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Comprendre le nouveau système de caméra fascinant du OnePlus 9 Pro: Qu’est-ce que 2×2 OCL? Qu’y a-t-il de si spécial à propos de l’ISO dual-native? En quoi le DOL-HDR est-il différent du HDR ordinaire?

Bien que OnePlus souhaite naturellement discuter de son lien avec Hasselblad, ce sont les fonctionnalités de l’appareil photo du 9 Pro qui sont plus intrigantes. La caméra principale en particulier, dotée d’un capteur Sony IMX789 sur mesure, possède de nombreuses fonctionnalités que nous n’avons pas vues dans les caméras mobiles et établit de nouvelles normes pour les capteurs de demain.
Si vous avez prêté attention à la technologie des appareils photo et aux appareils photo des smartphones en général, une partie du jargon technique – ISO double natif, AF omnidirectionnel, capteurs OCL, RAW 12 bits, DOL-HDR – a presque du sens. C’est en y réfléchissant plus profondément que nous nous rendons compte que nous ne savons pas vraiment pourquoi le 12 bits est important ou que nous ne comprenons pas l’importance d’un capteur OCL 2×2 et son impact sur les performances de l’autofocus.
Décomposons les choses, d’accord?

Capteur Sony IMX789
Le Sony IMX789 est le capteur qui se trouve derrière la caméra principale du OnePlus 9 Pro. Ce tout nouveau capteur que OnePlus a collaboré avec Sony pour produire est, on peut le dire, révolutionnaire. C’est l’un des seuls capteurs au monde capable d’enregistrer une vidéo 4K de haute qualité à 120 ips, utilise une nouvelle technologie pour créer une mise au point automatique «  omnidirectionnelle  » en utilisant l’ensemble du capteur comme matrice de détection de phase, et dispose d’un puissant OverLap numérique ou DOL. Technique HDR pour améliorer la qualité d’image. Oui, nous savons, jargon. Voici ce que tout cela signifie.

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Rapport hauteur / largeur 16:11
La plupart des capteurs de caméra ont un rapport hauteur / largeur de 4: 3, avec un recadrage vidéo dans une image 16: 9 plus petite de ce capteur, ce qui entraîne un effet de «  zoom avant  » lors du passage du mode photo au mode vidéo. Avec un rapport d’aspect 16:11, le capteur peut accueillir des images fixes carrées (1: 1), régulières (4: 3), ainsi que des images vidéo (16: 9) sans recadrer beaucoup verticalement ou horizontalement. Cela permet une meilleure utilisation de la zone du capteur et une plus grande cohérence entre les modes de prise de vue.

Vidéo 4K 120 ips
C’est assez simple à comprendre. L’appareil photo enregistre des vidéos à une résolution de 4K et une fréquence d’images de 120 ips. Ce qui n’est pas simple, c’est la puissance de calcul nécessaire pour traiter 120 images individuelles de vidéo 4K. Non seulement le capteur doit capturer et mettre en mémoire tampon 8,2 MP de données par image, mais il capture 120 de ces images par seconde. Non compressé, cela représente près d’un gigapixel de données gérées par le système de caméra. Une caméra 4K 30 ips ne gère qu’un quart de ces données, et jusqu’à récemment, de nombreuses caméras avaient du mal même avec cela.
C’est cette capacité de calcul des nombres, associée au capteur monstre de 48 MP, qui permet à cet appareil photo d’enregistrer également une vidéo 8K 30 fps (33 MP par image, 30 fois par seconde, ou l’équivalent d’un autre gigapixel de données). Très peu de systèmes de caméras dans le monde, même professionnels, peuvent gérer autant de données.

ISO double natif
Imaginez que vous parlez dans un microphone et que vous trouvez que le volume d’enregistrement est faible. Pour résoudre le problème, vous amplifiez le signal d’entrée, ce qui permet au micro d’enregistrer à un volume beaucoup plus élevé. Cependant, vous remarquerez également une augmentation du sifflement électronique et du bruit de fond car le micro amplifie non seulement votre voix, mais également tous les bruits indésirables autour de vous. Il y aura un sweet-spot d’amplification auquel le bruit est à son plus bas.

Dans le cas des caméras, imaginez que le micro est le capteur de votre caméra et que l’ISO est l’amplification. À sa sensibilité ISO native, un capteur de caméra peut capturer l’image la plus nette avec la plus grande quantité de détails et le moins de bruit possible. Amplifiez le signal et vous trouverez la caméra amplifiant le bruit électrique, le rayonnement de fond cosmique, etc.

L’image est plus lumineuse, mais aussi plus bruyante.
La plupart des caméras ont tendance à avoir un réglage ISO natif ou un réglage de gain idéal, ce qui est généralement préférable pour une utilisation à la lumière du jour, ce qui entraîne des images suramplifiées et bruyantes la nuit. Le double ISO natif du capteur Sony IMX789 du OnePlus 9 Pro résout ce problème en proposant, comme son nom l’indique, deux ISO natifs: un pour la lumière du jour, un pour la nuit.
C’est plus complexe et coûteux à mettre en œuvre et peu de caméras, même professionnelles, offrent cette fonctionnalité.

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DOL-HDR
La plage dynamique d’une image est la différence d’intensité entre les points les plus sombres et les plus clairs d’une image. Ceci est mesuré en arrêts, où chaque arrêt est le double de la plage de l’arrêt précédent. L’œil humain a une plage dynamique d’environ 20 arrêts, mais la plupart des caméras n’en gèrent qu’environ 12.
Les fabricants d’appareils photo utilisent diverses astuces pour améliorer la plage dynamique, mais la plus répandue est l’empilement d’images. Les appareils photo prennent une série d’images à différentes expositions – des images trop sombres à celles qui sont trop lumineuses – et les combinent pour créer une seule image avec une plage dynamique plus grande que chaque image.
Cependant, comme des images séparées sont capturées, il y a un délai entre les prises de vue, ce qui entraîne un flou indésirable et des artefacts de mouvement étranges lors de la prise de photos HDR ou de vidéos de sujets en mouvement (votre chien cabré, par exemple).
Le DOL ou Digital OverLap HDR n’est pas une nouvelle technique, mais cela fait un moment que nous ne l’avons pas vu implémenté dans un capteur haut de gamme. Plutôt que de capturer plusieurs images séparées, l’IMX789 de Sony capture deux expositions différentes tout en lisant les données du capteur. Cela se produit presque instantanément et donc, il n’y a pas de flou indésirable ou d’autres artefacts similaires, et vous obtenez une image ou une vidéo HDR.

RAW 12 bits
Les images, qu’il s’agisse d’images fixes ou d’images vidéo, sont capturées sous forme de valeurs de couleur rouge, verte et bleue (RVB). La plage d’intensités de chaque couleur capturée correspond à sa valeur en bits. Une image 2 bits capturera 2×2 (4) nuances ou intensités de rouge, 2×2 (4) nuances de vert et 2×2 (4) nuances de bleu pour un total de 64 (4x4x4) couleurs possibles. Une image 3 bits correspond à 2x2x2 (8) nuances de rouge, 2x2x2 (8) nuances de vert, 2x2x2 (8) nuances de bleu pour un total de 512 (8x8x8) nuances de couleur possibles.
La plupart des écrans peuvent rendre 8 bits de couleur, ce qui, en développant les mathématiques ci-dessus, se traduit par environ 16,7 millions de couleurs possibles rendues. Le OnePlus 9 Pro et une poignée d’autres smartphones ont des panneaux 10 bits capables de rendre plus de 1,07 milliard de couleurs. 12 bits de couleur se traduisent par 68,7 milliards de couleurs. Vous voyez où nous allons avec ça?
Bien sûr, même un panneau de qualité A + comme celui du OnePlus 9 Pro n’a pas besoin de plus de 10 bits de profondeur de couleur, mais lorsque vous éditez des images, comme vous le ferez si vous filmez en RAW, cette plage de couleurs supplémentaire enregistrée par La fonction RAW 12 bits du 9 Pro vous donnera plus de latitude pour jouer et régler votre image finale comme bon vous semble. De plus, le RAW 12 bits capture plus de plage dynamique que le RAW 10 bits, vous permettant de pousser l’exposition plus librement.

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2×2 OCL
Celui-ci est fascinant et aussi le plus difficile à expliquer. Nous allons y essayer.
Un capteur d’image comprend plusieurs éléments sensibles à la lumière appelés pixels. Chaque pixel ne mesure que le nombre de photons (particules de lumière, en langage profane) qui le frappent. De toute évidence, plus le pixel est grand, plus le nombre de photons qui le frappera sera élevé et plus ce pixel sera sensible. Sur les minuscules capteurs de smartphone, ce n’est pas toujours une option viable.

Une autre méthode consiste à utiliser des lentilles microscopiques pour focaliser les photons sur chaque pixel, augmentant ainsi sa sensibilité. Ces lentilles sont appelées lentilles sur puce ou OCL. Sony utilise cette technique, mais avec une légère modification: chaque objectif est placé sur une grille 2×2 de pixels (couvrant ainsi 4 pixels avec un objectif) plutôt que sur des objectifs individuels.

Au début, cela semble stupide. Les lentilles individuelles ne seraient-elles pas plus efficaces qu’une lentille groupée? Oui, et aussi non.
Premièrement, les IMX789 et 766 utilisent une technique appelée pixel-binning pour combiner 4 petits pixels et émuler un seul pixel plus grand. Un système OCL 2×2 permet à ces petits pixels de mieux émuler un pixel plus grand.

Deuxièmement, les performances de la mise au point automatique (AF) s’améliorent considérablement, en particulier dans des conditions de faible éclairage. La norme pour des performances AF de haute qualité dans un appareil photo est PDAF ou autofocus à détection de phase. Des pixels spécialement conçus sur le capteur de la caméra regardent la scène sur laquelle vous essayez de vous concentrer à partir de deux perspectives différentes, un peu comme nos yeux, et tentent de focaliser l’image en utilisant des mathématiques complexes pour déterminer à quel point les deux perspectives sont différentes.

Il y a beaucoup de mathématiques impliquées, mais tout ce que vous devez savoir, c’est que ce processus est rapide et fiable… sauf en basse lumière.
Pour diverses raisons, les pixels PDAF ont tendance à avoir moins de la moitié de la taille des pixels normaux (une ligne verticale par opposition à un carré), ce qui les rend moins de moitié moins sensibles à la lumière. Alors que le reste des pixels de la caméra peut «voir» une scène de faible éclairage, les pixels PDAF ne le peuvent pas.

Étant donné que le système OCL 2×2 de Sony partage un seul objectif sur quatre pixels, chaque pixel de cette grille 2×2 regarde l’image sous une perspective légèrement différente par défaut. Étant donné que les 48 millions de pixels du capteur le font, vous pouvez littéralement avoir un système PDAF de 48 millions de points (par rapport aux quelque 5500 points que vous obtiendrez sur l’appareil photo sans miroir Rs 3,5 lakh Canon R5) qui peut se concentrer sur tout. . Étant donné que chaque pixel est de taille normale, chaque pixel se focalisera mieux dans des conditions de faible éclairage.

50 MP ultra-large avec moins de 1% de distorsion
A) Il s’agit de la résolution ultra-large la plus élevée sur un smartphone à ce jour.

B) Le capteur IMX 766 utilisé ici est énorme – OnePlus dit qu’il est 3,2x celui de l’iPhone 12 Pro Max – et cela a des implications importantes sur les performances en basse lumière et la qualité globale de l’image. En ce qui concerne les capteurs, plus gros est vraiment mieux.

C) L’appareil photo utilise un objectif de forme libre, c’est-à-dire un objectif qui a été surfacé numériquement pour réduire la distorsion de l’image. Les images de cet objectif seront plus nettes, plus lumineuses et avec des lignes plus droites que celles de la plupart des objectifs concurrents.

Couleurs Hasselblad
Enfin, nous arrivons à la science des couleurs. La couleur, tout comme l’audio, est subjective. Notre perception de la couleur, et notre préférence pour un ton particulier, est une expérience intensément personnelle que personne d’autre ne peut comprendre. En d’autres termes, il n’y a pas de bonne ou de mauvaise approche de la couleur. Votre cerveau aime ce qu’il aime et c’est tout ce qu’il y a à faire.
Le contraste atténué de Fuji est idéal pour les photos de personnes et les couleurs riches de Canon pour les paysages. Aucun des deux systèmes de caméras n’est faux, mais chacun a ses propres partisans et son propre gang de haineux et de supporters.
Hasselblad, actuellement détenu par DJI, et l’un des plus grands noms de la photographie, est connu pour les tons de couleur naturels produits par ses appareils photo.
OnePlus, en partenariat avec Sony et Hasselblad, a tenté de recréer cette teinte de couleur naturelle caractéristique dans la manière dont les images sont traitées sur le système de caméra 9 Pro.
Sur le papier, tous ces facteurs sont réunis pour créer un nouveau système de caméra passionnant et révolutionnaire. En fin de compte, cependant, la preuve est dans le pudding proverbial, et il appartient aux utilisateurs de OnePlus 9 Pro de déterminer si les efforts de l’entreprise ont porté leurs fruits.
Alors … que pensez-vous du nouveau système de caméra?

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