Ultrapixel est une nouvelle technologie d'appareil photo de HTC. Appareil photo dans HTC One : examen détaillé. La différence entre la prise de vue en basse lumière entre les appareils photo à gros pixels et les appareils ordinaires

Il y a quelques années, la résolution optimale de l'appareil photo a été établie parmi les smartphones phares - 8 mégapixels a longtemps été considérée comme la norme. Le développement de l'infrastructure mobile et des services sociaux a permis aux gens de partager leurs photos via Internet directement depuis leur smartphone. Fin 2011, les fabricants ont donc mis le cap sur l'amélioration de la qualité des photos mobiles. Pour une raison quelconque, vers la fin de 2012, cela a abouti à une course aux mégapixels - presque toutes les entreprises ont annoncé la création de produits phares dotés d'appareils photo de 13 mégapixels, mais l'augmentation de la résolution des images n'a pas modifié leur qualité. Et HTC a décidé de résoudre ce problème, équiper le produit phare One d'un appareil photo doté de la technologie UltraPixel.

Lors de la présentation, les intervenants de HTC ont dit beaucoup de choses intéressantes sur la caméra innovante UltraPixel installée dans le One, mais ont soigneusement évité la question de sa résolution en déclarant : « La course aux mégapixels est terminée ». Le matériel promotionnel ne mentionne pas non plus la résolution maximale des images du HTC One. Des rumeurs qui ont fait surface quelques semaines avant l'annonce faisaient état de matrices de 4 mégapixels, ce qui a été rapidement confirmé par ceux qui détenaient des prototypes et des copies d'exposition entre leurs mains. Vraiment, HTC One prend des photos avec une résolution maximale de 2688 x 1520 pixels, ce qui correspond aux fameux 4 mégapixels.

Mais pourquoi HTC a-t-il décidé de ne pas suivre la tendance en installant l'habituel module 13 MP de Sony, mais a-t-il plutôt franchi une étape plutôt risquée du côté marketing ? L'entreprise prétend que cela ne sert à rien de prendre des photos à grande résolution et de qualité médiocre, puisque pour la plupart ils sont visualisés sur l'écran des appareils mobiles ou dans la galerie des services sociaux, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas en plein écran. Et la qualité des images, qui ne s’est pas améliorée au cours de l’année écoulée, est bien plus importante que la taille et la résolution.

La principale fonctionnalité d'UltraPixel est grande taille de pixel sur la matrice : elle est de 2 µm, contre 1,1 µm pour le concurrent moyen doté d'un appareil photo de 13 MP. Cela permet à chaque pixel de la matrice capter 300 fois plus de lumière. Associé à une ouverture record f/2.0 qui laisse entrer beaucoup de lumière et au coprocesseur ImageChip de deuxième génération, cela vous permet de prendre des photos claires et de haute qualité, même dans des pièces sombres. Bien que l'évaluation finale de la supériorité d'UltrPixel sur ses concurrents dans des conditions réelles de salles et de pièces mal éclairées apparaisse après la mise en vente du HTC One, la plupart du public qui a tenu le One entre ses mains clique déjà sur son langues avec contentement.

Une bonne aide pour UltraPixel est le système de stabilisation optique (OIS). À l'aide de capteurs de position dans l'espace, il évalue le mouvement du smartphone par rapport aux axes et compense les chocs brusques, grâce à cela les photos du HTC One sont très claires. Bien sûr, une stabilisation logicielle est utilisée dans la plupart des autres smartphones, mais elle n'est pas aussi efficace.

Désormais, le travail des spécialistes du marketing et des relations publiques du fabricant taïwanais sera important ; ils devront prouver aux gens que la résolution de la caméra n’a pas toujours d’importance. Nous ne pouvons que faire confiance au génie des ingénieurs HTC et attendre que le HTC One avec le merveilleux appareil photo UltraPixel apparaisse en vente. Heureusement, même en Russie, le produit devrait apparaître dans la seconde quinzaine de mars.

Comme vous le savez, le nouveau smartphone phare HTC One (cette fois il y en a vraiment un, et non trois, comme l'année dernière) dispose d'un appareil photo inhabituel doté de la technologie UltraPixel et d'une stabilisation optique de l'image. Et si tout est plus ou moins clair avec la stabilisation, alors UltraPixel soulève certaines questions. Voyons donc ensemble ce que c'est et en quoi cette technologie diffère des caméras « classiques ».

Apparition de l'appareil photo dans HTC One

Pour comprendre ce qui se cache derrière le nom marketing UltraPixel, voyons d'abord comment fonctionne un appareil photo "normal" doté d'un réseau de filtres couleur Bayer. Le petit secret de ces caméras (soit 99,9 % de toutes les caméras du marché) est que la résolution indiquée dans les spécifications techniques est une fiction et un « tour de passe-passe ». Plus précisément, il y a en réalité exactement autant d'éléments photosensibles (capteurs) sur la matrice qu'écrit, mais le problème est que chacun d'eux ne voit qu'une seule couleur (bleu, vert ou rouge). Ainsi, la pleine résolution déclarée n'est obtenue qu'en mode noir et blanc, et en mode couleur, la couleur de chaque pixel final est interpolée à partir des lectures de plusieurs (généralement quatre) capteurs.

Structure d'une matrice avec une gamme Bayer de filtres de couleur

Un effet secondaire de la gamme de filtres de couleur Bayer est la nécessité d'utiliser un filtre anti-aliasing, qui est installé devant le capteur et « macule » légèrement l'image. Ceci est fait pour éviter les artefacts de couleur et le moiré. Dans le même temps, la résolution en souffre - c'est pourquoi l'image des appareils photo « classiques » à une échelle de 100 % sans logiciel de netteté supplémentaire semble toujours quelque peu floue. (Il existe des caméras équipées de capteurs Bayer sans filtre anti-aliasing, mais on peut les compter sur les doigts d'une main.)

La matrice dotée de la technologie UltraPixel a une structure fondamentalement différente. Il utilise trois couches d'éléments photosensibles. Les éléments d'une couche sont sensibles au bleu, dans la seconde au vert et dans la troisième au rouge. Un tel capteur à trois couches reçoit immédiatement des informations couleur complètes, grâce auxquelles la résolution couleur de la matrice UltraPixel est égale à la luminosité et un filtre anti-aliasing n'est tout simplement pas nécessaire.

Sensel sur une matrice « trois couches » en coupe

Cette idée n'est en fait pas nouvelle - Foveon produit depuis de nombreuses années des matrices Foveon X3, qui, à leur tour, sont utilisées dans les caméras Sigma. Au moment de leur apparition sur le marché, les matrices Foveon avaient l'indice métamérique le plus élevé (c'est-à-dire le rendu des couleurs le plus correct) parmi tous les types de matrices. De plus, comme le montre la pratique, les matrices Foveon avec une résolution de N mégapixels ne sont pas inférieures en résolution aux matrices Bayer avec une résolution de N * 2 MP ni même les dépassent. En d'autres termes, il y a moins de pixels dans l'image finale, mais en même temps ils sont « meilleurs » que dans le cas d'une prise de vue avec des matrices Bayer.

Cependant, les matrices Foveon ont leurs inconvénients. Parmi eux figurent l'augmentation du bruit du canal rouge (qui reçoit le moins de lumière) et de l'intensité des ressources (la construction de l'image finale est réalisée à l'aide d'algorithmes plus complexes que le dématriçage du réseau Bayer), ce qui rend notamment tournage vidéo problématique. Cependant, apparemment, HTC a réussi à surmonter ce problème. Mais si l'entreprise a réussi à conserver les avantages des matrices à trois couches, cela deviendra clair lorsque le smartphone tombera entre nos mains pour examen.

P.S. Je me demande qui est le fabricant de la matrice du HTC One ? Pour autant que je sache, Sony, Panasonic et Canon détiennent des brevets pour diverses implémentations de matrices « à trois couches », en plus de Foveon. Parmi toutes ces sociétés, seul Sony est un fabricant majeur de modules de caméras mobiles. La conclusion s'impose d'elle-même...

P.P.S. Nous sommes tombés sur un livre blanc de HTC décrivant la technologie UltraPixel. Il n'y a pas de matrice à trois couches ; un filtre Bayer ordinaire est utilisé. Tous les avantages, le cas échéant, sont dus à des tailles de pixels exceptionnellement grandes (par rapport aux normes des caméras mobiles) (pas de 20 microns). Et que cet article reste ici à titre édifiant pour moi personnellement et pour les autres journalistes qui aiment écrire des textes basés sur des informations qui ne sont pas entièrement vérifiées.

Le Samsung Galaxy S4 dispose d'un appareil photo de 13 mégapixels avec une ouverture f/2,2, ce qui est nettement meilleur que l'appareil photo de 8 mégapixels f/2,6 du Galaxy S3. Cela vous permettra de capturer des images plus détaillées. HTC One propose un appareil photo avec une nouvelle approche : le pixel est augmenté à 2 microns, ce qui améliore la qualité des images dans des conditions de faible luminosité lorsqu'il est combiné avec un objectif grand angle f/2.0.

En principe, c'est tout ce que nous devons savoir concernant le matériel, mais la fonctionnalité n'est pas si simple à comprendre. C'est pourquoi nous avons préparé toute une série de photos utilisant les appareils photo du HTC One (version européenne avec mise à jour 1.29) et du Galaxy S4 (version internationale GT-i9505).

Remarque : Vous verrez des différences dans la taille des photos dans chaque série de photos. Les photos grand écran du haut proviennent du HTC One, tandis que les photos 4:3 proviennent du Galaxy S4 (en bas). En cliquant, les photos seront agrandies.

Notre première série de photographies est un test assez difficile pour les appareils photo des smartphones et il y a des zones sombres et très claires sur les photographies. Le HTC One a fait un excellent travail en répartissant la mise au point uniformément sur l'ensemble de la scène. C'est dommage que le HTC One filme avec beaucoup de bruit, mais avec une répartition lumineuse normale.

La photo suivante a été prise en HDR sur les deux caméras. Les deux téléphones sont excellents pour filmer en mode HDR, mais nous devons convenir que le Galaxy S4 a fait un meilleur travail. Ses couleurs sont plus saturées, plus naturelles et l'image est plus claire. Lorsqu'elles sont visualisées dans la résolution d'origine, vous pouvez voir que sur les images du Galaxy S4, il y a de petits halos autour des personnes en mouvement.

En plein air, d'autres photographies de l'hôtel de ville de Manchester ont été prises. On remarque immédiatement que les photos de l'appareil photo du Galaxy S4 sont plus lumineuses, bien qu'avec des couleurs moins réalistes. Si nous regardons en détail, certains artefacts sont visibles sur les images de l'appareil photo HTC One, bien que des algorithmes de réduction du bruit soient utilisés. Le petit nombre de mégapixels a un effet.

Agrandissons l'image de l'appareil photo du Galaxy S4 :

Agrandissons maintenant la photo de l'appareil photo HTC One :

Passons maintenant à la macrophotographie. Les deux smartphones en sont capables et nous sommes toujours satisfaits de la qualité. Le HTC One nécessite un mode macro spécial pour ce faire, tandis que le Galaxy S4 fait un excellent travail en prenant des photos en gros plan en mode Auto. Aux différentes proportions s’ajoute une réelle différence dans les couleurs. Le Galaxy S4 produit des couleurs plus vives, mais pas aussi réalistes que le HTC One.

Toutes nos photos prises de nuit ont bien entendu été prises en mode nuit spécial. Nous n'avons eu aucune surprise. Le HTC One a battu le Galaxy S4 dans les prises de vue nocturnes, même si le S4 n'est pas si mal. Certes, il y a sensiblement plus de bruit et de flou par rapport à l'appareil photo ultrapixel du HTC One.

Aujourd’hui, un crabe-araignée japonais géant a été photographié à travers une vitrine. Le HTC One produit des couleurs plus précises, même si les photos du Galaxy S4 présentent beaucoup moins de bruit, ce qui est plus apprécié.

Le panorama d'une rue de jour s'est avéré magnifique sur les photographies du HTC One et du Galaxy S4. Mais le HTC One peut capturer plus d'espace grâce à son objectif grand angle, tandis que l'appareil photo du Galaxy S4 a des limites.

Et encore une fois, la macrophotographie ne cesse de nous ravir avec des images de haute qualité. La seule critique est d'une manière ou d'une autre : le HTC One photographie avec une mise au point floue, tandis que les couleurs du Galaxy S4 sont déformées et sursaturées. Selon nous, le HTC One offrait une meilleure qualité photo, avec des couleurs plus précises et des arrière-plans plus doux.

La scène est lumineuse, ouverte, et une fois de plus le Galaxy S4 arrive en tête avec plus de mégapixels. Les photos du HTC One souffrent d'un bruit excessif dans les zones de taches sombres sur le béton. Les couleurs chaudes du Galaxy S4 sont mieux perçues.

Ici encore, nous voyons l'avantage de l'objectif grand angle du HTC One, car la majeure partie du bâtiment est capturée dans le cadre à partir d'un seul point.

Petit bonus, nous avons pris des photos en mode portrait.

Vérifions à nouveau la macrophotographie, ce qui est un plaisir à faire sur les deux appareils. Cependant, le HTC One prend des photos avec une exposition uniforme et une reproduction des couleurs plus précise.

Nous avons également pris des photos par temps nuageux, ce qui signifie naturellement que les photos avec l'appareil photo HTC One seront meilleures, même si la mise au point est perdue plus près des bords de la photo. Comme auparavant, le Galaxy S4 produisait des images plus lumineuses et plus sursaturées, ce qui déformait la scène de prise de vue : même les nuages ​​n'étaient pas visibles sur les photos.

Photographier une rivière par une journée ensoleillée, comme la plupart des photos de jour, nécessite des gros plans avant de pouvoir apprécier les différences. Le Galaxy S4 prend des photos plus détaillées. La différence est trop visible à l'œil nu lorsque l'on regarde la taille originale des photos - le HTC One est très loin derrière le gagnant Galaxy S4, même avec une légère augmentation du nombre de photos.

Lorsque vous photographiez avec le HDR activé, la situation n'est pas inversée lorsque l'éclairage du cadre est dirigé vers la droite. En mode HDR, les photos du HTC One ont des bords plus doux, mais comportent toujours des zones claires et sombres sur les photos sans aucun effet étrange. Pourtant, le Galaxy S4 a fait un meilleur travail. En fait, il est assez difficile de comprendre pourquoi ils ont ajouté le mode HDR alors que les photos sont de haute qualité sans lui.

Nous avons décidé d'agrandir à nouveau les photos. Voici à quoi ressemble une photo de l'appareil photo du HTC One lorsqu'elle est agrandie :

Mais avec le Galaxy S4 :

Ici encore le ciel est visible dans le cadre, mais sur la photo du HTC One le terrain est légèrement sous-exposé par rapport au Galaxy S4.

La même scène tournée en mode HDR. Certains artefacts lumineux peuvent être vus sur les photos du HTC One, ainsi que du flou sur les bords. Le Galaxy S4 prend définitivement de meilleures photos.

Encore quelques clichés de nuit éclairés par les veilleuses et encore une victoire pour le HTC One. Le smartphone Samsung a produit des images floues et une reproduction des couleurs moins précise. Le S4 a également mis plus de temps à prendre des photos de nuit.

Prise de vue depuis un endroit non éclairé en mode Auto et le HTC One augmente encore la luminosité dans les zones éclairées, ce qui ne devrait pas être le cas en réalité. Le Galaxy S4, au contraire, présente des images plus sombres, mais plus détaillées.

En mode HDR, les différences sont moins flagrantes, même si le HTC One surexpose encore une fois les zones lumineuses dans le tunnel. Le mode HDR permet à l'appareil photo du Galaxy S4 de capturer plus de détails dans les endroits sombres.

En prenant des photos de très près, nous avons décidé de prendre des photos de mousse sur un mur de briques. Les deux téléphones ont produit des photos de très haute qualité, mais le HTC One essaie encore une fois de rendre l'arrière-plan des images trop clair.

Nous avons maintenant sélectionné un objet dans l'ombre et en même temps il y a de la lumière du jour dans le cadre. Et au final, le HTC One a présenté une image plus réaliste, alors que dans l'image de la caméra S4, le signe est surexposé.

Notre dernière photo de nuit et le Galaxy S4 a de nouveau l'air bien. Il y a un peu plus de bruit sur la photo que sur la photo du HTC One, mais il est très visible que le S4 filme plus en détail, car la différence de mégapixels compte beaucoup. Plus de détails peuvent être discernés sur les photographies, comme sur les enseignes des restaurants. On peut même lire le nom de l'établissement sur la photo du Galaxy S4.

Agrandissez une photo de l'appareil photo du HTC One :

Maintenant zoomé à partir de la photo S4 :

Encore une fois, il existe une nette différence entre les appareils photo des smartphones : l'appareil photo grand angle du HTC One capture plus d'espace mais produit également des couleurs plus réalistes. Cela n’est perceptible qu’en comparaison. Les photos de l'appareil photo du Galaxy S4 sont plus sombres et les couleurs primaires sont beaucoup plus vives, ce qui n'est pas fidèle à la réalité. Nous voyons également plus de bruit dans les photos du HTC One lorsque nous regardons les photos de près.

Quelques conclusions

Lors de la prise de vue, le HTC One a produit des photos plus rapidement que l'appareil photo du Galaxy S4. Nous n'avons même pas remarqué de décalage au niveau du déclenchement. Le Galaxy S4 ne prenait pas de photos aussi rapidement et il y avait des décalages d'obturation évidents lors des prises de vue de nuit et en mode HDR.

Dans tous les cas, le Galaxy S4 avait l'avantage grâce à sa marge en mégapixels. Le smartphone Samsung a plus de capacités et de potentiel pour photographier pendant la journée, présentant des images avec de meilleurs détails. Grâce au traitement logiciel et à divers algorithmes, les photographies ont beaucoup moins de bruit et une netteté améliorée, ce qui est bien mieux adapté aux photographies fréquentes. C'est pourquoi nous avons commencé à remarquer plus souvent des artefacts et d'autres problèmes dans les zones sombres des photos lors des prises de vue de jour.

En revanche, le HTC One a surpassé le Galaxy S4 en photographie de nuit et généralement dans des conditions de faible luminosité. Il est extrêmement difficile d'obtenir une photo floue la nuit sur le HTC One, grâce à la réponse rapide de l'obturateur et à une fonction rafale plus sophistiquée (il vous suffit de maintenir le déclencheur plus longtemps).

Cependant, le Galaxy S4 est globalement plus performant, comme le montre notre test, malgré ses problèmes de photographie dans des conditions de faible luminosité. Mais l'appareil photo du HTC One n'est en aucun cas mauvais. Il fait tout simplement un meilleur travail de prise de vue en intérieur et dans des conditions de faible luminosité. Le Galaxy S4 est plus agréable à utiliser pour la photographie en extérieur de jour, ainsi qu'en mode HDR.

En fin de compte, le Galaxy S4 et le HTC One sont d'excellents téléphones avec appareil photo, mais dans des domaines différents. Quel appareil photo vous convient le mieux dépend de vous et dépend de ce que vous photographierez le plus souvent.

L'une des « caractéristiques phares » du nouveau produit est son appareil photo à « ultra-pixels », qui, selon HTC, donnera des chances à n'importe quel appareil photo de 13 mégapixels installé sur les smartphones des concurrents. Essayons d'analyser en détail les caractéristiques de cet appareil photo « ultrapixel ».

La nouvelle technologie HTC ImageSense implémentée dans HTC One comprend un capteur UltraPixel, un nouveau processeur ImageChip, des optiques avec une ouverture maximale de f/2.0 et un système de stabilisation optique de l'image à deux axes.

Le capteur UltraPixel présente des pixels plus grands et capture 300 % de lumière en plus que les appareils photo classiques de 8 MP et 13 MP. La taille physique du capteur UltraPixel est de 1/3" et la taille de "l'ultrapixel" est de 2 microns. Mais dans un appareil photo avec une résolution de 8 et 13 mégapixels, équipé d'un capteur 1/3", la taille des pixels est de 1,4 et 1,1 microns.

Selon HTC, au lieu de remplir la zone avec des pixels plus petits, ils l'ont remplie avec des pixels plus grands. Comparaison des pixels dans l'image ci-dessous.

Le nouveau processeur de signal vidéo a étendu les capacités de la fonction HTC ImageChip. La principale innovation peut être considérée comme une réduction du temps nécessaire pour vérifier la distance. Cela ne nécessite désormais plus que 200 ms.

La prochaine innovation est une gamme HDR plus large. En mode HDR, HTC One peut enregistrer des vidéos à une résolution de 1080p.

Dans l'image ci-dessus, HTC montre la supériorité de l'appareil photo HTC One sur les appareils photo Samsung (f/2,6) et Apple iPhone 5 (f/2,4), qui photographient mieux dans des conditions de faible luminosité.

HTC note que l'appareil photo du smartphone HTC One capture des images à une résolution maximale en seulement 1/48 s. Le HTC One X et ses concurrents dans cette gamme de prix se caractérisent par 1/30 sec.

Le système de stabilisation optique de l'image à deux axes rend les photos claires et l'appareil photo est insensible aux tremblements des mains.

Des exemples de photos et de vidéos prises avec l'appareil photo HTC One peuvent être visualisés.

"Ultrapixel

Caméra HTC UltraPixel Cela ne diffère pas par le nombre de pixels, mais par leur taille. En termes simples, les pixels sont légèrement plus grands que ceux des autres caméras mobiles (2 microns contre 1,1-1,4 microns). Cela permet à la caméra de capturer 300 % plus de lumière par rapport aux capteurs classiques, même les plus avancés aujourd'hui 13 - des appareils photo mégapixels. En conséquence, l'appareil photo est capable de prendre des photos de haute qualité sous n'importe quelle lumière (même dans des conditions de faible luminosité).

Les grands pixels capturent plus de lumière

Pour minimiser le flou, HTC utilise une stabilisation d'image optique multi-axes dans les caméras principale et frontale, ce qui permet d'obtenir des photos plus nettes. D'ailleurs, 2,1 -La caméra frontale mégapixel est capable de créer des vidéos en haute résolution 1080p, et la nouvelle puce graphique garantit une mise au point automatique continue à des vitesses allant jusqu'à 200 ms.

La différence est évidente : HTC One (en haut), iPhone5 (en bas).

Exemple de prise de vue en mode HDR :

Avant la sortie HTC Un Il ne reste que peu de temps en vente et nous avons hâte de comparer "ultrapixel" appareil photo avec Nokia 808 PureView ou Nokia Lumia 920. De manière générale, on ne peut qu'applaudir le désir de l'entreprise taïwanaise de technologies innovantes et son refus "course aux mégapixels".

Spécifications de l'appareil photo HTC UltraPixel :
- Type de capteur : CMOS BSI
- Taille du capteur : 1/3 pouce
- Taille des pixels : 2 mm x 2 mm
- Résolution : 2688 x 1520 avec un format d'image 16:9 = = 4MP
- Vitesse d'obturation jusqu'à 48 ips avec flou de mouvement limité
- Résolutions vidéo : 1080p jusqu'à 30 ips, 720p jusqu'à 60 ips, 1080p avec HDR jusqu'à 28 ips, 768x432 jusqu'à 96 ips
- Distance focale : 3,82 mm
- Ouverture optique F/# F/2.0
- Nombre de lentilles : 5P
- Stabilisateur d'image optique : 2 axes, +/- 1 degré (moyenne), 2000 cycles par seconde
- Fps maximum : jusqu'à 8 ips en prise de vue en continu