Contenu

• Qu'est-ce que l'ouverture? Tout est question de capture de la lumière
• En savoir plus sur les f-stops
• Qualité de la lentille
• Mettre tous ensemble

Je suis sûr que beaucoup d’entre vous utilisent votre smartphone comme appareil photo principal. Même ceux qui possèdent un reflex numérique ne peuvent pas discuter avec la commodité d’avoir un bon tireur dans leur poche. À vrai dire, la qualité phare de la caméra pour smartphone est plus que suffisante pour capturer la plupart des moments de la vie quotidienne. Pour rendre les choses plus excitantes, les fabricants ne montrent aucun signe de ralentissement des améliorations. Outre les tendances en matière de double et triple caméra, les dernières générations de smartphones repoussent également les limites en termes de plus grandes ouvertures pour les caméras. Mais qu'est-ce que l'ouverture, exactement?

Il n'est plus rare de voir des smartphones dotés d'une ouverture de f / 1.8 ou supérieure, ce qui était autrefois un exploit même pour les objectifs de qualité professionnelle. Les appareils tels que l'iPhone XS Max, Pixel 3 XL et Huawei Mate 20 Pro ont tous des ouvertures f / 1.8. Certains fabricants prennent ce jeu à un autre niveau, cependant. Le Samsung Galaxy S10 et le LG V40 ont tous deux une ouverture de f / 1,5.

Bien que les chiffres soient intéressants pour les feuilles de spécifications, ce nombre d'ouverture rend-il vraiment les images plus belles? C’est exactement ce à quoi nous voulons répondre.

Qu'est-ce que l'ouverture? Tout est question de capture de la lumière

D'une manière générale, la photographie consiste uniquement à obtenir la bonne quantité d'exposition à la lumière. Une bonne règle de base pour évaluer la qualité de l'appareil photo consiste à déterminer son efficacité à capturer la lumière. Un capteur haut de gamme associé à un objectif sans faille est la combinaison recherchée des reflex numériques, et il en va de même pour les smartphones, avec toutefois certaines limitations.

Le petit facteur de forme du smartphone signifie que les objectifs et les capteurs sont plus petits. Par conséquent, moins de lumière les atteint, ce qui a un impact sur la qualité de l'image finale. Nous avons vu des fabricants de smartphones utiliser des pixels de capteur plus grands, de 1,2 µm à 1,55 µm, pour obtenir des résultats excellents. L’autre moitié de l’équation de capture de la lumière est la quantité de lumière traversant l’objectif pour atteindre ces pixels. C'est ici qu'intervient l'ouverture.

En savoir plus sur les f-stops

Ok, alors c'est quoi l'ouverture? L'ouverture est définie par la taille de l'ouverture avec laquelle la lumière peut pénétrer dans l'appareil photo. L'ouverture est mesurée en diaphragme, ce qui correspond au rapport de la distance focale divisée par la taille de l'ouverture. Ainsi, plus le diaphragme est petit, plus l'ouverture est large et, par conséquent, plus de lumière peut atteindre le capteur, ce qui permet d'obtenir de meilleures images avec une faible luminosité et moins de bruit. Lorsque vous réduisez l’ouverture par un «arrêt» complet (ou par la puissance de la racine carrée de 2 (ƒ / 2 à ƒ / 2,8, ƒ / 4 à ƒ / 5,8, etc.), vous réduirez de moitié la zone de collecte de lumière.

Plus le f-stop est petit, plus l'ouverture est large et donc plus de lumière peut atteindre le capteur. Cela signifie de meilleures performances en basse lumière et des vitesses d'obturation plus rapides.

Cela présente également l'avantage de réduire la durée d'obturation requise pour une quantité de capture de lumière définie, ce qui réduit le flou dans les prises de vue d'action ou avec les mains tremblantes, ce qui rend son utilisation avec OIS encore plus puissante. Donc, si vous cherchez à capturer ce cadre parfait, une plus grande ouverture vous aidera à atteindre cet objectif.

Plus l'ouverture est grande, plus le nombre ƒ-stop est bas.

Les caméras pour smartphone sont positionnées très près de l'objectif, beaucoup plus près que dans les appareils photo reflex numériques. Le point focal d’une caméra se situe dans la distance qui sépare la convergence de la lumière entre l’objectif et le capteur, et les caméras pour smartphones ont des focales plus courtes que celles d’un reflex numérique. Comme nous savons que l’équation d’ouverture est la longueur focale divisée par la taille de l’ouverture, cela permet d’expliquer pourquoi l’affichage des caméras de téléphone est plus large que celui de la plupart des objectifs reflex numériques, même s’ils ne sont pas nécessairement meilleurs en capture de lumière.

Dans les smartphones, le capteur est très proche du point de convergence, ce qui entraîne une courte focale. Cependant, les petites tailles de capteurs empêchent que cela produise un fort effet de profondeur de champ.

En parlant d'objectifs d'appareil photo, les passionnés de photographie associeront souvent des ouvertures plus larges à une profondeur de champ moins profonde, ce qui permet un bokeh doux et agréable. Cependant, avec les smartphones, nous sommes bloqués avec une ouverture fixe, un capteur d’image plus petit placé près de l’objectif et un champ de vision assez large, de sorte que la profondeur de champ de la caméra d’un téléphone n’est jamais aussi profonde.

Les capteurs de smartphone sont placés beaucoup plus près de l'objectif que dans un reflex numérique, ce qui explique pourquoi les smartphones actuels ont un taux d'ouverture plus élevé, même si l'ouverture est plus petite.

Un appareil photo pour smartphone f / 2.2 n'offre en réalité qu'une profondeur de champ équivalente à une ouverture de f / 13 ou de f / 14 sur un appareil photo plein cadre, ce qui ne produit qu'une faible quantité de flou. Les téléphones modernes aux effets de bokeh améliorés reposent en réalité sur des logiciels pour un look plus spectaculaire.

Bien qu'une grande ouverture ne garantisse pas la qualité de l'appareil photo, une valeur f-stop plus petite laisse davantage de lumière au capteur, ce qui réduit le temps nécessaire à la vitesse d'obturation pour réduire le flou et le bruit du capteur. Cette valeur doit toujours être considérée en fonction de la taille des pixels, car les pixels plus grands n’auront pas nécessairement besoin d’une ouverture aussi large pour capturer suffisamment de lumière. Cependant, les petits pixels et une petite ouverture sont un signe certain que les performances en faible luminosité seront un problème.

Le Samsung Galaxy S9 a été le premier à introduire la technologie Dual Aperture. Vous pouvez choisir entre f / 1,5 et f / 2,4 sur un seul objectif.

Qualité de la lentille

L’objectif est un élément tout aussi important, mais souvent négligé, de l’ensemble des piles d’appareils photo pour smartphone. Comme tout le reste, leur qualité varie considérablement. Après tout, un objectif sale prend de mauvaises photos et il s'ensuit que la lentille ou le manque de transparence du verre de l'objectif réduira la quantité de lumière atteignant le capteur et, partant, la qualité de l'image.

Les téléphones intelligents dotés de très grandes ouvertures, tels que le nouveau Galaxy S10, nécessitent une attention toute particulière pour la conception de l'objectif, afin d'éviter toute distorsion des aberrations et les effets de flare qui ont hanté certains appareils. Considérez cela comme ceci: il est plus difficile de focaliser la lumière avec précision lorsqu'elle passe à travers un trou plus large. Vous devez donc prendre des précautions supplémentaires lors de la fabrication des lentilles. La distorsion par aberration couvre une gamme de problèmes qui apparaissent lorsqu'un objectif ne parvient pas à focaliser parfaitement un point de lumière. Les téléphones à grande ouverture sont par définition moins concentrés sur une partie spécifique de la scène que ceux avec une ouverture plus fermée, et sont donc plus sujets aux problèmes.

La distorsion par aberration se présente sous divers effets. Il s'agit notamment de l'aberration sphérique (réduction de la netteté et de la netteté), du coma (flou ou traîné), de la courbure du champ (perte de mise au point sur les bords), de la distorsion (convexe ou concave d'image) et de l'aberration chromatique (couleurs floues et lumière blanche divisée), entre autres . Voir quelques exemples ci-dessous (source).

Les objectifs des appareils photo, y compris ceux des smartphones, sont constitués de plusieurs «groupes de correction» conçus pour focaliser correctement la lumière et réduire ces aberrations. Les lentilles moins chères ont tendance à comporter moins de groupes et sont donc plus sujettes aux problèmes.Les matériaux utilisés pour les lentilles jouent également un rôle important, avec un verre de meilleure qualité et des revêtements multiples offrant une meilleure correction et moins de distorsion. Les photographes qualifient parfois ces objectifs d’objectifs «rapides».

Considérez cela comme ceci: il est plus difficile de focaliser avec précision la lumière qui passe par un trou plus large. Vous devez donc prendre des précautions supplémentaires lors de la fabrication des objectifs à large ouverture.

Il est plus difficile de juger de la qualité des objectifs à partir de chiffres ou d’une fiche technique, et de nombreux fabricants de téléphones ne le mentionnent pas du tout. Malheureusement, cette affaire complique les discussions sur l'ouverture et la taille des pixels, car une réduction des objectifs pourrait rendre ces développements inutiles.

Heureusement, certaines sociétés d'optique renommées sont maintenant présentes sur le marché des smartphones, notamment Zeiss, Leica et d'autres.

Pour conclure, la qualité des lentilles est tout aussi importante que les autres facteurs dont nous avons parlé, sinon plus, car une lentille médiocre peut annuler une bonne ingénierie effectuée ailleurs. Malheureusement, c’est un facteur difficile à comprendre et presque impossible à apprécier sans tester l’appareil photo.

Mettre tous ensemble

Maintenant, vous connaissez la réponse à la question de «Qu'est-ce que l'ouverture? Comme vous vous en êtes probablement rendu compte, l’ouverture n’est pas la solution idéale pour un bon appareil photo pour smartphone. Comme dans la plupart des autres domaines de la photographie, ce n’est pas un chiffre très utile à prendre lorsqu’une décision d’achat est prise car ce n’est pas un indicateur de qualité en soi. Cependant, il offre un certain nombre d'avantages, notamment la possibilité d'obtenir une meilleure capture de la lumière basse et des vitesses d'obturation plus rapides.

Pour les créatifs, une ouverture plus large n’offre pas vraiment beaucoup de possibilités de prise de vue intéressantes, si ce n’est le potentiel pour de meilleurs clichés d’action. Les objectifs sont fixés dans un smartphone et la petite taille des capteurs signifie que vous ne verrez jamais trop de flou artistique ou qu’ils n’auront pas beaucoup de contrôle sur le flou artistique, sauf pour les plans très rapprochés. De nos jours, la plupart des appareils photo offrant des effets bokeh le font via un logiciel et / ou en conjonction avec les données d'un appareil photo secondaire. Les caméras grand angle et zoom sont des options plus intéressantes si vous recherchez des photos uniques.

Cela dit, les petits capteurs de smartphone sont particulièrement sensibles à la faible lumière. Une ouverture plus large, associée à un objectif et un capteur excellents, devrait théoriquement aider à réduire le bruit et à produire des images plus belles. En fin de compte, le seul moyen d’en être sûr est de tester la caméra vous-même.