caméra interne IPhone 11, Partie 1: La toute nouvelle caméra

Le mois dernier, nous avons déjà écrit sur les nouveautés du matériel et des logiciels des caméras iPhone 11 et 11 Pro. Et vous avez peut-être remarqué que les changements survenus dans l'équipement étaient assez modestes. Toute l'attention a été portée au traitement d'images logicielles.

Et cela est vrai: l'amélioration impressionnante de la qualité d'image dans le nouvel iPhone devrait être attribuée principalement aux améliorations logicielles. J'ai passé un peu de temps à étudier le processus d'acquisition d'images à partir de l'iPhone 11 et, apparemment, c'est l'une des améliorations les plus importantes liées à l'appareil photo de la gamme iPhone 11.

Qu'est-ce qu'une photographie?

On dirait que nous avons décidé de frapper d'abord la philosophie, ou d'écrire un script pour publier des photos sur un iPad. Mais pour souligner les caractéristiques uniques de l'appareil photo de l'iPhone 11, nous devons d'abord comprendre ce que nous pouvons attendre de la photographie.

Depuis un certain temps maintenant, vos photos n'ont pas été prises par vous. Et ce n'est pas une remarque négligente dans votre direction, cher lecteur: lorsque vous appuyez sur le déclencheur avec votre doigt, l'iPhone 11 prend une photo qu'il a déjà prise avant de toucher l'écran pour réduire le retard perçu.



Cela se fait à travers une sorte de tampon en anneau de photos qui commence à fonctionner dès que vous ouvrez l'application Appareil photo. Lorsque vous appuyez sur le déclencheur, l'iPhone 11 sélectionne la photo la plus nette dans ce tampon. Et enregistre la photo qui, comme le pense l'utilisateur, ne sachant rien de cette contrefaçon, il s'est pris. Non, non - vous chambre juste insinué a aidé à choisir une photo de l'ensemble de ceux qu'elle se fait.

Bien sûr, vous pouvez dire que c'était de toute façon une étape délibérée. Et sans vos actions, il n'y aurait pas de photo.



Cependant, la photo résultante n'est pas le résultat d'une seule exposition. L'iPhone 11 prend de nombreuses photos - comme on dit dans la présentation d'Apple, dofiga - et les combine intelligemment.

L'année dernière, l'iPhone XS a introduit le mode Smart HDR, combinant des photographies surexposées et sous-exposées pour garantir des détails accrus sur les fragments de l'image qui étaient à l'ombre ou très surexposés. Le HDR est une « plage dynamique étendue », et pendant de nombreuses décennies, il a servi de rêve inaccessible de la technologie de la photographie.

Le HDR intelligent devient plus intelligent

Depuis que les gens ont appliqué l'halogénure d'argent sur la plaque pour prendre une photo, nous avons été déçus par la capacité limitée de la photographie à corriger les détails dans les zones claires et sombres de l'image.


Il est difficile de choisir immédiatement la bonne exposition pour l'arrière-plan et pour le bâtiment lui-même. L'image de droite est similaire à ce que l'œil voit.

Nos yeux se portent plutôt bien. Ils ont environ 20 niveaux d'exposition pour la plage dynamique. En comparaison, l'un des plus récents et des meilleurs appareils photo, le Sony A7R4, est capable de prendre 15 étapes. L'iPhone 11 en a environ 10.

Bien avant l'ère des photographies numériques utilisées feuille, face à des problèmes similaires lors du passage de la membrane négative (13 degrés) sur le papier (8 étapes). J'ai dû tromper et esquiver afin de développer une photographie afin qu'elle puisse être imprimée.


La Titon Ridge et la Serpent River dans le parc national de Grand Teton, 1942, Ansel Adams. Cette photo avait besoin d'un traitement à l'ancienne pour obtenir le look que nous connaissons du HDR

Aujourd'hui, un photographe expérimenté peut restaurer la plage dynamique à partir d'une seule image RAW à l'aide de l'édition. Il s'agit d'un processus manuel, et dans des situations difficiles, vous pouvez rencontrer les limites de la photomatrix.




Obtenir une image acceptable grâce à l'exposition astucieuse de l'iPhone 11 Pro lors de l'édition. Les fichiers RAW de l'iPhone 11 ont une plage dynamique impressionnante.

Smart HDR utilise une approche complètement différente, en utilisant le «truc» pour augmenter le DD. Vous n'avez pas besoin d'un capteur à 15 vitesses qui peut capturer plus de détails dans les zones claires et sombres en même temps. Vous avez besoin d'une matrice capable de prendre des photos assez rapidement et d'un logiciel intelligent qui peut les combiner. « Edition » en temps réel, sans la participation du photographe.

Comme nous l'avons écrit l'année dernière, cette approche a ses compromis. Si nous ajustons la matrice de l'iPhone 11 pour prendre rapidement des photos avec une petite exposition, nous recevrons des images avec du bruit - et cela est confirmé par les fichiers RAW de l'iPhone XS et XR. Par conséquent, nous avons besoin d'une réduction du bruit, dont l'un des effets secondaires est la perte de détails.


Réduction du bruit originale et forte dans Lightroom. Les briques du mur se sont transformées en aquarelle.

Fait intéressant, cette réduction du bruit a conduit les accusations d'Apple d'appliquer un filtre lissant la peau à chaque prise de vue. En fait, toutes les textures ont été lissées. La plupart des photos parce qu'il obtient une plus belle, mais vous pouvez voir une perte de détails. Photos floues regarder:


iPhone XS RAW vs Smart HDR HEIC

Cela a fait de la prise de vue RAW une option attrayante pour les photographes avertis utilisant l'iPhone. Les détails ont été enregistrés et avec des outils comme Halide Smart RAW ou l'édition manuelle, le bruit pourrait presque être éliminé. Dans l'éditeur RAW, il était souvent possible de restaurer la plage dynamique presque comme dans Smart HDR. Je l'aimais plus que l'aspect «traité» des photos de l'iPhone XS / XR.


Smart hdr


L'image modifiée iPhone XS RAW

Mais après l'avènement de l'iPhone 11, j'ai immédiatement remarqué une énorme amélioration de la qualité par rapport à son prédécesseur. Le HDR intelligent est devenu plus intelligent.

Sur l'iPhone XS et XR, le Smart HDR est parfois allé trop loin, lissant les textures ou rendant les zones en surbrillance trop plates. Parfois, il n'a pas à faire face et a refusé de quitter photo surexposée simplement surexposée.


Un exemple de la façon dont tupil intelligent HDR sur iPhone XS

Il s'agit d'un problème HDR classique. Parfois, vous pouvez restaurer la plage dynamique en obtenant une image plate sans contraste. Dans le pire des cas, les images ont été gâtés juste. Le Smart HDR avait un tel préjugé contre le rétroéclairage qu'il était très facile de reconnaître les photos prises avec l'iPhone XS et XR.


Cadre pas très plat. Les images RAW iPhone XS a assez de plage dynamique, mais le grain ne peut pas échapper

L'appareil photo de l'iPhone 11 sait que vous souhaitez parfois une exposition excessive. Et c'est le Smart HDR plus intelligent.

Détails du diable

Les photos de l'iPhone 11 montrent des détails remarquables:


Photo normale à partir d'un téléphone portable

(Pour cet article, j'évaluerai des photos ordinaires prises sur l'iPhone 11. À partir de la version iOS 13.2, Apple utilise parfois le traitement Deep Fusion, dont nous parlerons dans les prochains articles).

Les détails sont ce qui nous manque toujours en images. Il y a la poursuite presque irrationnelle de clarté, les exigences sans fin pour augmenter le nombre de mégapixels et une discussion constante de la taille de la matrice nécessaire pour obtenir des images acceptables.

Sur iFixit (et notre démontage ), on peut voir que la taille et le nombre de mégapixels de la matrice de l'iPhone 11 sont restés les mêmes que ceux du XS. Que fait Apple pour atteindre cette augmentation en détail?

Deux choses ont changé.

Équipement

Les changements matériels sont petits, mais sous le capot (sous l'objectif?) Plusieurs améliorations évidentes ont été apportées. En particulier, la plage ISO a été améliorée, ajoutant 33% sur l'appareil photo principal et 42% sur le téléobjectif.

Qu'est-ce qu'une ISO? Il s'agit d'une mesure de sensibilité à la lumière. Au siècle dernier, il dénotait la sensibilité du film. Par exemple, les ISO supérieurs à 800 sont très sensibles et même exposés aux rayons X des aéroports.



Aujourd'hui, l'ISO est un paramètre de matrice. S'il y a peu de lumière, l'ISO peut être augmentée. Par conséquent, vous pouvez prendre des photos avec une vitesse d'obturation lente, et ils seront plus nets. Le compromis est que l'augmentation de l'ISO augmentera la quantité de bruit. Un renforcement de la fonction de réduction du bruit est nécessaire, ce qui réduit le nombre de pièces.

Beaucoup ont décidé que l'augmentation de l'ISO maximale sur l'iPhone 11 n'était nécessaire que pour le mode nuit, mais l'amélioration de la portée améliore également considérablement la situation avec le bruit quotidien. Pour voir la différence, vous n'avez pas besoin d'utiliser le nouvel ISO au maximum. Vous le verrez sur la plupart des photos.

Il n'y a qu'une seule exception: l'ISO minimum sur l'iPhone 11 a augmenté, ce qui signifie qu'au niveau de base, il est un peu plus bruyant que l'iPhone XS et XR. Cependant:


iPhone XS RAW et iPhone 11 Pro RAW, au niveau ISO de base (20 sur XS, 32 sur iPhone 11). Il est facile de remarquer une amélioration des détails sur un panneau d'affichage en haut d'un bâtiment sombre et des panneaux solaires. Tiré d'un trépied.

Apparemment, la matrice donne plus de détails avec un peu de bruit supplémentaire.

Dans le même temps, l'équipement a ses limites. Les gens ont comparé les résultats des prises de vue de l'iPhone 11 avec un reflex numérique ou d'autres gros appareils photo, mais voici à quoi ressemble la matrice de l'iPhone 11 par rapport à la matrice du Sony A7R4:



Oui, il faut de la magie pour obtenir de bons clichés. Et la magie était plus difficile cette année. Ou, plus précisément, plus rusé.

Amélioration majeure: post-traitement sélectif

Lorsque vous modifiez une photo, vous pouvez décider d'appliquer un filtre à l'image entière, par exemple, de faire la plus brillante de la scène ou augmenter la netteté. Cependant, vous pouvez appliquer des effets à une partie sélective d'une image, comme souvent journalise modèle de peau lisse, de sorte qu'elle avait l'air plus lisse.

Apple a ajouté similaire au processus de retouche des photos de prise. L'iPhone 11 divise automatiquement l'image en parties et leur applique une réduction du bruit de différentes forces. Vous pouvez ne pas voir les résultats de la réduction du bruit dans cette image:



Si vous tordez fortement le contraste, vous pouvez voir dans les nuages ​​des artefacts "aquarelles":


Traité par HEIC et RAW

Dans le ciel, le bruit est éliminé agressif. Étant donné que le ciel a généralement une surface uniforme, iOS décide qu'il peut appliquer une réduction du bruit plus forte, rendant le ciel lisse sans un seul grain.

Dans d'autres domaines, d'autres niveaux de réduction du bruit s'appliquent. Les cactus et autres objets, que la caméra jugeait dignes de détails, ont été laissés presque sans traitement.

Cependant, cette technologie n'est pas parfaite. Sur l'original, les buissons pas très clairs ont perdu des détails. iOS ne sait pas où se trouve le cactus et où est le ciel. Il applique une réduction du bruit, apparemment basée sur le nombre d'origine de pièces.


L' un des moyens que l'ordinateur voit les détails

Reconnaissant le visage, iOS se comporte d'une manière complètement différente. Elle peut notamment préserver le détail de la texture de la peau, des cheveux et des vêtements.




Modifié pour mettre en évidence les zones où le balisage sémantique a conservé sa texture. Les décorations d'arrière-plan sont assez généreusement floues, mais l'appareil photo a pris un soin particulier à conserver la texture de la peau et des cheveux de mon ami Chris dans l'image. Le cadre de fenêtre gris derrière, qui avait une texture riche, est devenu complètement «aquarelle».

Apple appelle cela la "segmentation de photos". Ils utilisent l'apprentissage automatique pour diviser la photo en morceaux et les traiter chacun séparément. Il est impressionnant que tout cela se fasse instantanément.


iOS 13 peut isoler spécifiquement les cheveux, les dents, les yeux, la peau, etc.

Ce post-traitement ciblé fait de l'iPhone 11 un appareil photo complètement nouveau. Le Smart HDR de l'année dernière n'était pas aussi sélectif. Nouvelle édition de traitement du changement toutes les images que vous avez fait de garder certaines zones de l'image ou une texture lisse.

Dans le mode nuit de l'iPhone 11, vous pouvez également remarquer la disparition de détails dans certaines zones. Cependant, cela se produit habituellement dans les parties de l'image à laquelle vous n'avez pas cas particulier. Le mode nuit est en quelque sorte surprenant et même mystérieusement capable d'obtenir des images parfois encore plus nettes que le mode habituel, et enregistre les détails dans des parties de l'image sélectionnée par l'appareil photo lors de son traitement.

Il est ironique que le scandale Beautygate de l'année dernière se soit avéré faux, car cette année, l'iPhone 11 aligne vraiment certaines parties de l'image plus que d'autres. Mais comme l'appareil photo est maintenant suffisamment intelligent pour le faire de manière sélective et pour le faire là où vous ne le remarquez pas, aucun scandale n'est survenu cette année. Les images sont plus nettes et plus douces.

L'amélioration éliminer le bruit

Il est assez difficile de comparer objectivement comment l'iPhone 11 et l'iPhone XS se débarrassent du bruit (le balisage sémantique ne peut pas être désactivé), il semble que l'iPhone 11 réduit le bruit et préserve mieux les détails.

On pourrait supposer que le nouveau système de réduction du bruit utilise l'apprentissage automatique pour remplir des pièces qui pourraient autrement être perdues, comme le font de nombreuses technologies d'aujourd'hui. Et pourtant, une telle amélioration est la bienvenue.

Post-traitement et objectifs ultra grand angle

Nous avons déjà mentionné que nous sommes bouleversés par l'impossibilité d'obtenir un fichier RAW à partir d'objectifs ultra grand angle. Peut-être qu'il est correct la mise à jour du logiciel. Sur la photo suivante, vous pouvez voir comment tous les détails sont flous:



Les objectifs ultra grand angle sont les plus lents des trois objectifs arrière, ils doivent donc utiliser une valeur ISO plus élevée. Si vous voulez voir le résultat de leur travail en temps réel, faites tourner cette nouvelle molette de zoom à la mode depuis l'application Appareil photo immédiatement après le coucher du soleil. Une fois que vous descendez en dessous de la valeur de 0,9h, vous commencez à remarquer comment la texture, laissez votre tapis disparaît.


Avec une diminution de la quantité de lumière, le résultat des objectifs ultra grand-angle devient très flou et produit de nombreux artefacts de réduction du bruit

USHL Nous avons un défi unique: l'aberration chromatique, ou en termes simples, les bords violets. Pour un téléobjectif, ce problème est moins ressenti, mais on peut l'observer dans son RAW. Faites attention aux bords rose-violet légèrement perceptibles des feuilles dans cette photo prise dans le jardin botanique de Hong Kong contre la lumière du soleil:



Les photographes photographiant avec des «objectifs rapides» (avec une grande ouverture; dans la plage de f / 2.0 à f / 0.95 sont habitués à cela, et plus le nombre est petit, plus l'ouverture est grande). Plus l'objectif laisse entrer de lumière, plus il est probable qu'il souffre de cet effet. Heureusement, dans des applications telles que Lightroom, vous pouvez supprimer ces bords. Et maintenant, le post-traitement automatique d'Apple enregistre des instantanés de cette aberration chromatique.


Le résultat est bien meilleur après avoir appliqué rapidement la magie Apple.

Si vous avez un exemple de RAW réalisé sur des objectifs ultra grand-angle, je voudrais le regarder sans correction. Partout, des distorsions fisheye aux effets de bord, je veux voir la vérité (laide).

Un adversaire convaincant pour les reflex numériques?

Les changements intervenus cette année sont très impressionnants. Grâce aux améliorations matérielles, aux corrections sémantiques dans chaque image, à la mise à jour du Smart HDR et aux ajustements de l'algorithme de suppression du bruit, les iPhone 11 et 11 Pro sont devenus de véritables prétendants au trône parmi les caméras de smartphones.

Dans le passé, l'iPhone prenait de superbes photos pour les réseaux sociaux, mais vu sur grand écran, il ne pouvait pas résister à la concurrence. Par conséquent, je prends souvent un «gros» appareil photo avec moi lors de mes voyages.

Mais ces améliorations majeures dans le traitement des images permettent de dire que l'iPhone 11 est le premier iPhone à vraiment rivaliser avec l'appareil photo.


Ah ça? Ce n'est qu'un cliché de l'objectif principal de l'iPhone 11 Pro, 50% rétréci. Ouais.

Grâce à des algorithmes de traitement intelligents, la clarté et le détail ont atteint le niveau approprié pour l'impression et la visualisation sur des écrans haute résolution.

L'une des photos ci-dessous a été prise avec un appareil photo Sony A7R4 pour 4000 $ - le plus récent appareil photo plein format phare, sorti en septembre - sur un objectif G-Master de 1400 $ avec une longueur de mise au point proche de l'objectif grand angle pour iPhone (pour l'appareil photo 24 mm, pour l'iPhone 26 mm). Le deuxième cadre est placé sur l'iPhone Pro 11 avec un téléobjectif de 52 mm.



Peut-être comprendrez-vous laquelle a fabriqué laquelle des caméras, mais la question n'est pas de parvenir à la parité, mais de savoir quand la qualité «assez bonne» sera atteinte. Les fabricants d'appareils photo doivent faire des efforts.

De toute évidence, le cadre initial de Sony était beaucoup plus grand, mais il avait également une matrice de 61 mégapixels contre 12 mégapixels sur l'iPhone 11. L'image de l'iPhone 11 n'avait qu'à être légèrement réduite afin de l'aligner sur la partie du cadre de Sony.

Est-ce à dire que RAW n'est plus nécessaire?

Non.

Il semblerait qu'avec tous ces détails cela n'a aucun sens de tourner en RAW. Après tout, si nous pouvons obtenir tous les détails sans bruit, quel est l'intérêt?

Cependant, le sens de la prise de vue RAW sur l'iPhone 11 demeure - si vous avez besoin de tirer encore plus parti de cette gamme de caméras minuscule mais capable.

RAW cache encore plus de détails

Cela peut vous surprendre, mais oui: RAW cache toujours plus de détails. Cela est particulièrement visible sur les petits détails que le balisage sémantique et un algorithme de réduction du bruit ne considère pas un élément important et lorsque la technologie Smart HDR les détails de trop en fusion:


Gauche - Smart HDR, droite - RAW modifié

Oui, les détails sont toujours mieux stockés dans RAW. Regardez cette partie du cadre sans mise à l'échelle. Sur un pull, des cheveux, de l'herbe et même des arbres en arrière-plan:


Smart HDR vs. RAW

Oui, le grain est disponible. Mais la petite taille du grain, qui se produit dans presque toutes les conditions de prise de vue, à mon avis, n'améliore l'image.


Est-ce que le grain de cette image l'agace ou lui ajoute du charme?

Bien sûr, vous pouvez toujours utiliser votre application préférée afin de supprimer le bruit ultérieurement. Mais ce n'est qu'une des possibilités - contrairement au cas où vous ne disposez que d'une image dont tout le bruit a été irrémédiablement supprimé, et avec lui une partie des détails et des textures.

Flexibilité d'édition

Lors de l'enregistrement d'une image au format JPEG ou HEIC, l'algorithme génère une grande quantité de données utiles pour l'édition. Travailler avec des zones claires et sombres révèle parfois des zones et des visages étranges d'objets:





Parfois, lors de la restauration de zones surlignées, le ciel semble étrange; et les données supplémentaires contenues dans le fichier RAW vous permettent de créer des dégradés d'apparence naturelle:





les fichiers RAW sur l'iPhone 11 ont désormais tendance à donner une image lumineuse et plate. Et malgré ce look apparemment surexposé, la sous-estimation agressive de l'exposition ne produit pas de nouveaux détails qui pourraient être perdus dans les zones en surbrillance:





Pour les professionnels, j'apporte l'état initial des niveaux:



aucun HDR n'est nécessaire. Belle et douce réduction des zones en surbrillance.

Un JPEG ou HEIC exposé de façon similaire peut sembler similaire avec Smart HDR, mais moins flexible lors de l'édition.

L'édition de la balance des blancs est super puissante

Les caméras sont confrontées à différents types d'éclairage et doivent deviner que l'image est blanche. Vous pouvez prendre une photo avec une belle scène de neige à Noël et constater que sur la photo la neige sera bleue ou jaune. Votre appareil photo est confus par le reflet bleu du ciel sur la neige blanche ou la lueur orange du coucher du soleil.

Si vous prenez une photo à l'aide de l'application Appareil photo, la balance des blancs est intégrée à l'image et vous ne pouvez pas la modifier. Vous pouvez changer toutes les couleurs en ajustant la teinte ou le ton [teinte / teinte], mais vous ne pouvez pas simplement attribuer une balance des blancs après coup. Vous pouvez le faire dans des fichiers RAW, et cela vous donne la possibilité de prendre des photos expressives avec une humeur complètement différente:





Ou utilisez une approche très créative de la couleur et de l'équilibre des couleurs, créant des cadres qui correspondent parfaitement au subreddit / r / outrun [dédié à l'esthétique rétro-futuriste des années 80 avec des néons et du chrome / env. transl.]:





Plus il y a de caméras qui éditent indépendamment les images pour nous, plus vous voulez souvent abandonner l'esthétique imposée par la caméra et tout prendre en main. Après tout, la photographie est, après tout, un art!

Pas besoin de choisir

Si tout cela vous semble un peu compliqué, nous avons décidé que la meilleure façon de vous donner la possibilité de profiter des deux mondes - la magie du traitement et les possibilités illimitées de RAW - est de vous donner accès aux deux mondes à la fois. Des applications comme Halide peuvent prendre des photos RAW et JPEG traitées en même temps afin que vous puissiez plus tard choisir ce que vous préférez. Sauf si vous photographiez avec un objectif ultra grand angle.

Halide 1.15: plus intelligent et plus intelligent

Halide 1.15 a un nouveau paramètre: «activer le traitement intelligent». Cela permet à l'appareil photo de traiter l'image aussi longtemps que nécessaire et d'en extraire toute la plage dynamique.

Le seul inconvénient est que pour cela, vous devez désactiver les images en RAW, car il est impossible de prendre simultanément des photos en RAW et de s'engager dans le traitement d'image (cette restriction ne nous est pas soumise).









Le nouveau paramètre est disponible pour les appareils exécutant iOS 13, et ses résultats sont mieux visibles sur l'iPhone XS, XR, 11 et 11 Pro. Deep Fusion est uniquement disponible sur l'iPhone 11 et 11 Pro, à partir d'iOS 13.2.

Nous sommes très intéressés à vous permettre de jouer avec des images RAW et des images entièrement traitées tout de suite et découvrez ce que vous aimez le plus.