Déposé en septembre 2011, à la veille du lancement de l'iPhone 4S, le brevet numéro 8 988 564, baptisé « appareil photo numérique avec séparateur de lumière », a été validé mardi dernier par l'organisme américain dédié, le célèbre USPTO. Enfin, diront certains (notamment chez Apple), car celui-ci pourrait bien changer l'avenir de la photographie sur smartphone (sans galvauder la promesse). En effet, le document explique comment, grâce à un miroir bien placé et toute la mécanique optique d'un reflex, un smartphone pas plus gros qu'un iPhone 5 pourrait devenir un APN redoutablement efficace.
Inspiré de l'usage des miroirs dans les reflex
D'abord, quelques détails sur les reflex et les APN de mobile. Si les plus récents chez Samsung, Sony ou Panasonic n'utilisent plus de miroir et remplacent le viseur par un écran LCD, ceux de Canon, Nikon, Pentax ou Fuji s'appuie toujours sur un capteur placé derrière un miroir rotatif qui déporte l'image vers un viseur traditionnel placé au-dessus. Quand la photo est prise, le miroir change de position et la lumière vient frapper le capteur. Vous noterez que la lumière se déplace en angle droit.
Dans un mobile, les choses sont différentes et s'apparentent à la photographie numérique moderne : il n'y a pas d?élément entre le capteur et l'objectif. Tout est en ligne droite (le capteur, les lentilles, l'obturateur, les filtres). Ce qui implique que le groupe photographique soit positionné dans l?épaisseur de l'appareil. Le brevet d'Apple se distingue de cette position classique grâce à un groupe photographique monté en « L ». Le capteur photo est placé derrière les lentilles, tout au fond d'un long tube. À son opposé se trouve un coude qui tourne à 90 degrés. Et dans ce coin se trouve un miroir. D'où la comparaison avec les reflex.
Zoom et un stabilisateur optiques
La grande barre du L est positionnée à la perpendiculaire de l?épaisseur du mobile (dans la longueur ou dans la largeur, peu importe), tandis que la petite barre du L est dans l?épaisseur, à l'emplacement traditionnel. Grâce à cette astuce, la distance utile entre le capteur et le filtre extérieur de l'appareil est considérablement plus longue. Comment cela fonctionne-t-il ? La lumière, qui passe par le filtre, est d'abord déportée sur le côté, le long du tube, avant d?être concentrée et canalisée sur le capteur photo (comme d?habitude). Si l'obturateur est électronique, il n'a même pas besoin d'exister.
Avec deux différences. D'abord, la distance entre le miroir et le capteur laisse amplement la place d'y ajouter des lentilles et un mécanisme de zoom optique comparable aux bridges ou aux compacts à objectifs interchangeables. Notez qu'il est également possible d'y ajouter un système de stabilisation optique de l'image. Seconde différence, il y a un élément entre le capteur et la lentille : un séparateur de lumière. Comme un prisme, il sépare la lumière dans ses trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu). Les trois versions de l'image originale viennent rencontrer trois capteurs différents. C'est la combinaison des trois qui formera l'image finale.
Un problème d'espacement et d'épaisseur
Pourquoi avoir besoin de décomposer l'image ? Le brevet ne détaille pas la raison. Mais nous avons une théorie. Un capteur photo est composé de pixels photosensibles qui comprend les trois couleurs primaires. Aujourd?hui, les capteurs d'APN mobile ont toute la place de s?étendre sur la surface du châssis arrière du smartphone. D'où des capteurs comme le Carl Zeiss de 41 mégapixels.
Le procédé inventé par Apple a une contrainte : le capteur doit tenir dans l?épaisseur du mobile, en transversal. Ce qui est impossible pour un capteur photo classique (et encore moins pour un 41 mégapixels). Pour diminuer la surface du composant afin qu'il tienne dans l?épaisseur, il est nécessaire de réduire le nombre de pixels photosensibles sans dégrader l'image. Pour cela, Apple a sans doute imaginé un minicapteur monochrome (avec trois fois moins de pixels, mais une surface trois fois plus petite. Il suffit ensuite de tripler ce capteur, chacun recevant les signaux lumineux associés à sa colorimétrie.
Si cela fonctionne, Apple pourrait faire un pas de géant dans la photo numérique sur smartphone. Peut-être même dans la photo numérique en général. Reste à savoir si Apple mettra en pratique ce nouveau brevet et à quelle échéance.
