Comparaison d'une image normale avec une résolution de 12 mégapixels (à gauche) et d'une image prise avec un nouveau capteur IMX586 avec une résolution de 48 mégapixels (à droite)Sony a présenté
IMX586 , le premier capteur CMOS au monde pour smartphones avec une résolution effective de 48 millions de pixels. Cela signifie que le capteur pourra capturer des images de
8000 × 6000 pixels sans interpolation logicielle! Auparavant, cette taille n'était disponible que sur les appareils photo professionnels coûteux, puis pas du tout.
Eh bien, filmer une vidéo avec une résolution 4K modeste (4096 × 2160) pour un tel capteur est facile. Il le fait à une vitesse de 90 images par seconde.
Les spécifications du capteur sont très impressionnantes. Apparemment, les appareils photo de 48 mégapixels deviendront très bientôt l'atout majeur des smartphones haut de gamme. La société promet de commencer les livraisons massives d'IMX586 en septembre 2018.
Comment Sony a-t-il obtenu une augmentation aussi spectaculaire de la résolution? Eh bien, il y avait quelques astuces ici. IMX586 combine deux technologies clés:
- Très petite taille d'éléments photosensibles (très haute résolution)
- Traitement du signal avec filtre couleur Quad Bayer avec plusieurs algorithmes pour une résolution plus élevée
Diagramme conceptuel de la matrice de pixels du nouveau capteur (Quad Bayer Array) et sa conversion en utilisant l'algorithme de traitement du signal d'origine (à droite)La taille physique du capteur est de 1/2 "ou 6,4 × 4,8 mm. Il s'agit d'une grande taille - la plus grande qui soit placée sur les smartphones, à de
rares exceptions près . Généralement, les téléphones utilisent des capteurs de 1/3", c'est-à-dire presque le double taille plus petite. Mais vous ne pouvez pas presser 48 mégapixels en 1/3 ", mais avec le format 1/2", une telle focalisation s'est avérée.
Si vous comptez sur une calculatrice, vous pouvez estimer la taille physique de chacun des 48 millions d'éléments photosensibles sur un capteur de 6,4 × 4,8 mm. Le résultat est des pixels avec un côté d'environ 0,8 micromètre.
Maintenant, à propos du filtre couleur Quad Bayer d'origine. Son travail est illustré dans le diagramme ci-dessus. Cela fonctionne pour que chaque bloc de 2 × 2 pixels ait le même filtre de couleur. Cela vous permet de traiter les données différemment, selon les conditions.
Dans de mauvaises conditions d'éclairage, les données de quatre photocellules sont combinées - et elles fonctionnent en fait comme un seul élément avec une taille latérale de 1,6 microns. Dans ce cas, la résolution du capteur est réduite de quatre fois et il "se transforme" en un capteur standard de 12 mégapixels, seulement probablement avec un niveau de bruit thermique inférieur.
Eh bien, dans des conditions de bon éclairage, lorsque le bruit thermique est invisible et que l'énergie des photons est plus que suffisante, le capteur fonctionne à pleine puissance, chaque photocellule indépendamment des autres capte le signal - et le résultat est la qualité qui est montrée sur le KDPV de Sony. Mais ce n'est pas encore tout à fait honnête 48 millions de pixels, mais une sorte d'approximation à eux après le traitement du signal numérique. Il sera très intéressant de voir comment ce capteur fonctionne réellement et à quel point la différence entre les images à 12 et 48 MP est perceptible en réalité. Si tout fonctionne comme promis, un tel smartphone peut être utilisé comme une sorte de «jumelles» - non pas pour prendre des photos, mais pour zoomer à plusieurs reprises sur l'image à l'écran pour voir les détails d'objets distants qui sont invisibles à l'œil.
Dans un communiqué de presse, Sony indique que le nouveau capteur a quatre fois la plage dynamique des capteurs conventionnels. Selon
les experts , le même système est utilisé ici que dans le capteur
IMX294 , où une partie des pixels fonctionne avec une vitesse d'obturation incomplète, protégeant de l'exposition, mais en même temps enregistrant les détails dans les ombres. Au moins, la structure du filtre Quad Bayer est bien adaptée à ce mode de fonctionnement.
Il s'avère que le capteur fonctionne en trois modes: faible luminosité (12 MP),
haute résolution (48 MP) ou plage dynamique accrue dans les scènes à contraste élevé. Il s'agit d'une approche intéressante qui rappelle quelque peu la technologie Fujifilm Super CCD EXR.
Très probablement, le nouveau capteur verra d'abord la lumière dans le smartphone Sony, puis dans les smartphones d'autres fabricants. Avec une forte probabilité, il sera installé dans le Sony Xperia XZ3, dont la sortie est prévue en septembre.