Samsung vient de dévoiler un capteur photo inédit ISOCELL GN1 alliant à la fois la technologie Quad Bayer (pixel binning) pour améliorer les performances en basse lumière et le Dual Pixel AF pour une mise au point efficace et réactive. Un capteur photo ambitieux de 50 Mpx, qui vise à concurrencer Sony, leader du marché sur le secteur des capteurs photo pour smartphones.

L’objectif de Samsung est très clair : devenir n°1 sur le secteur des capteurs pour smartphones. Un défi difficile à relever puisqu’il faut faire face à Sony, leader actuel qui comptabilise plus de 50% de parts de marché.

Source : Strategy Analytics

Pour ce faire, Samsung a tout d’abord développé sa propre gamme de capteurs photo avec plusieurs capteurs haut de gamme d’une définition de 64 Mpx et 108 Mpx que l’on retrouve dans le dernier Galaxy S20 Ultra. Samsung semble même vouloir aller plus loin en voulant atteindre les 600 Mpx. Mais comment faire pour gérer autant de photosites de plus en plus réduits ?

Samsung envisage des capteurs de 600 Mpx pour nos smartphones

Grâce à la technologie Quad Bayer apportée par Sony avec le IMX586 en 2018 qui permet un regroupement matriciel des pixels combinés en un seul (ou pixel binning). Les capteurs haute définition sont ainsi capables d’atteindre une plage dynamique plus élevée pour un rendu quatre fois supérieur comparé à un capteur standard en basse lumière. Une technologie intégrée depuis dans de nombreux smartphones haut de gamme.

Les technologies de regroupement matriciel Tetracell (2×2) et Nonacell (3×3) développées par Samsung

Mais jusqu’à présent, hormis le LG V60 ThinQ, les capteurs très haute définition ne prenaient pas en charge le Dual Pixel AF et s’appuyaient sur un autofocus standard à détection de phase.

Le Dual Pixel AF, couramment utilisé dans les boîtiers reflex et hybrides a pourtant été introduit pour la première fois en mobilité par Samsung sur son Galaxy S7 en 2016. Ainsi, au lieu d’utiliser seulement 5% des photosites pour la mise au point, 100 % des photosites étaient sollicités permettant plus de rapidité et de précision.

Le Galaxy S20 Ultra – équipé du capteur ISOCELL Bright HMX de 108 Mpx conçu en partenariat avec Xiaomi – est d’ailleurs le premier produit à ne pas avoir de Dual Pixel AF depuis le Galaxy S7. Un manque précieux pour le fabricant pour assurer à ses utilisateurs une mise au point automatique fiable et efficace. Certains observateurs ont en effet noté une certaine baisse des performances de l’autofocus du Galaxy S20 Ultra par rapport aux autres modèles de la marque.

Le nouveau capteur de Samsung ISOCELL GN1 vise ainsi à gérer ces deux technologies pour gagner à la fois en qualité d’image et en réactivité. Le capteur ISOCELL GN1 50 Mpx mesure ainsi 1/1,3″ (9,6 x 7,2 mm) avec des pixels de 1,2 μm. À titre de comparaison, le capteur ISOCELL Bright HMX (108 Mpx), affiche une taille de 1/1,33″ et des pixels de 0,8 μm.

Ainsi, l’ISOCELL GN1 est non seulement équipé de pixels plus grands, mais double leur taille effective via la technologie Tetracell (soit le pixel binning 4 en 1) de Samsung, qui permet d’obtenir des photosites de 2,4 μm. Idéal pour améliorer la capture de la lumière et optimiser l’exposition de ses photos même en conditions difficiles, générant ainsi des images lumineuses de 12,5 Mpx.

La technologie Dual AF Pixel de Samsung intégrée à ce nouveau capteur comptabilise quant à elle 100 millions de photosites utilisés en plaçant deux photodiodes côte à côte dans un seul pixel. Ils peuvent ainsi recevoir plus de lumière, améliorant alors la réactivité de la mise au point, quelles que soient les conditions lumineuses. Ce principe sera également utilisé via un algorithme pour générer des images à 100 Mpx à partir du capteur de 50 Mpx.

Le capteur est également livré avec le mécanisme Smart-ISO qui sélectionne de façon automatique la sensibilité ISO optimale, d’un mode HDR en temps réel qui couple plusieurs images enregistrées à différentes expositions et la stabilisation électronique EIS pour limiter les tremblements.

Le GN1 sera également capable de prendre en charge l’enregistrement vidéo jusqu’en 8K à 30 ips, contre une prise en charge 8K à 24 ips pour le capteur de 108 Mpx du Galaxy S20 Ultra.

La production de l’ISOCELL GN1 a déjà commencé. Selon les rumeurs, il ne faudra toutefois pas l’attendre dans le futur Galaxy Note 20+ qui intégrera à priori le capteur ISOCELL Bright HMX 108 Mpx – avec un capteur supplémentaire pour résoudre le problème de mise au point. Il devrait également être absent du Galaxy Fold 2, mais pourrait plutôt faire son apparition dans un futur produit Samsung haut de gamme, voire peut-être même sur un autre smartphone, comme un Xiaomi par exemple.

Relancée par Samsung, la course aux pixels montre (une fois de plus) ses limites. 108 Mpx, c’est bien ; une mise au point efficace, c’est (encore) mieux ! Aussi, le constructeur coréen se voit-il forcé d’innover. D’une part, pour gommer les quelques défauts de son précédent capteur. D’autre part, pour pouvoir rivaliser avec Sony. Ce nouveau capteur ISOCELL GN1 représente donc une nouvelle tentative de Samsung de trouver le bon équilibre entre définition et taille de pixels. Un compromis pourtant déjà observé depuis longtemps sur les capteurs photo destinés aux reflex ou aux hybrides.