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

L'appareil photo d'un smartphone fait désormais 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 a fallu 20 ans de progrès technique, une 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 publié le modèle VP-210, qui permettait de passer des appels vidéo. La caméra était située à l'avant et capturait 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 les assauts de la concurrence, et déjà en 2004 le cap du 1 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 prenaient des photos 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 photos reçues sur leur téléphone et à en discuter.

Avec chaque année suivante, le nombre de personnes prenant des photos avec leur 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 caméras photo et vidéo amateurs.

L'aube d'Instagram

L'effondrement du marché de la caméra s'est produit en 2010 avec le lancement du service Instagram. Les utilisateurs souhaitaient obtenir une image attrayante le plus facilement et le plus rapidement possible et la publier sur les réseaux sociaux.

Dans le même temps, la qualité des caméras mobiles s'est améliorée. Introduit en 2011, l'iPhone 4s dispose d'un appareil photo de 8 mégapixels et d'optiques sensibles à la lumière avec une ouverture f / 2.4. Ces caractéristiques couvraient la plupart des besoins: vous appuyez sur un bouton, vous obtenez un cadre lumineux et le chargez dans 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 en arrière-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 appareil photo 808 PureView.

Le modèle se distinguait par des caractéristiques phénoménales pour l'époque. La résolution de la caméra était de 41 Mp, 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 avec ouverture f / 2,4 et d'un flash au xénon.

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

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 revendiquée 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 de ce dont le smartphone a besoin 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, tandis qu'Apple a introduit un téléobjectif pour la photographie de portrait et le zoom optique dans l'iPhone 7 Plus.

En fait, deux caméras ne sont pas la limite. Désormais, presque tous les smartphones du marché sont équipés de trois objectifs de focales différentes, ainsi que d'appareils photo pour la macrophotographie et la mesure de la profondeur.

Des 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'une optique 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, ils fluctuaient à moins de 1/3 ″, maintenant ils sont apparus sur le marché Samsung Galaxy S20 Ultra et Huawei P40 avec capteurs 1 / 1,3 ″. Les capteurs d'image ont été multipliés par près de neuf, ce qui a considérablement amélioré la qualité des photographies.

La grande surface des capteurs a permis d'augmenter la résolution. Les caméras mobiles 48MP et 64MP sont devenues la norme, et Samsung et Xiaomi ont déjà pris la ligne de 108 mégapixels. Cependant, les photos avec une telle résolution pèsent trop, alors les ingénieurs ont opté pour un truc: les informations des pixels voisins sont combinées. Cela réduit 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 porte-savons numériques. Néanmoins, ils ont encore de la place pour se développer. Et même si les caractéristiques physiques atteignent le plafond, les logiciels viendront toujours à la rescousse.

Maintenant, la photographie numérique prend de l'ampleur: l'appareil photo prend une série de photos et les réseaux de neurones sur leur base, ils collectent le cadre idéal, 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.

À mesure que la productivité augmente, les capacités des caméras s'élargissent. Ils peuvent déjà enregistrer des vidéos et les traiter en temps réel: flouter l'arrière-plan ou le rendre noir et blanc, 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 des applications AR, et bientôt la technologie apparaîtra également dans l'iPhone.

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