Tranquillement mais sûrement, le capteur CMOS carré est en train de devenir le choix par défaut en électronique grand public. Récemment, non seulement les lunettes Thunderbird V4 AI ont introduit un CMOS carré, mais des fuites suggèrent également que Huawei, OPPO et Honor sont sur le point de les adopter, avec des lancements attendus dès le second semestre. D'autres fabricants comme vivo et Xiaomi sont également en phase d'évaluation des produits.

L’adoption des capteurs CMOS carrés s’accélère clairement, en particulier l’année où la série iPhone 17 et l’iPhone Air les ont introduits dans leurs caméras frontales. Auparavant, les discussions sur la photographie mobile étaient centrées sur la taille du capteur de l'appareil photo principal, la portée du téléobjectif et les prouesses de l'algorithme. La caméra frontale était souvent une réflexion secondaire : tant qu’elle pouvait prendre des selfies et gérer des appels vidéo, peu se souciaient de savoir si son format d’image était 4:3, 16:9 ou 1:1. Mais avec l’iPhone 17, Apple a changé la donne en faisant passer sa caméra frontale à un capteur carré.

Il est intéressant de noter que cette évolution ne se limite pas aux smartphones. Après des appareils antérieurs comme la caméra DJI Osmo 360, le DJI Osmo Action 6 de l'année dernière a également adopté un CMOS carré similaire. Avec l'ajout du Thunderbird V4, ce qui semble être un simple changement de forme apparaît désormais sur les téléphones, les caméras d'action et les lunettes IA. Alors, quel problème le CMOS carré résout-il réellement ?

Depuis la caméra frontale de l'iPhone 17 : quels sont les avantages de « passer au carré » ?

Lorsque nous avons découvert l’iPhone 17 Pro Max pour la première fois l’année dernière, la mise à niveau apportée par le CMOS carré de la caméra frontale était immédiatement perceptible. Ce n'était pas seulement le nombre de pixels qui passait de 12 millions à 18 millions ; ce qui a vraiment changé la donne, c'est le capteur carré lui-même. De l'extérieur, peu de choses ont changé : c'est toujours l'île Dynamic dans la même position. Mais l’expérience utilisateur est aux antipodes.

iPhone 17 Pro Max

Auparavant, pour filmer du contenu horizontal avec la caméra frontale, vous deviez tourner le téléphone sur le côté. Cette action simple peut être délicate, en particulier sur un gros appareil comme le Pro Max, où une prise horizontale d'une seule main pour un selfie est inconfortable. Il en va de même pour les appels vidéo : tenir le téléphone verticalement entraîne souvent un cadre étroit pour le spectateur, tandis que le tenir horizontalement peut donner l'impression que votre regard est décentré. Le CMOS carré de l'iPhone 17 résout ce problème. Le principe est simple : un capteur carré plus grand capture une grande « image principale » carrée et le système la recadre en temps réel selon le rapport hauteur/largeur souhaité. En tenant le téléphone verticalement, vous pouvez prendre une photo portrait. D'un simple toucher, le même capteur et les mêmes pixels fournissent une image de paysage. Pas de rotation du téléphone, pas de sacrifice de qualité : c'est l'un des changements les plus importants apportés par le CMOS carré. Il s’agit d’une décision classique d’Apple. Au lieu de simplement cacher une limitation matérielle, ils la transforment en un véhicule pour une meilleure expérience logicielle. La réponse d'Apple n'a pas été d'accumuler plus de pixels ou d'ajouter une lumière d'appoint ; il s'agissait de repenser la forme fondamentale du capteur, car ils ont réalisé que le plus gros problème de l'utilisateur n'était pas la qualité de l'image, mais un cadrage maladroit.

Caméra frontale de la série iPhone 17, Source de l'image : Apple

Pas seulement pour les téléphones : les utilisations polyvalentes du Square CMOS dans les appareils d'imagerie

À ce stade, vous vous demandez peut-être si un cadrage pratique en vaut la peine. S'il était simplement plus facile de passer de l'horizontal à la verticale, ce serait en effet une mise à niveau mineure. Mais la véritable valeur du CMOS carré est bien plus profonde et commence par les principes optiques de base. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les objectifs sont ronds alors que les photos qu'ils produisent sont rectangulaires ? La réponse réside dans la forme rectangulaire du capteur CMOS. L'objectif projette un champ d'image circulaire et le capteur capture uniquement la partie rectangulaire au milieu, la convertissant en signal numérique. Cela signifie que les informations lumineuses dans les coins du champ circulaire sont gaspillées. Pour un capteur 4:3 ou 16:9, cette zone perdue est d'environ 20 %. Un capteur carré, cependant, convient bien mieux à un cercle, lui permettant d’utiliser une plus grande zone du champ d’image. Avec le même objectif et la même taille globale de capteur, un CMOS carré peut capturer environ 20 % de photons en plus. Cette augmentation fondamentale de l’efficacité de la collecte de lumière constitue le principal avantage d’un CMOS carré et explique pourquoi les caméras d’action et les caméras à 360 degrés l’ont adopté très tôt.

DJI Osmo Action6

Cette efficacité est cruciale pour des appareils comme les lunettes AI. Le Thunderbird V4, sorti en mai, a été le premier de sa catégorie à disposer d'un capteur carré grand format 1:1. Puisque les lunettes IA se portent sur le visage, vous ne pouvez pas les faire pivoter comme un téléphone. Un capteur rectangulaire traditionnel, fixé horizontalement, devrait recadrer sévèrement l'image pour produire une vidéo verticale, gaspillant énormément de surface du capteur et dégradant la qualité. Un capteur carré élimine ce problème, offrant une sortie pleine résolution pour les formats horizontaux et verticaux. Dans un appareil où chaque millimètre compte, maximiser la zone sensible à la lumière est primordial.

Oiseau-tonnerre V4

La double vague de vidéos courtes et d'IA permettra au matériel de continuer à fonctionner correctement

La récente popularité croissante des capteurs CMOS carrés est motivée par des tendances fortes. Le premier est la domination de la création de vidéos et de contenus courts. Alors que les médias traditionnels sont horizontaux, des plateformes comme TikTok et Instagram ont généralisé la vidéo verticale. Les utilisateurs photographient désormais instinctivement à la verticale, mais leur matériel, avec ses capteurs orientés horizontalement, n'a pas suivi, ce qui a entraîné des récoltes de qualité dégradante.

Le CMOS carré résout élégamment ce conflit en étant indépendant du format. Un autre facteur critique est l’essor de l’IA et de la photographie informatique. Les algorithmes d’IA pour le recadrage, le suivi du sujet et l’amélioration de l’image fonctionnent mieux lorsqu’ils disposent de plus d’informations brutes avec lesquelles travailler. Un capteur carré fournit un « négatif numérique » plus grand, donnant à l’IA une plus grande latitude créative. Essentiellement, le passage au CMOS carré est une optimisation matérielle fondamentale qui arrive au moment idéal, s'alignant sur l'évolution des habitudes de création de contenu, la diversification des facteurs de forme des appareils et l'avancement rapide de l'imagerie basée sur l'IA. Cette tendance n’est pas là pour rester ; il est sur le point de se développer.