Pourquoi plus de mégapixels ne signifie pas toujours de meilleures photos sur les téléphones Android : voici ce qui compte vraiment dans les photos

La course aux mégapixels pour les appareils photo des smartphones est l'un des arguments marketing les plus récurrents dans le secteur des technologies grand public. Chaque lancement apporte une nouvelle vague de publicité sur mon bureau.

Cette fois, le chiffre principal est de 200. Les derniers téléphones Android phares de Samsung, Honor, Vivo et Motorola sont dotés d'appareils photo de 200 mégapixels.

Il est facile de supposer que plus grand est synonyme de meilleur, et que ce bond en avant rendra les appareils photo des téléphones impossibles à distinguer des équipements professionnels.

Après avoir testé des téléphones de différentes gammes de prix pendant des années, j'ai appris à regarder au-delà des caractéristiques principales. Le nombre de mégapixels ne m'intéresse plus.

Petits capteurs, petits pixels et les véritables limites des appareils photo des téléphones

La course au nombre de mégapixels a atteint ses limites en raison de la taille des capteurs des smartphones . Ces capteurs sont nettement plus petits que ceux des appareils photo reflex numériques ou hybrides.

Alors que les fabricants s'efforcent d'intégrer 12, 48, 108 ou même 200 mégapixels dans des capteurs extrêmement compacts, chaque pixel (photorécepteur) est contraint de rétrécir. Cet encombrement modifie la façon dont le capteur capte la lumière.

Les pixels plus grands collectent davantage de lumière et produisent un signal plus clair. Les pixels plus petits collectent moins de photons et produisent un signal plus faible.

Ce signal faible doit être amplifié électroniquement dans des conditions de faible luminosité pour créer une image correctement éclairée.

L'amplification ajoute du bruit numérique, qui se manifeste par un grain ou un flou, notamment dans les zones d'ombre et les aplats de couleur. Autrement dit, plus l'image est amplifiée, plus elle est bruitée.

L'augmentation de la luminosité des capteurs plus grands améliore la plage dynamique, c'est-à-dire la capacité à capturer les détails aussi bien dans les zones lumineuses que dans les zones d'ombre d'une scène. Une plage dynamique plus étendue se traduit par des images plus réalistes.

C’est pourquoi un appareil photo reflex numérique doté d’un grand capteur de 16 mégapixels peut produire des images plus nettes et plus riches qu’un téléphone de 200 mégapixels. La qualité prime sur la quantité en matière de taille de capteur.

Le secret des superbes photos prises avec un téléphone est le logiciel, et non les capteurs.

Le progrès le plus important en photographie mobile réside dans les logiciels. Les appareils photo des téléphones utilisent de petits capteurs sujets au bruit et à une plage dynamique limitée ; les ingénieurs ont donc eu recours à la photographie computationnelle pour pallier ces problèmes.

Au lieu de traiter l'image comme une simple prise de vue, des pionniers comme Marc Levoy chez Google l'ont traitée comme des données à capturer et à améliorer.

Le téléphone capture plusieurs images, les aligne et utilise des algorithmes pour extraire les détails, réduire le bruit et équilibrer les hautes lumières et les ombres. C'est ce qu'on appelle la photographie numérique, et c'est au cœur de la qualité d'image des smartphones modernes.

La gamme de téléphones Google Pixel en est la preuve ultime. Elle a dominé les classements photographiques avec un modeste capteur de 12 mégapixels, tandis que ses concurrents rivalisaient avec des capteurs de 48 et 108 mégapixels.

La leçon est claire : un capteur bien réglé, associé à une puissance de calcul importante, peut surpasser des appareils plus grands et dotés d’un plus grand nombre de mégapixels, même sans logiciel aussi performant. C’est le logiciel qui fait toute la différence , et non la taille du capteur.

Les téléphones 200MP produisent-ils vraiment des photos 12MP ?

Le « pixel binning » est la preuve irréfutable que la course aux mégapixels n'est qu'un argument marketing. Les ingénieurs utilisent cette technique pour pallier les inconvénients des pixels petits et encombrés.

La technologie de binning de pixels permet au processeur de signal d'image (ISP) de combiner des pixels adjacents en un seul grand pixel.

Les motifs courants sont 2×2 (4→1, quadrilatère), 3×3 (9→1, non unilatéral) et 4×4 (16→1). Par exemple, un capteur de 108 Mpx avec un binning de 9 pour 1 produit des images de 12 Mpx par défaut (108/9 = 12).

De même, de nombreux capteurs de 200 Mpx utilisent un binning 16:1 pour produire des images d'environ 12.5 Mpx (200/16 = 12.5). Cette technique imite le binning lumineux généré par des pixels plus petits et plus grands.

Superpixel améliore la sensibilité et améliore le rapport signal/bruit en additionnant ou en faisant la moyenne des valeurs des pixels voisins.

L'objectif n'est pas de produire des images de 200 mégapixels, mais d'utiliser des capteurs de 200 mégapixels pour produire de meilleures images de 12 mégapixels. L'essentiel réside dans la qualité des pixels, et non dans leur nombre.

Ce cours démontre que se concentrer sur plus de pixels détourne l’attention du véritable objectif, qui devrait être d’obtenir de meilleurs pixels.

Comment Instagram et TikTok façonnent-ils notre perception de la qualité de l’appareil photo du téléphone ?

Les spécifications de l'appareil photo ne sont qu'une partie de l'équation. La perception de la qualité de l'appareil photo par l'utilisateur dépend non seulement des composants matériels du téléphone, mais aussi de l'ensemble de la chaîne logicielle par laquelle l'image est traitée.

Les utilisateurs partagent et visualisent la plupart de leurs photos de smartphone sur des plateformes comme Instagram, TikTok et Facebook.

Ces services gèrent des quantités massives de téléchargements quotidiens et doivent maintenir la vitesse sur des milliards d'appareils et des vitesses de réseau variables.

Cela se fait en compressant considérablement les images. Un autre obstacle réside dans la manière dont les applications tierces pour iOS sont optimisées par rapport à Android.

Les appareils Android sont incroyablement diversifiés, avec des milliers de modèles de dizaines de marques différentes combinant différents capteurs, objectifs et processeurs d'image.

Pour des équipes comme Instagram ou Snapchat, l’optimisation pour chaque configuration Android n’est pas réaliste, c’est pourquoi beaucoup adoptent une approche unique.

En revanche, Apple ne commercialise que quelques modèles d'iPhone chaque année. Cette cohérence permet aux développeurs d'affiner les applications pour accéder efficacement à l'ensemble des caméras.

Par conséquent, les photos téléchargées sur les réseaux sociaux sont souvent plus belles sur iPhone que sur Android, même lorsque ce dernier possède un système photo supérieur. L'expérience utilisateur sur iPhone est donc généralement plus fluide en termes de qualité d'image sur les applications populaires.

La véritable puissance de votre appareil photo est toujours entre vos mains.

Après toutes ces discussions sur les capteurs, les logiciels et les algorithmes sociaux, vous pourriez avoir l'impression que la qualité de l'image est hors de votre contrôle. Mais c'est loin d'être le cas.

La caractéristique la plus puissante de tout appareil photo est la personne qui le tient. Au lieu de courir après les mégapixels, concentrez-vous sur l'essentiel. La véritable créativité réside dans l'œil du photographe et sa capacité à diriger l'appareil.

Tout d'abord, apprenez à percevoir la lumière. La lumière est l'ingrédient de base de toute photographie, et même le meilleur capteur au monde ne peut pas sauver une photo prise sous un mauvais éclairage. Un bon éclairage est la base d'une excellente photographie, qu'il soit naturel ou artificiel, savamment maîtrisé.

Dans la mesure du possible, privilégiez la lumière naturelle. Malgré les progrès informatiques, les capteurs des smartphones peinent encore à capturer des images en intérieur. La lumière naturelle confère aux images un éclat et un réalisme difficiles à reproduire.

Deuxièmement, maîtrisez la composition. Une photo bien composée d'un sujet simple est bien meilleure qu'une photo brouillonne prise avec un téléphone à 2000 XNUMX $. Une bonne composition attire le regard et crée une image visuellement attrayante, quelle que soit la qualité de l'appareil photo.