Guerre des tailles de capteurs d'appareils photo pour smartphones : compromis de conception et avancées majeures des modules de capteurs de 1 pouce

Dans la course technologique des smartphones, la taille des capteurs a toujours été un enjeu majeur. Du premier 1/2,5 pouce au grand format actuel de 1 pouce. capteur, tentent de réaliser un bond qualitatif en matière de qualité d'image grâce à des mises à niveau matérielles. Cependant, lorsque la taille du capteur atteint un seuil critique, la contradiction entre le module optique et la conception du boîtier devient progressivement évidente, et un débat sur la voie technique s'engage discrètement.

Les avantages d'un grand capteur sont évidents : une zone photosensible plus large permet de capturer davantage de photons, améliorant considérablement la prise de vue en basse lumière et la plage dynamique, tout en offrant des effets de flou d'arrière-plan plus naturels. Prenons l'exemple de l'OPPO Find X7 Ultra équipé du LYT900. Son capteur de 1 pouce, grâce à la technologie de gravure 22 nm et à la technologie DI ADC, permet une prise en charge HDR DCG complète. Grâce au double échantillonnage instantané, il propulse les performances dynamiques de la photographie numérique à un niveau supérieur. Le vivo X100 Ultra, grâce au revêtement Zeiss T* 1G+7P pour le groupe de lentilles optiques, optimise encore les performances optiques du grand capteur, garantissant une reproduction précise des détails et des couleurs. Cependant, l'augmentation de la taille physique pose des problèmes épineux. Le premier modèle, le Xiaomi 13 Ultra, présente un module photo d'une épaisseur de 15,4 mm, ce qui affecte considérablement la prise en main. Pour concilier performances d'image et légèreté, les fabricants doivent faire des compromis. Par exemple, le Xiaomi 15 Ultra utilise une conception de carte mère pour faire de la place au composant de l'appareil photo, mais sacrifie une partie du volume du moteur ; le Huawei Pura 70 Ultra, grâce à la « structure télescopique du module stellaire », intègre le capteur de 1 pouce avec une grande ouverture F1.6 dans un corps de 8,4 mm, réalisant une avancée majeure dans l'industrie.

Face aux contraintes de taille, les fabricants ont commencé à explorer diverses pistes techniques. OPP et Sony ont mené conjointement des recherches et développements sur la technologie des pixels pliables (pixels à transistors double couche). Grâce à une optimisation structurelle, la saturation du signal a été multipliée par deux, la plage dynamique a augmenté de 355 % et l'épaisseur du module a été réduite de 3 mm, ce qui constitue un atout majeur pour la mise à niveau de l'image des téléphones portables pliables. Cette avancée technologique démontre que l'amélioration des performances des capteurs ne repose pas uniquement sur l'augmentation de la taille physique. Par ailleurs, l'intégration de pixels élevés et de capteurs de grande taille est devenue une nouvelle tendance. Bien que le capteur 200 Mpx de Samsung présente un avantage de taille de 1/1,3 pouce, Sony développe un capteur 200 Mpx plus grand, cherchant à le surpasser grâce à des paramètres matériels. Cette concurrence technologique repose essentiellement sur une conception différente de l'équilibre entre densité de pixels et zone photosensible par les fabricants. À l'avenir, la recherche de pixels élevés et de capteurs de grande taille dans un espace restreint constituera la priorité de l'industrie.

Alors que les capteurs de 1 pouce dominent encore les modèles phares, certains fabricants tentent de revenir à la rationalité. La série Xiaomi 14 a abandonné l'IMX989 au profit du capteur « Light and Shadow Hunter », compensant les lacunes matérielles par des ajustements d'ouverture et des algorithmes de calcul ; Vivo, quant à lui, a obtenu un traitement d'image à faible latence grâce à des puces IA-ISP, passant de la photographie numérique au traitement en temps réel et basé sur des scénarios. Ces exemples montrent que la « course à l'armement » reposant uniquement sur la taille des capteurs ne répond plus aux besoins des utilisateurs ; l'optimisation profonde du matériel et des logiciels constitue l'avenir. Il convient de noter que les innovations en matière de conception optique accélèrent le dépassement des limites physiques. L'objectif optique de Huawei et le système de double caméra périscopique d'OPPO, tous deux de par leur conception structurelle, reconstruisent le chemin optique dans un espace confiné, conservant les avantages des grands capteurs tout en tenant compte de la finesse du design. Cette sagesse de « faire de la magie dans une coquille d'escargot » pourrait faire entrer l'imagerie mobile dans une nouvelle ère d'« innovation urbaine ».

La bataille pour la taille des capteurs des smartphones est loin d'être terminée, mais l'industrie s'intéresse désormais davantage à la technologie et à l'expérience utilisateur qu'aux simples comparaisons matérielles. La popularisation des capteurs de 1 pouce constitue non seulement une étape importante, mais aussi un nouveau point de départ : elle oblige les fabricants à trouver des solutions plus ingénieuses dans un espace restreint, propulsant la technologie d'imagerie vers un développement plus raffiné et plus intelligent. À l'avenir, grâce aux avancées constantes de la science des matériaux et des algorithmes, les smartphones pourraient bien dépasser la perception traditionnelle selon laquelle « les grands capteurs sont gagnants », en trouvant l'équilibre parfait entre finesse et qualité d'image.