Pluie de pixels chez Samsung. Le constructeur coréen dévoile un nouveau capteur pour smartphones, nommé Samsung Isocell HP1, comptant pas moins de… 200 Mpx. Selon certaines rumeurs, il pourrait faire ses débuts au sein du Xiaomi 12, dont l’annonce serait imminente.

En parallèle, la marque présente un second capteur, l’Isocell GN5, qui ambitionne de proposer un autofocus Dual Pixel ultra-rapide en toute circonstance. Retour sur les caractéristiques de ces deux nouveaux capteurs prometteurs.

Samsung Isocell HP1 : 200 Mpx, rien de moins

En septembre 2019, Samsung a fait sensation en dévoilant son premier capteur de 108 Mpx, l’Isocell Bright HMX. C’est d’ailleurs une évolution de ce dernier, nommée HM3, qui est présente au sein de l’excellent Samsung Galaxy S21 Ultra (lire notre test).

En cette rentrée 2021, Samsung semble bien décidé à battre tous les records. Le géant sud-coréen dévoile ainsi l’Isocell HP1. Destiné aux smartphones les plus haut de gamme, il est de type 1/1,22 pouce, mesurant environ 6,3 x 4,7 mm.

Il est donc environ 2 fois plus petit qu’un capteur 1 pouce (13,2 x 8,8 mm) qu’on retrouve par exemple dans les compact expert Sony RX100 ou le smartphone Sharp Aquos R6.

La vraie nouveauté de ce capteur Isocell HP1 réside dans sa définition ultra-élevée. Avec ses 200 millions de pixels (!), il devient le capteur le plus défini jamais vu sur un smartphone.

De fait, les photosites sont très resserrés et de très petite taille : 0,68 µm. Mais c’est là qu’entre en scène la technologie ChameleonCell de Samsung. Le capteur utilise un pixel-binning « adaptatif » et fusionne les pixels de manière intelligente, en fonction de la luminosité de la scène :

  • Lorsque la luminosité est très faible, le capteur opère un regroupement matriciel très important. Les pixels contigus (8×8) sont combinés en un seul pixel, créant des photosites de 2,56 µm de côté. Les clichés capturés font 12,5 Mpx.
  • En luminosité « moyenne », le pixel-binning opère un regroupement 4×4 des pixels, générant des photosites de 1,28 µm de côté pour capturer des images de 50 Mpx.
  • Enfin, lorsque la luminosité est maximale, le capteur exploite la totalité des photosites du capteur (0,64 µm de côté), générant des photos de 200 Mpx.

Sur le papier, les avantages de cette solution sont indéniables. Plus les photosites sont grands, plus la quantité de lumière capturée est importante, offrant ainsi un rapport signal/bruit plus important, une meilleure plage dynamique et in fine une meilleure qualité d’image, surtout en basse lumière. Nous aurons l’occasion de revenir sur ce point dans un prochain Mercredi Pratique consacré à la science des capteurs photo.

Samsung : vers la personnalisation du rendu des photos pour chaque utilisateur ?

Dans la vie « de tous les jours », le capteur devrait capturer des photos de 12,5 Mpx afin de limiter le poids des fichiers, avec une option pour passer au mode 50 Mpx et 200 Mpx – à condition que la luminosité soit suffisante pour ne pas dégrader la qualité des images.

Last but not least, l’Isocell HP1 utilisera le regroupement matriciel 2×2 pour capturer des vidéos en 8K à 30 i/s sans crop – dépassant ainsi les performances offertes par le Samsung Galaxy S21 Ultra, limité à « seulement » 24 i/s en 8K.

Corning Gorilla Glass DX/DX+ : de nouveaux verres pour améliorer la qualité d’image de nos smartphones

Samsung Isocell GN5 : Samsung améliore la technologie Dual Pixel AF

En parallèle, Samsung dévoile un second capteur pour smartphone, baptisé Isocell GN5. Ce dernier vient succéder au capteur Isocell GN2 (présent au sein du récent Xiaomi Mi 11 Ultra), en sautant 2 itérations. Pour mémoire, les Isocell GN1 et GN2 étaient les 1ers capteurs pour smartphone à coupler Quad Bayer (pixel binning) et Dual Pixel AF.

Le Samsung Isocell GN5 est un capteur de type 1/1.57 pouce, mesurant environ 8,8 x 6,6 mm. Comptant 50 Mpx, ses photosites mesurent 1,0 µm de côté. À titre de comparaison, ceux de son prédécesseur, l’Isocell GN2, mesurent 1,4 µm. Cependant, Samsung annonce avoir retravaillé la technologie Dual Pixel AF, afin de rendre l’autofocus encore plus rapide.

Selon le constructeur sud-coréen, l’Isocell GN5 utilise une technologie nommée « Front Deep Trench Isolation » (FDTI). Son but : créer un « isolateur partiel » entre les 2 photodiodes présentes à l’intérieur de chaque pixel (d’où le nom de « Dual Pixel »). Ainsi, les photosites sont capables d’engranger plus de lumière – tout en limitant l’effet de « débordement » sur les pixels voisins. À la clé, un autofocus plus rapide, et une meilleure qualité d’image, notamment en basse lumière.

Par ailleurs, Samsung se vante d’avoir intégré un million de photosites à détection de phase « multidirectionnels », couvrant toute la surface du capteur. Là encore, le but est de délivrer des performances AF exceptionnelles.

Pour mémoire, Samsung a été le 1er constructeur à exploiter le Dual Pixel AF sur un smartphone avec le Galaxy S7, lancé en 2016. Au lieu d’utiliser seulement 5% des photosites pour la mise au point, 100 % des photosites étaient sollicités pour offrir plus de rapidité et de précision.

Quels smartphones pour ces deux capteurs ?

La marque sud-coréenne se montre relativement peu bavarde à ce sujet. Tout juste saurons-nous que « des exemplaires de test de ces 2 capteurs ont été livrés » à différents constructeurs pour leurs prochains smartphones.

Cependant, certains bruits de couloir laissent à supposer que le Xiaomi 12 Ultra – successeur du Mi 11 Ultra –  sera le premier smartphone à bénéficier de l’Isocell HP1 et de ses 200 millions de pixels.

Le dos du Xiaomi Mi 11 Ultra

Côté Samsung, le mystère reste entier. D’autant plus que la marque a récemment indiqué que la gamme Galaxy Note était rayée de la carte. Cependant, il semblerait logique que l’Isocell HP1 se retrouve sur le prochain Galaxy S22. Ce dernier devrait arriver au début de l’année 2022.

Plus que jamais, les ambitions de Samsung sont limpides : passer devant Sony et devenir le n°1 des fournisseurs de capteurs photo pour les smartphones.

Pour l’heure, le constructeur japonais reste (largement) en position dominante, s’arrogeant 46 % de parts de marché en 2020. Mais Sony enregistre un recul de 4 points par rapport à 2018, causé par les difficultés dans lesquelles Huawei est englué. De son côté, la part de Samsung reste stable, avec 29 % de parts de marché en 2018 comme en 2020, selon Strategy Analytics.

Ces deux nouveaux capteurs auront donc la lourde tâche de séduire les différents constructeurs de smartphone du marché… Et, in fine, le portefeuille des riches consommateurs américains, asiatiques et européens.