Quelles sont les différences entre les systèmes Quad Bayer vs Quad Pixel AF et comment fonctionnent-ils en pratique ?
Le capteur de l’Olympus OM-1 comporte pas moins de 80 millions de photodiodes, qui sont utilisées pour fournir des images de 20 MP et une détection de phase de type X sur l’ensemble du capteur. Cette caractéristique est parfois décrite à tort comme un Quad Bayer. Mais ce n’est pas le cas. Nous allons voir comment fonctionnent ces deux systèmes différents, en quoi ils diffèrent, et pourquoi aucun des ILC connus pour utiliser des capteurs Quad Bayer ne rend ce détail public.
Qu’est-ce que le Quad Bayer ?
Sony Semiconductor a mis au point une technologie appelée Quad Bayer, initialement promue pour être utilisée dans les appareils photo des smartphones.
Elle utilise un modèle de filtre coloré de Bayer, mais dans la pratique, chaque plage de couleur s’étend sur quatre photodiodes au lieu d’une. Chaque photodiode possède sa propre micro-lentille, de sorte qu’elle peut être utilisée comme un seul pixel à l’occasion. Cela vous permet d’utiliser le capteur de trois manières différentes, selon que votre priorité est la performance en basse lumière, la gestion des scènes à fort contraste ou l’extraction d’un maximum de détails de la scène :
- En basse lumière : les quatre photodiodes situées derrière chaque tache de couleur peuvent voir leur sortie combinée (binned), de sorte qu’elles agissent collectivement comme un seul grand pixel avec une meilleure performance en matière de bruit. L’image correspond à 1/4 de la résolution nominale du capteur.
- Dans les scènes très contrastées, une ligne sur deux du capteur peut être lue à l’avance, ce qui permet de conserver les hautes lumières qui seraient autrement coupées. Ces informations sur les hautes lumières peuvent être combinées avec les informations sur les tons moyens et les ombres pour fournir une image de résolution 1/4 avec une gamme dynamique plus large que celle d’un capteur normal.
- Dans les scènes à haute résolution, on tente de réinterpréter les données Quad Bayer en quelque chose de plus proche des données Bayer afin de fournir une image à pleine résolution. Cette image ne sera pas aussi détaillée qu’une véritable image de Bayer avec le même nombre de pixels, mais elle fournit toujours beaucoup plus de détails que les deux autres modes, et est donc plus détaillée que le capteur à résolution 1/4 nécessaire pour égaler les performances du mode faible luminosité.
Comme vous pouvez l’imaginer, les premières applications de cette technologie ont été les smartphones, où elle est utilisée pour pallier les insuffisances en matière de faible luminosité et de plage dynamique des petits pixels sur les petits capteurs.
Samsung propose sa propre version, appelée “Tetracell”, ainsi qu’une variante de neuf photodiodes par couleur, appelée “Nonacell”.
Cette approche à trois modes présente des parallèles directs avec le système Super CCD EXR de Fujifilm, apparu pour la première fois en 2009. Ce dernier utilisait essentiellement un motif de Bayer doublé (et un décalage de 1/2 pixel), plutôt qu’une conception quadruple complète, et offrait donc moins de détails dans son mode haute résolution, mais le principe est très similaire.
Qu’est-ce que l’AF quadri-pixel ?
Ce n’est pas ce qui se passe dans le système de l’appareil photo OM OM-1. Comme un capteur Quad Bayer, le système AF Quad Pixel utilise un filtre de couleur Bayer dans lequel chaque point de couleur s’étend sur quatre photodiodes au lieu d’une. Cependant, l’OM-1 possède de grandes microlentilles qui s’étendent sur ces groupes de quatre photodiodes.
Cette conception présente des parallèles directs avec le système de mise au point automatique Dual Pixel de Canon. Mais au lieu d’avoir 1/2 pixels à gauche et à droite, l’OM-1 a 1/4 de pixels en haut/à gauche, en haut/à droite, en bas/à droite et en bas/à gauche. Cela signifie que l’appareil photo peut obtenir une sensibilité AF en forme de X, plutôt que la sensibilité AF exclusivement horizontale du système Canon.
Malgré la vue partielle de la scène reçue par chaque photodiode pour donner au système AF son sens de la distance, Sony Semiconductor suggère qu’il est encore possible d’utiliser certains des modes Quad Bayer avec l’arrangement Quad Pixel AF. Pour l’instant, cependant, OM Digital Solutions semble dire non.
Cet article est une traduction de l’article original Quad Bayer vs Quad Pixel sur DpReview.
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