Comment fonctionne l’appareil photo de votre smartphone ?

En même temps que la multiplication des concurrents sur le marché, la photographie au smartphone est une pratique qui s’est non seulement démocratisée mais qui irait jusqu’à remplacer l’appareil photo. Comment ces appareils du quotidien capturent-ils la photo ? Décryptage.

La capture de la photographie n’est en réalité qu’une étape dans le processus photographique sur smartphone mais également sur tout appareil. À savoir d’emblée qu’un smartphone possède un appareil photo numérique comme tout autre appareil, avec quelques spécificités tout de même.

La capture précède donc le traitement puis l’affichage dans la prise de photographie pour un smartphone.

Dans cette première étape, la lumière est la clé. L’élément que tu vas vouloir photographier est forcément une source lumineuse à lui tout seul. L’important sera alors la sensibilité de ton smartphone à la lumière. Ainsi, on appelle ouverture photographique ce qui permet de recueillir plus de lumière : plus le f/ est petit, mieux il capte la lumière. Par exemple, le Google Pixel 3 possède une ouverture f/1.8 tandis que l’Iphone 12 Pro possède une ouverture de f/1.6 sur son objectif grand-angle.

Le rôle de la lentille

Constitué d’une multitude de pièces optiques – appelées lentilles de par leur forme – l’objectif du smartphone va capter la lumière. Ces lentilles possèdent deux côtés : l’un d’où arrive la lumière et l’un d’où elle ressort. Ces deux faces, courbées, sont appelées concave (lorsque la courbure forme un creux) et convexe (lorsque la courbure forme une bosse). Le matériau et la forme de la lentille sont alors déterminants dans sa qualité. Ainsi, plus le matériau est résistant et plus la forme est travaillée, plus le prix du smartphone grimpe. L’addition des lentilles constitue le bloc optique de l’appareil.

Schéma Corephotonics

Ce bloc optique peut se retrouver altéré, du moins unique, par sa fabrication. En effet, les défauts de fabrication, la production de masse ou bien encore le manque de place inhérent aux smartphones peuvent compliquer le processus et surtout in fine empêcher une captation parfaite de la lumière. C’est bien là le principal inconvénient du smartphone : le manque de place. Contrairement aux appareils photos « classiques », le smartphone nécessite une énorme optimisation dans la fabrication. Les fabricants sont donc contraints de faire des concessions, comme la qualité des matériaux.

La matrice de Bayer met des couleurs dans nos vies (et nos photos)

La capteur permet donc de convertir les photons qui composent la lumière en électricité. Un capteur se caractérise par sa technologie, ses dimensions physiques et sa définition. La technologie utilisée peut être de type CCD (Coupled Charge Device) ou de type CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor). Il existe plusieurs variantes de la technologie CMOS, dont les plus communes sont FSI CMOS et BSI CMOS. Dans les smartphones, ce sont généralement des capteurs BSI CMOS. La définition du capteur correspond aux nombres de photosites – permet de capter la lumière – que compte le capteur. La matrice de Bayer, du nom de l’ingénieur de chez Kodak qui l’a inventée, décompose la lumière qui arrive jusqu’au capteur en trois couleurs : rouge, vert ou bleu. C’est grâce à cette matrice, située au dessus du capteur, que les photos ne sont plus uniquement en noir et blanc mais bien en couleurs.

Illustration « Les Numériques »

L’ensemble objectif-capteur, rarement conçu par un même fabricant, est dominé par quelques poids lourds du marché comme Sunny Optical, Fujifilm, Samsung … Ce module photographique est donc la base de la photographie au smartphone. En revanche, pour les capteurs smartphones, Sony , Samsung et Omnivision ont la main mise sur le marché.

La photo au smartphone c’est tout un art : des entreprises proposent même des cours afin de mieux maîtriser son outil du quotidien pour immortaliser ses meilleurs souvenirs.

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