour apporter une technologie professionnelle aux caméras mobiles. Ainsi, Nokia en 2012 a fabriqué le téléphone avec appareil photo 808 PureView.

Le modèle se distinguait par des caractéristiques phénoménales pour l'époque. La résolution de la caméra était de 41 mégapixels et la taille physique du capteur était de 1/1, 2 ″. Il était également équipé d'un obturateur mécanique, d'un filtre ND intégré, d'un objectif Carl Zeiss à ouverture f/2, 4 et d'un flash au xénon.

Malheureusement, d'autres fabricants n'étaient pas pressés de suivre l'exemple de Nokia, s'appuyant sur des filtres et autres embellissements.

Plus de caméras, bonnes et différentes

À un moment donné, les entreprises ont décidé d'augmenter le nombre de caméras dans les smartphones. En 2011, le HTC Evo 3D et le LG Optimus 3D ont été lancés, qui utilisaient chacun deux objectifs pour créer des photographies stéréoscopiques. Cependant, la technologie s'est avérée non réclamée et les fabricants ont oublié de telles expériences pendant plusieurs années.

Au printemps 2014, le marché a vu le HTC One M8. Le smartphone a reçu un module auxiliaire pour mesurer la profondeur et séparer l'objet de l'arrière-plan. Ainsi, la société a mis en œuvre le mode portrait deux ans plus tôt qu'Apple.

Un véritable boom s'est produit en 2016, lorsque les plus grands fabricants ont présenté leurs solutions. Dans le même temps, il n'y avait pas de vue unique sur la raison pour laquelle un smartphone a besoin de deux caméras. Par exemple, Huawei a promu la photographie monochrome avec le P9, qu'il a co-développé avec Leica. Le LG G5 s'est appuyé sur shirik et Apple a introduit un téléobjectif pour les portraits et un zoom optique dans l'iPhone 7 Plus.

Il s'est avéré que deux caméras ne sont pas la limite. Désormais, presque tous les smartphones du marché sont équipés de trois objectifs avec des distances focales différentes, ainsi que d'appareils photo pour la macrophotographie et la mesure de la profondeur.

Caractéristiques croissantes

La qualité des caméras mobiles a toujours été limitée par des limitations physiques: la faible épaisseur du boîtier ne permettait pas d'équiper les smartphones d'optiques de haute qualité et de gros capteurs. Cependant, les utilisateurs exigeaient des améliorations, les entreprises essayaient de satisfaire leurs besoins.

Nous nous sommes donc retrouvés avec des caméras dépassant de quelques millimètres du corps. Les dimensions physiques des capteurs ont également augmenté: s'il y a cinq ans, elles fluctuaient entre 1/3, les Samsung Galaxy S20 Ultra et Huawei P40 avec capteurs 1/1, 3 sont désormais apparus sur le marché. Les capteurs d'image ont été agrandis près de neuf fois, ce qui a considérablement amélioré la qualité des photographies.

La grande surface des capteurs a permis d'augmenter la résolution. Les appareils photo mobiles 48MP et 64MP sont devenus la norme, tandis que Samsung et Xiaomi ont déjà franchi le cap des 108MP. Cependant, les photos avec une telle résolution pèsent trop, les ingénieurs ont donc opté pour une astuce: les informations des pixels voisins sont combinées. Cela diminue la résolution, mais en retour, nous obtenons moins de bruit et une plage dynamique plus large.

Et après

Toutes ces innovations ont fait des smartphones un remplacement idéal pour les appareils photo numériques. Néanmoins, ils ont encore de la place pour se développer. Et même si les caractéristiques physiques atteignent le plafond, le logiciel viendra toujours à la rescousse.

Aujourd'hui, la photographie informatique prend de l'ampleur: l'appareil photo prend une série d'images et les réseaux de neurones basés sur celles-ci collectent le cadre parfait, supprimant le bruit, égalisant la luminosité et corrigeant la couleur. La méthode est utilisée dans Google Pixel 4, iPhone 11, Huawei P40 et de nombreux autres smartphones. Le traitement a lieu automatiquement et imperceptiblement pour l'utilisateur - il ne voit que le résultat.

Au fur et à mesure que les performances augmentent, les capacités des caméras deviennent plus larges. Ils peuvent déjà enregistrer des vidéos et effectuer des traitements en temps réel: flouter l'arrière-plan ou le rendre noir et blanc, en laissant les objets en couleur. La direction de la réalité augmentée se développe également: Apple a déjà équipé l'iPad Pro d'un capteur LiDAR pour travailler avec les applications AR, et bientôt la technologie fera également son apparition dans l'iPhone.

Les caméras mobiles deviennent un complexe matériel-logiciel dont nous ne comprenons pas pleinement les capacités. C'est pourquoi il est plus intéressant de suivre les derniers développements dans ce domaine et de les tester vous-même.