Le point techno - Comment fonctionne l'appareil photographique de votre smartphone ?

"Capteur", "module photo", "objectif", "lentille", "ouverture", "ISO", "ISP", "processeur", "kamoulox" : dès qu'il est question de l'appareil photographique d'un smartphone, les termes techniques fusent dans un joyeux méli-mélo général, façon salade de lentilles ou plat de spaghettis. Problème : parfois, un mot est utilisé à la place d'un autre, ou ne correspond pas forcément à la véritable fonction de l'élément dont il est réellement question. Afin de démêler tout ceci, nous allons donc décrire comment fonctionne la partie photographique de votre smartphone. Spoiler : votre smartphone est un appareil photo numérique comme les autres. À quelques détails près...

Quelle est la différence entre un smartphone et un APN "classique" ?

Réponse courte : il n'y en a pas. Nous vous le disions déjà dans un précédent dossier : un smartphone, c'est un APN avec un écran tactile beaucoup plus grand, qui va sur Internet, fait plus de choses que "simplement" prendre des photos et, de temps en temps, permet d'appeler Maman pour lui dire que tout va bien. Et c'est bien ce qu'il faut comprendre : les smartphones n'ont pas inventé la photographie et n'ont pas eu besoin de la réinventer. Les constructeurs se sont "contentés" de reprendre ce qui existait déjà, mais en le miniaturisant pour le faire tenir sur la surface d'un ongle.

Ainsi, dans un smartphone comme dans tout APN, vous n'échapperez pas aux éléments indispensables suivants : un objectif pour focaliser la lumière, un obturateur pour contrôler le flux de lumière, un capteur pour capter la lumière (si si), de l'électronique pour convertir la lumière en information numérique puis de quoi stocker et afficher le tout. Voilà. Fin du dossier. Merci d'être passé. Mais si vous voulez rester, voici de manière détaillée le fabuleux voyage de la lumière, du sujet photographié jusqu'à l'écran. Et sachez d'ores et déjà que le processus est exactement le même quel que soit votre smartphone, qu'il s'agisse d'un modèle d'entrée de gamme à quelques dizaines d'euros ou du tout dernier porte-étendard de X ou Y à plus de 1 000 €.

Du smartphone à l'hybride ou le reflex haut de gamme, tous les appareils photographiques numériques fonctionnent pareil ! C'est uniquement la taille des composants et leur qualité qui changent.

Étape 1 : capturer la lumière, avec l'objectif et le capteur, qui constituent le module photographique

Le sujet que vous voulez photographier est nécessairement éclairé par une source lumineuse ; cette lumière, il va la réfléchir et la renvoyer vers votre smartphone, qui va se donner pour mission de la capturer au maximum et de l'analyser.

L'objectif concentre la lumière et la dirige vers le capteur

Un objectif, même de smartphone, est un élément physique constitué de pièces optiques et mécaniques. Les pièces optiques, appelées lentilles (parce qu'elles ont la forme de lentilles) doivent laisser passer un maximum de lumière. Une lentille a deux côtés : une par laquelle entre la lumière, une par laquelle sort la lumière. Ces deux faces sont courbées. On parle de face convexe lorsque la courbure forme une bosse et concave lorsque la courbure forme un creux (pensez à "concave" comme "cavité").

 

Deux paramètres ont une importance capitale dans la qualité d'une lentille : le matériau dans lequel elle est fabriquée, et sa forme. Le matériau peut être soit du verre minéral, soit du plastique. Dans les smartphones, c'est généralement du plastique, mais le LG V30 est le premier à utiliser une lentille de verre. La concurrence devrait rapidement suivre, du moins sur le haut de gamme. La forme de la lentille, quant à elle, est déterminée de manière théorique par les calculs des ingénieurs opticiens. Bien sûr, ils ne calculent pas qu'une seule lentille mais une "formule optique", comprenant plusieurs lentilles. De la formule optique dépend la focale de l'objectif, exprimée en millimètres. Généralement, sur les smartphones, cette focale est inférieure à 35 mm — on l'appelle alors un "grand-angle".

Lire la suite : Le point techno - Comment fonctionne l'appareil photographique de votre smartphone ?