Dossier : Qu'est ce que la technologie UltraPixel du HTC One ?

Les annonces ont été très nombreuses lors de la conférence de mardi dédiée au HTC One (HTC Ultrapixel, HTC Zoe, le nouveau Sense, BoomSound, etc.). Peut-être même trop nombreuses pour pouvoir en mesurer la portée lors d'une courte présentation.

 

Maintenant que la conférence est passée, voici l'occasion pour nous de vous présenter dans le détail les caractéristiques uniques du HTC One en terme de photographie, et les avantages de son nouveau concept : le HTC UltraPixel.

Avant-propos

On a pris l'habitude (à tort !) durant la dernière décennie d'évaluer la qualité d'un appareil photo numérique (APN) au nombre de pixels que contient son capteur. Mais cette tendance – même si elle perdure encore un peu dans l'esprit du grand public, et constitue l'un des principaux critères de choix d'un APN – est de plus en plus remise en question.

Les raisons sont nombreuses. Les principales sont le poids de plus en plus important des fichiers générés, et le fait qu'un nombre élevé de Mégapixels (Mpx) ne garantit en rien la qualité d'une photo, juste le fait qu'elle soit plus définie. La qualité de l'optique est par exemple un critère bien plus important mais qui est souvent négligé.

 

Car si au fur et à mesure des années le nombre de pixels n'a cessé d'augmenter, la taille du capteur est elle restée fixe. Il en résulte des pixels de plus en plus petits, qui absorbent donc moins de lumière et génèrent le fameux bruit sur les clichés pris en basse luminosité.

Certains constructeurs (Canon, Panasonic…) qui avait participé à cette course aux pixels semblent aujourd'hui entendre raison et revenir à des valeurs raisonnables : alors que certains compacts affichaient fièrement des définitions de 15Mpx ou plus, des boîtiers experts plafonnent aujourd'hui à 12, voire 10Mpx.

C'est cette même philosophie, qui consiste à privilégier la qualité des photos plutôt que le nombre de Mpx, que HTC a souhaité appliquer à son tout dernier smartphone vedette, le HTC One. Le constructeur taïwanais introduit une toute nouvelle technologie nommée “UltraPixel” dans le but d'améliorer la qualité des clichés et des vidéos prises avec son smartphones. Nous allons essayer de comprendre comment ils y parviennent :

Les promesses du HTC One

HTC communique largement sur le fait que la technologie UltraPixel équivaut à un bon en avant dans le domaine de la qualité des photos et des vidéos prises par un compact ou un smartphone.

Les clichés pourront être pris rapidement et afficheront des couleurs fidèles et riches, y compris en conditions de faible luminosité.

Ce résultat est atteint, non pas en augmentant le nombre de Mégapixels,  mais en concevant un meilleur capteur de type CMOS, un algorithme de traitement de l'image plus performant et une optique plus lumineuse que la majorité des APN 8 ou 13Mpx. C'est la superposition de ces éléments qui fait la qualité photographique du HTC One.

Le capteur UltraPixel

Le principe est simple : plus la surface de chaque pixel est importante, plus grand est le nombre de photons que le pixel est en mesure d'absorber afin d'enregistrer les informations véhiculées par l'image.

Et dans ce domaine, le HTC One est le champion. Aucun smartphone sur le marché ne propose des pixels aussi grands : jusqu'à trois fois la surface des pixels d'un capteur 13 Megapixels.

Alors bien sûr, ce choix de conception implique que le HTC One aura un nombre de Mégapixels inférieur à ses concurrents. En effet, il n'est “que” de 4 Mégapixels. Mais à moins de vouloir faire des tirages de qualité professionnelle au format A3, c'est une définition largement suffisante pour la quasi totalité de nos usages : les clichés que nous prenons via nos smartphones sont majoritairement destinés à être consultés sur un écran d'ordinateur (1 million de pixels), ou une TV (2 millions de pixels pour les FullHD), ou partagés via des réseaux sociaux.

L'autre avantage de cette technologie est que les clichés occuperont beaucoup moins de place sur la mémoire de nos téléphones. On pourra donc les transférer plus rapidement sur des sites de partage ou de stockage cloud, sans compression et en utilisant moins le quota de data inclut dans nos forfait.

Le traitement ImageChip

Le programme en charge du traitement de l'image a été conçu par les ingénieurs même de HTC. Ces derniers ont pu le doter de fonctionnalités très impressionnantes pour un smartphone il faut le dire :

Autofocus continu

HTC a réussi à faire baisser le délai de l'autofocus à un niveau tel qu'il est annoncé plus rapide que le clignement des yeux ! Autant dire que l'écran affichera toujours une image mise au point.

Vidéos HDR en temps réel jusqu'en 1080p

Cette fonctionnalité est habituellement présente sur les APN ou camescopes haut de gamme. Elle consiste à corriger la luminosité des zones sous/sur-exposées de l'image pour se rapprocher de la restitution de la vision humaine. Dans le cas du HTC One, ce processus gourmand en ressources effectue ce travail en temps réel, y compris sur des vidéos en FullHD.

Correction en temps réel des défauts de la lentille

Correction des couleurs et de l'effet vignetage (bords plus sombres) dû à la forme de la lentille.

Réduction du bruit

Traitement qui améliore la qualité de l'image prise en environnement peu lumineux.

Une ouverture de f/2.0

Pour les non initiés, l'ouverture traduit simplement le diamètre de l'orifice qui laisse passer la lumière en direction du capteur photo. Plus le numéro associé à la lettre f (comme “focale”) est petit, plus l'ouverture est grande, et plus grande est la quantité de lumière qui passe.

Dans ce domaine encore, le HTC One bat des records pour un smartphone en proposant – à l'instar du HTC One X en 2012 – une ouverture de f/2.0, 44% plus grande que celle de l'iPhone 5 (f/2.4) et 90% plus grande que celle du Galaxy S3 (f/2.6) ! Dès lors, on comprends aisément pourquoi le HTC One est aussi performant en basse lumière par rapport à ses concurrents.

La stabilisation d'image

Faire des photos nettes depuis un smartphone n'est pas toujours chose aisée. Même si on est un bon photographe, le flou peut provenir de deux sources : un temps d'exposition important en basse lumière, et une ergonomie des smartphones pas toujours adaptée qui peut parfois contribuer à nous faire bouger au moment de déclencher.

La technologie HTC UltraPixel contribue à résoudre les deux problèmes de la façon suivantes :

• Le temps d'exposition du HTC One peut descendre jusqu'à 1/48ème de seconde, comparé à 1/30ème de seconde chez les autres constructeurs ou sur le HTC One X

• Le HTC One comprend un stabilisateur d'image optique – une grande première pour un Android phone – qui détecte et compense le mouvement du smartphone afin que le cliché reste net. Ce stabilisateur qu'on a plutôt l'habitude de retrouver sur un APN est capable de compenser les mouvements selon deux axes, et à une fréquence allant jusqu'à 2000Hz, soit 2000 fois par seconde !

Le comparatif

Sur le papier donc, le HTC One et sa technologie Ultrapixel présentent des avantages indéniables sur les smartphones concurrents. On pourrait même se demander si l'APN de ce smartphone ne serait pas meilleur que certains compacts peu lumineux. Rien de tel pour le vérifier qu'un test comparatif.

Pour le moment, les clichés dont on dispose nous proviennent de HTC. On attendra donc notre test pour se faire une idée définitive, mais on peut considérer les comparatifs ci-dessous comme une bonne base pour se faire une idée sur les différences de performances entre les terminaux.

HTC nous informe que la première série de clichés a été effectuée en conditions réelles, dans un bar et sans flash.

Le rendu des différents APN est très différent : alors que certains smartphones haut de gamme peinent à retranscrire les détails de l'image dans les parties les plus sombres, le HTC One se défend de façon impressionnante aussi bien au niveau des détails qu'au niveau du bruit.

La deuxième série a elle été réalisée en intérieur avec des conditions de très faible luminosité. Là encore on a l'impression que les caractéristiques uniques de la technologie HTC UltraPixel permettent au HTC One de réaliser le cliché avec succès, là où d'autres smartphones haut de gamme n'arrivent même pas à afficher une image.

Conclusion

Tout ceci reste bien entendu à vérifier lors d’un test poussé. Mais la technologie embarquée dans le HTC One est bien partie pour constituer un saut technologique important dans le domaine de la photo sur smartphone. Elle risque même de bouleverser nos usages : pendant combien de temps allons nous continuer à utiliser des APN compacts si a qualité photographique des smartphones continue de progresser de la sorte ?

Le HTC One et sa technologie UltraPixel apportent des avancées significatives dans les domaines de la taille des pixels, l’ouverture maximale, la vélocité de l’autofocus, le temps d’exposition minimal, la stabilisation optique, etc.

Toutes ces innovations permettent à priori de réaliser des clichés comme aucun autre smartphone sous Android ne le permet à ce jour. Mais il manque un benchmark important que nous ne manquerons pas de réaliser : comparer les performances en basse lumière du HTC One à la référence absolue dans le domaine : le Nokia Lumia 920 et sa technologie PureView.

Est-ce que cela constitue un avantage concurrentiel significatif pour HTC ? Il est trop tôt pour le dire, néanmoins ce capteur Ultra Pixel pourrait être ce qui se fait de mieux, pour le moment.

A suivre donc…

• La prise en main du HTC One, assiste t-on à la renaissance du fabricant taïwanais ?
• Le HTC One vient d’être officialisé avec toutes les caractéristiques techniques
• Les pré-commandes ont débuté en France
• HTC BlinkFeed, un nouveau widget de l’interface
• Retour sur l’appareil photo HTC Ultrapixel et HTC Zoe