Nous ne sommes même pas encore sortis de la saison des impôts, mais il est déjà clair que les deux plus grandes tendances de l’imagerie des smartphones en 2023 sont les gros capteurs et la grande résolution. Des fabricants comme Vivo et Xiaomi installent de grands capteurs de type 1 pouce dans leurs téléphones, s’appuyant sur les avantages de collecte de lumière et créatifs d’un imageur plus grand. Dans l’autre coin, Samsung presse autant de pixels que possible sur un capteur plus petit, pariant sur le regroupement de pixels et le traitement multi-images pour compenser le manque de performances.
Alors, quelle approche est la bonne? Si on avait affaire à des caméras traditionnelles, ce serait plus clair : toutes choses étant égales par ailleurs, un plus gros capteur gagne à chaque fois. Mais toutes choses ne sont pas égales lorsqu’il s’agit d’appareils photo pour smartphones. Ils capturent plusieurs images pour augmenter la plage dynamique, combinent les pixels en réponse aux conditions d’éclairage et combinent automatiquement les expositions dans la quasi-obscurité. L’époque où il suffisait d’ouvrir et de fermer un volet est révolue depuis longtemps.
J’ai passé une semaine à filmer avec le Samsung Galaxy S23 Ultra de 200 mégapixels et le Vivo X90 Pro de type 1 pouce, et les résultats ont été surprenants. Bien sûr, un gros capteur gagne sur certaines choses. Ses fichiers RAW sont moins bruyants en basse lumière que ceux du S23 Ultra. Il y a aussi une profondeur de champ moins profonde pour jouer avec en dehors du mode portrait. Mais lorsque j’ai laissé les deux appareils photo prendre leurs propres décisions concernant les paramètres d’exposition et le traitement – et que j’ai introduit des sujets extrêmement difficiles comme un tout-petit en mouvement – les avantages d’un capteur plus grand ont considérablement diminué.
Le capteur n’est qu’une partie de l’histoire
Ensuite, il y a quelque chose d’évident qui m’a rappelé en comparant les images : le capteur n’est qu’une partie de l’histoire. Il y a l’objectif, le matériel traitant les données d’image et le logiciel analysant la scène devant la caméra. La performance théorique d’un capteur est une chose ; comment toutes ces parties jouent avec des sujets du monde réel en est une autre.
Les capteurs de caméra sur le X90 Pro et le S23 Ultra sont remarquables, mais ils ne sont qu’une partie du pipeline d’imagerie.
Tout d’abord, un peu de ménage. Le Vivo X90 Pro et le Samsung Galaxy S23 Ultra ont tous deux de nombreux appareils photo arrière, mais pour les besoins de cet article, nous nous concentrons sur l’appareil photo principal de chaque téléphone. Il s’agit d’un capteur de 200 mégapixels de type 1/1,3 pouce avec un objectif f/1,7 sur le S23 Ultra et d’un capteur de 50,3 mégapixels de type 1 pouce et d’un objectif f/1,8 sur le Vivo X90 Pro. Les deux ont une stabilisation optique de l’image, mais seul le Vivo porte la marque Zeiss proéminente sur l’objectif.
Dites-le avec moi : un capteur de type 1 pouce ne mesure pas littéralement un pouce. La façon dont nous parlons des formats de capteur d’image a quelque chose à voir avec les anciens tubes de caméra de télévision. C’est étrange. Cela dit, ce capteur de 1 pouce est toujours très grand selon les normes de l’appareil photo des smartphones. Il offre environ 1,8 fois plus de surface pour collecter la lumière que le capteur de type 1/1,3 pouce du S23 Ultra.
Pour commencer, regardons quelques endroits où le gros capteur a un net avantage. Si deux caméras sont configurées avec la même exposition, capturant le même sujet avec le même cadrage, vous vous attendez à une image plus nette du plus grand capteur. Il y a juste plus de surface pour absorber les photons. Richard Butler de DPReview l’explique bien mieux, mais fondamentalement, ce n’est que de la physique. Plus il y a de photons, mieux c’est.
Pour faciliter le rattrapage, des capteurs plus petits utilisent une technique appelée regroupement de pixels pour regrouper les données de pixels individuels afin qu’ils agissent comme un seul gros pixel dans des conditions de faible luminosité. Sous une lumière vive, ils agissent comme des pixels individuels – puisqu’il y a suffisamment de lumière pour circuler, les pixels plus petits fonctionnent bien. C’est une sorte de scénario “ayez votre gâteau et mangez-le”: vous obtenez de meilleures performances en basse lumière et la flexibilité d’un capteur à plus haute résolution. C’est une technologie de capteur qui est utilisée depuis des années, et même Apple s’est embarqué avec l’iPhone 14 Pro, vous savez donc que c’est une tendance qui persiste.
Les pixels du capteur Sony IMX989 du X90 Pro sont physiquement plus gros et les pixels plus gros collectent plus de lumière. Mais même lorsque vous tenez compte du regroupement de pixels, le X90 Pro a également l’avantage sur Samsung ici. En basse lumière, le capteur du S23 Ultra regroupe 16 minuscules pixels de 0,6 μm pour créer des pixels beaucoup plus grands de 2,4 μm. Le Vivo X90 Pro regroupe quatre pixels de 1,6 μm pour créer des pixels de 3,2 μm. Les deux donnent une image de 12 mégapixels (enfin, 12,5 mégapixels dans le cas de Vivo — Samsung réduit même à 12 mégapixels).
Alors oui, le Vivo X90 Pro produit des fichiers d’image RAW plus propres en basse lumière que le Samsung S23 Ultra. Voici à quoi cela ressemble à ISO 1600 — il y a clairement plus de bruit dans l’image du S23 Ultra.
Cultures pleine grandeur du Vivo X90 Pro (à gauche) et du Samsung S23 Ultra (à droite). Les deux prises à ISO 1600 et exposition 1/20sec. Chacun a été traité à partir d’un fichier RAW d’une seule image dans Adobe Camera Raw avec une réduction du bruit définie sur zéro. Vous pouvez accéder aux images complètes via les liens ci-dessus.
Mais! Ce sont des fichiers RAW à image unique, et nous n’avons pas encore intégré la photographie informatique dans le mélange. Mettre les deux caméras en mode nuit égalise un peu la différence. Si vous regardez attentivement, il y a encore du bruit de couleur accroché aux zones de détails fins de l’image du S23 Ultra qui ne sont pas visibles dans le X90 Pro. Mais réduits à la résolution que vous verriez sur un écran d’ordinateur ou de téléphone, ils se ressemblent à peu près.
Vivo X90 Pro (à gauche) et Samsung Galaxy S23 Ultra (à droite) en mode nuit – cliquez sur les liens pour des images complètes. Il y a un bruit de couleur tacheté visible dans la fourrure de l’animal en peluche que Samsung n’a pas été en mesure de supprimer même avec un traitement multi-images.
Le mode nuit est très bien si votre sujet ne bouge pas, mais le vrai test pour un appareil photo de smartphone est avec un sujet en mouvement dans un éclairage de merde – une sorte de baleine blanche pour l’imagerie mobile. C’est là que le plus grand format de capteur pourrait faire une réelle différence.
Bienvenue dans le pire cauchemar des petits capteurs. Une exposition de 1/120 seconde sur le S23 Ultra fonctionne bien ici car le sujet ne bouge pas beaucoup – pour l’instant.
Une vitesse d’obturation plus rapide gèlera un sujet en mouvement pour que vous obteniez une photo nette, mais cela nécessite une sensibilité ISO plus élevée pour que votre image globale soit suffisamment lumineuse. Étant donné que le plus grand capteur produit moins de bruit dans les images ISO élevées, l’espoir est qu’il serait capable d’utiliser des vitesses d’obturation plus rapides en basse lumière et d’obtenir des images décentes de sujets en mouvement. La photographie computationnelle rend les choses un peu plus compliquées que cela puisque la vitesse d’obturation et l’ISO sont des concepts fluides lorsque vous combinez plusieurs images, mais le principe de base de « plus de lumière, meilleure photo » s’applique largement ici.
Malheureusement, nous n’avons pas encore trouvé notre baleine blanche. Le Vivo X90 Pro et le S23 Ultra aiment tous deux rester à une vitesse d’obturation de 1/120 s lorsque je prends des photos de mon tout-petit en mode appareil photo standard. C’est bien s’il ne bouge pas beaucoup, mais ce n’est pas assez rapide pour le suivre quand il court d’une pièce à l’autre (sa vitesse par défaut).
Les meilleures performances de bruit de base du plus grand capteur ne semblent pas non plus beaucoup aider ici. Les images du X90 Pro ne semblent pas plus détaillées que celles du S23 Ultra – et souvent, les images du S23 sont meilleures, même à un ISO rapporté plus élevé.
Dans la scène ci-dessous, les deux caméras ont signalé une ISO d’environ 320 et une vitesse d’obturation de 1/120sec. L’image du S23 Ultra est nettement meilleure.
Plus de pixels – ou, du moins, une application plus agressive de la photographie informatique – semble être légèrement en avance ici.
L’autre autre chose à propos d’un capteur plus grand est qu’il y a un objectif plus grand attaché. C’est une sorte d’exigence. Cela fait également partie de toute l’équation du meilleur en basse lumière, car un objectif plus grand aura généralement une plus grande ouverture. C’est le cas du X90 Pro. Sur le papier, le S23 Ultra semble avoir l’ouverture la plus large à f/1.7. En ce qui concerne les caméras de téléphone, une plus grande ouverture est généralement meilleure – elle laisse entrer plus de lumière et donne un peu plus de contrôle de la profondeur de champ. Mais l’ouverture f/1.8 du X90 Pro est en fait nettement plus grande que celle du S23 Ultra car l’objectif global est plus grand.
Cela a été pris avec le Vivo X90 Pro à bout de bras. Les lumières circulaires floues dans la fenêtre de droite sont un effet du combo objectif/capteur plus grand.
L’arrière-plan de cette photo du S23 Ultra est un peu plus net et il y a plus de définition dans les objets à l’extérieur de la fenêtre.
Si vous tenez compte du format du capteur et comparez des pommes avec des pommes, l’ouverture f/1,7 du S23 Ultra se comporte en fait à peu près comme un objectif plein format f/6,5, du moins en ce qui concerne la collecte de lumière et la profondeur de champ. L’objectif f/1.8 du X90 Pro équivaut à f/4.9 en plein format, ce qui laisse entrer plus de lumière totale et offre une profondeur de champ moins profonde. Si vous voulez discuter du concept d’équivalence, veuillez vous présenter sur les forums DPReview et dites-leur que je vous ai envoyé.
Cette plus grande ouverture est une bonne nouvelle pour le X90 Pro, mais la mauvaise nouvelle est que malgré le petit badge Zeiss bleu sur l’objectif, ce n’est pas génial. C’est net au centre, mais il y a une nette baisse de qualité juste à l’extérieur de la partie centrale qui me semble être une aberration sphérique. Il y a des halos autour des reflets et des taches générales autour des zones floues du cadre qui ressemblent à quelqu’un qui a tamponné un peu de vaseline sur l’objectif.
À environ 1,5 mètre de distance, les deux caméras produisent un arrière-plan flou derrière ce sujet. Mais la profondeur de champ du Vivo X90 Pro (à gauche) est moins profonde que celle du S23 Ultra (à droite) avec un plus grand degré de flou en arrière-plan. Les aberrations de l’objectif sont également visibles sous la forme de halos lumineux autour des reflets sur les feuilles.
L’aberration sphérique est inévitable dans une certaine mesure lorsque vous projetez une image à travers du verre incurvé sur un plan plat, mais je ne l’ai pas vue comme ça dans aucun appareil photo pour smartphone que j’ai testé au cours de la dernière année et demie. Ce n’est peut-être que l’un des risques d’être l’un des premiers à adopter un format de capteur relativement nouveau.
Dans tous les cas, vous obtenez un bokeh plus naturel avec l’appareil photo du X90 Pro. Il vient juste avec un côté d’aberrations de lentille légèrement désagréables. Mettre une grande marque sur votre appareil photo ne l’améliore pas comme par magie, mais Vivo n’est pas le premier à l’essayer de toute façon.
Un capteur plus grand offre de meilleures performances de base et un bokeh naturel, mais la photographie informatique reste le véritable facteur de différence dans l’imagerie mobile.
Je suis heureux que le format de capteur 1 pouce arrive sur plus de smartphones. C’est formidable de pouvoir obtenir un peu plus d’arrière-plan flou sans basculer en mode portrait. Et les données RAW disent la vérité : un capteur plus grand est toujours meilleur pour des performances à faible bruit de lumière. Le snob de la photographie à l’intérieur de moi préférerait un appareil photo avec un capteur plus grand produisant des images plus nettes plutôt qu’un capteur haute résolution matraquant le bruit dans la soumission avec plus de pixels et de traitement.
À la fin de chaque pipeline d’imagerie, une seule chose compte : l’image
Mais à la fin de chaque pipeline d’imagerie, une seule chose compte : l’image. Le X90 Pro est techniquement meilleur à certains égards, mais dans l’ensemble, je choisirais le S23 Ultra à chaque fois. Le réglage des couleurs et le HDR de Samsung ne sont pas toujours mes préférés, mais dans la plupart des situations réelles, ils ont simplement mieux fonctionné que le X90 Pro. Soit les pixels supplémentaires, soit les techniques de calcul plus judicieuses donnent à Samsung un avantage, et je me ferai un plaisir de le prendre sur de meilleurs fichiers RAW ISO élevés tous les jours.
Samsung et Vivo sont tous deux bien conscients qu’un appareil photo est bien plus que son capteur, et le S23 Ultra semble avoir toutes ces pièces qui composent un système d’imagerie mieux synchronisé que Vivo. Le X90 Pro n’a peut-être pas tenu toutes les promesses d’un format de capteur plus grand, mais je doute fort que ce soit le dernier smartphone à capteur 1 pouce que je teste cette année, loin de là.
Photographie par Allison Johnson / The Verge
