Les systèmes de mise au point automatique sont une technologie complexe et c'est un domaine qui connaît un développement continu depuis des décennies. La mise au point automatique à détection de phase est traditionnellement le système préféré, car il offre la vitesse et la précision accrues exigées par les meilleurs photographes professionnels. C'est l'inclusion du PDAF qui a maintenu la domination des reflex numériques en tant que choix professionnel tout au long des années 2000, tandis que les appareils photo compacts et bridge sans miroir ont été contraints d'utiliser le système de détection de contraste plus lent.
Cependant, les choses changent rapidement et la récolte actuelle d'appareils photo sans miroir à objectif interchangeable est équipée de systèmes AF qui non seulement rivalisent, mais surpassent en fait leurs équivalents DSLR.
Samsung a encore progressé dans cette avancée avec l'annonce de son nouveau ISOCELL GN2 - un capteur CMOS (complément à oxyde de métal semi-conducteur) de 50 MP doté du système de mise au point automatique à double pixel de nouvelle génération de la société.
Surnommée «Dual Pixel Pro», la nouvelle méthode ressemble étroitement à la technologie employée par Canon et utilise pleinement tous les pixels du réseau de capteurs pour la fonctionnalité AF. Avant d'explorer les détails de la nouvelle approche adoptée par Samsung, il est utile de comprendre les différences entre les méthodes AF.
Détection de contraste vs PDAF
Le dSLR utilisait traditionnellement un capteur dédié séparé pour les fonctions de mise au point automatique à détection de phase, indépendant du capteur d'image principal. La lumière est entrée dans l'objectif et la majorité a été réfléchie dans le pentaprisme, pour créer l'image dans le viseur optique (OVF). Le pourcentage restant de la lumière passait en fait à travers une partie translucide du miroir reflex et était mesuré par les capteurs AF.
Dans les appareils photo compacts et les premiers CSC (Compact System Camera), le retrait du miroir signifiait que le capteur d'imagerie lui-même devait être utilisé pour la mise au point, mais n'avait pas la capacité d'autoriser le PDAF. Au lieu de cela, le capteur a cherché le contraste le long des bords d'une scène pour juger quand tout était net. Cela a été plus lent à travailler et inefficace dans des conditions de faible luminosité.
Le design Dual Pixel
L'un des inconvénients du PDAF sur capteur est que certains des photosites ont dû être bloqués pour permettre le jugement de la mise au point, ce qui réduit la résolution globale de l'image. Les conceptions Dual Pixel comportent deux photodiodes par pixel, plutôt qu'une seule unité, qui peuvent toutes deux être utilisées pour collecter des informations photo, tout en fournissant un moyen de mesurer les différences de phase entre chaque côté. Une fois que les deux côtés sont alignés, la caméra «sait» que l'image est nette.
Canon explique le système comme ceci:
"Chaque pixel du capteur d'image CMOS possède deux photodiodes distinctes, sensibles à la lumière, qui convertissent la lumière en un signal électronique. Indépendamment, chaque moitié d'un pixel détecte la lumière à travers des micro-lentilles séparées, au-dessus de chaque pixel. Pendant la détection AF, les deux moitiés de chaque pixel - les deux photodiodes - envoient des signaux séparés, qui sont analysés pour les informations de mise au point. Ensuite, un instant plus tard, lorsqu'une image réelle ou une image vidéo est enregistrée, les deux signaux séparés de chaque pixel sont combinés en un seul, pour l'image à des fins de capture. Cela améliore considérablement la vitesse de mise au point automatique sur la majorité de la zone sur laquelle vous faites la mise au point. Le résultat est une mise au point automatique à détection de phase, qui surveille la scène et reconnaît non seulement si un sujet est mis au point ou non, mais dans quelle direction (près ou loin), et de combien ".
L'approche Samsung
Selon Samsung, cette approche suit la conception de la vision humaine, où les informations des deux yeux sont combinées pour trouver la mise au point. Cependant, la firme japonaise a encore développé le concept.
Là où l'AF Dual Pixel de dernière génération divise la photodiode au milieu, la disposition sur l'ISOCELL GN2 la divise en diagonale. Cela permet d'évaluer à la fois le décalage gauche-droite et les différences de phase haut-bas, ce qui donne encore plus de précision et de vitesse, en particulier dans des conditions de faible éclairage et avec des sujets rapides.
La technologie Dual Pixel Pro utilise 100 millions de photodiodes à détection de phase qui perçoivent les phases verticalement et horizontalement pour une mise au point automatique plus rapide et plus précise.
Samsung
Samsung met également en évidence les avantages de distinguer les motifs. Alors que les anciens systèmes PDAF avaient du mal à "différencier les côtés gauche et droit des motifs tels que les bandes horizontales parallèles", le PD haut / bas rend les caméras plus capables de se concentrer sur des motifs complexes, comme sur une chemise à motifs.
Autres avantages
Le nouveau capteur est capable d'enregistrer des images de 100 mégapixels, grâce à son algorithme de re-mosaïque intelligent, qui crée "trois couches individuelles d'images 50MP en vert, rouge et bleu". "Ces cadres sont ensuite mis à l'échelle et fusionnés pour produire une seule photographie à ultra haute résolution de 100 MP", déclare Samsung.
La plage dynamique est également améliorée grâce au «HDR échelonné» de Samsung, qui utilise un volet roulant pour créer plusieurs expositions sur une seule image, tout en réduisant la consommation d'énergie de 24% par rapport aux itérations précédentes.
Smart ISO Pro est également présent, qui crée des images HDR en utilisant une sensibilité ISO variable, en utilisant un contrôle intelligent du gain de conversion, pour réduire les problèmes liés au mouvement, tels que les images fantômes de fusion.
La vidéo Full HD à 480 ips et 4K à 120 ips est également disponible.
Avec le capteur déjà en production, nous pourrions voir ses débuts dans les smartphones en quelques mois.
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