Les smartphones sont rapidement devenus les meilleurs appareils photo compacts jamais conçus, mais ils pourraient bientôt faire un nouveau bond en avant grâce à un nouveau capteur d’image Sony innovant.
La division semi-conducteurs de Sony vient d’annoncer qu’elle a fabriqué le premier capteur CMOS empilé au monde avec des pixels à transistors à deux couches. Les capteurs CMOS d’aujourd’hui ont à la fois leurs photodiodes et leurs transistors de pixels sur le même substrat (ou couche), mais la nouvelle puce de Sony les sépare sur deux niveaux distincts.
Qu’est-ce que cela signifie pour la qualité de l’image ? Sony affirme que cette nouvelle architecture double le niveau de signal de saturation de chaque pixel, les exposant efficacement à deux fois plus de lumière. Cela devrait améliorer considérablement la plage dynamique du capteur, tout en libérant suffisamment de place pour des transistors d’ampli plus gros afin de réduire le bruit nocturne.
Les avantages devraient être particulièrement évidents dans les scènes à contraste élevé, comme celles avec un soleil éclatant et des ombres sombres, avec lesquelles les smartphones précédents avaient du mal. Les téléphones d’aujourd’hui utilisent un traitement multi-images intelligent pour améliorer leur plage dynamique, mais ce nouveau capteur Sony devrait donner à leur logiciel une bien meilleure base de travail.
Sony n’a pas encore dit à quel point il est proche de la production en série de ses nouveaux capteurs, mais a précisé que sa nouvelle technologie de pixels à transistors à deux couches « contribuerait à la réalisation d’images de plus en plus de haute qualité telles que les photographies de smartphones ».
C’est important car Sony est de loin le plus grand fabricant de capteurs de caméra pour smartphone. Selon les chiffres de Statista, il détient 42% du marché mondial des capteurs d’image, et les récents démontages de l’iPhone 13 Pro Max montrent qu’il utilise trois capteurs Sony IMX de la série 7.
Le nouveau capteur pourrait également être une bonne nouvelle pour les appareils photo sans miroir, mais les gains seront probablement les plus importants pour les capteurs de smartphones plus petits – et c’est apparemment là que Sony concentre son attention pour commencer.
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Analyse : un saut technologique idéal pour les smartphones
Le gros problème avec lequel les téléphones avec appareil photo sont aux prises est d’obtenir suffisamment de lumière sur leurs capteurs, sans que le combiné lui-même ait la taille d’une brique. Récemment, des améliorations radicales du traitement multi-images ont été la solution, mais ce nouveau capteur Sony pourrait être le premier saut matériel important que nous ayons vu depuis un certain temps.
Sur le nouveau Sony Xperia Pro-I, nous avons vu Sony utiliser pour la première fois un capteur de 1 pouce dans l’un de ses téléphones. Mais cela a également révélé les limites de l’utilisation de l’approche à l’ancienne consistant à utiliser des capteurs plus grands pour collecter plus de lumière. Le Xperia Pro-I n’utilise qu’une partie de 12 MP de ce capteur de 20,1 MP – un téléphone qui utilise l’intégralité du capteur de 1 pouce serait probablement d’une épaisseur prohibitive.
C’est pourquoi ce nouveau capteur empilé est idéal pour les smartphones. Il offre des pouvoirs de collecte de lumière radicalement améliorés par rapport aux capteurs CMOS actuels, mais sans augmenter significativement la taille de la puce elle-même.
Les capteurs dits « empilés » ont également fait de grands progrès dans les appareils photo sans miroir. Sony a encore été le pionnier ici aussi, le Sony A9 devenant le premier appareil photo plein format à avoir une puce empilée en 2017. Dans ce cas, la percée de la conception empilée ajoutait une nouvelle couche de DRAM sur le capteur lui-même, ce qui considérablement amélioré ses vitesses de lecture.
Cette technologie a alimenté la récente vague d’appareils photo sans miroir phares, qui offrent des vitesses de rafale incroyablement rapides et des puissances vidéo 8K – le Nikon Z9 étant même capable de se passer complètement de son obturateur mécanique, grâce aux améliorations apportées aux obturateurs électroniques par les capteurs empilés.
Mais les avantages des nouveaux pixels à transistors à deux couches de Sony sont susceptibles d’être davantage dans les domaines de la plage dynamique améliorée et du bruit réduit pour les smartphones – et si cette technologie a un impact aussi important que les capteurs de caméra sans miroir de Sony, elle pourrait alimenter une autre qualité d’image. saut pour les téléphones de nouvelle génération.
