Tel que défini dans le dictionnaire, un périscope est un instrument optique qui permet à quiconque de voir autour d'un obstacle sans être vu.
Il comprend généralement des miroirs ou des prismes réfléchissants qui réfractent la lumière à l'angle optimal, vous permettant de voir ce qui se trouve au-dessus ou en dessous de votre champ de vision. Les périscopes sont utilisés dans les sous-marins ou les chars depuis des décennies.
Connu sous le nom de «lentilles périscopiques» ou «lentilles pliantes», l'idée est d'augmenter l'espace qu'une lentille peut occuper dans une zone limitée. C'est le même principe que le périscope sous-marin, mais utilise le principe pour modifier le chemin de la lumière à l'intérieur d'un smartphone.
Au lieu de placer le capteur de l'appareil photo au bas du smartphone, l'idée est que le capteur peut être placé sur le côté dans l'espace limité de l'épaisseur du téléphone. Dans la ruée vers l'amincissement des téléphones, il n'y a pas grand-chose à faire en profondeur, mais vous pouvez déplacer les éléments pour libérer plus d'espace (hauteur) de l'appareil.
Normalement, les objectifs sont placés devant le capteur de l'appareil photo, mais lorsque vous utilisez un prisme ou un miroir pour diriger la lumière à travers un espace à l'arrière du téléphone, on pourrait dire que l'appareil photo prend la photo derrière un coin, donc pour le représenter.
Pour comprendre le rôle du périscope à l'intérieur du module caméra, il faut visualiser le smartphone dans l'espace 3D avec les différents axes représentés par les lettres X, Y et Z. L'écran du smartphone est positionné dans le plan YZ, tandis que son épaisseur est mesuré le long de l'axe X. Les capteurs de caméra traditionnels et les objectifs qui les accompagnent sont également situés dans le plan YZ, perpendiculaire à l'axe Z.
Dans le cas d'un agencement périscope, cependant, le capteur et la lentille sont positionnés dans le plan XZ et coupent le plan Y à angle droit. Enfin, devant le capteur de la caméra, le prisme qui modifie la direction de la lumière est placé perpendiculairement au capteur. L'utilisation d'un prisme à angle droit est la raison pour laquelle les caméras périscopes ont des découpes d'objectif carrées ou rectangulaires au lieu des découpes circulaires traditionnelles.
Étant donné que le système vous permet d'établir la distance entre le capteur et l'élément réfléchissant, cela signifie qu'il y a plus de liberté d'utiliser des objectifs différents que ceux normalement utilisés dans les smartphones. Ceci, combiné à l'espace accru qui permet un agencement plus large des distances d'éléments, signifie que les concepteurs peuvent créer des groupes de lentilles optimisés pour cet agencement.
Puisqu'il y a plus de place pour jouer avec les éléments de l'objectif, il est également possible que les fabricants aient inclus la possibilité que les éléments soient interchangeables. Cela permettrait aux objectifs d'offrir plus de contrôle sur la mise au point de l'appareil photo et permettrait des effets de zoom encore plus importants.
Maintenant que nous avons expliqué le concept, il est probablement plus facile de montrer une démonstration fournie par Samsung sur la façon de connecter une caméra périscope à un téléphone mobile.
Premiers pas dans l'utilisation des lentilles périscopes sur les téléphones
Apple ne sera pas le premier à proposer un smartphone avec une caméra périscope, si jamais il l'utilise dans les futurs modèles (on parle du modèle 2022), puisque certains concurrents ont déjà vendu des modèles utilisant cette technologie.
Huawei a été l'un des premiers à vendre un smartphone qui utilisait une caméra périscope, le P30 Pro, qui incorporait ce qu'ils appelaient un objectif SuperZoom. Cette nouveauté a permis à Huawei de présenter un zoom hybride 10x et s'est vanté que certaines images pouvaient être réalisées à l'aide d'un zoom 50x.
Les fabricants de smartphones l'appellent "zoom hybride", la combinaison du zoom optique et du zoom numérique. Autrement dit, une image utilise le zoom optique autant que ses objectifs le permettent, puis cette image est agrandie via un logiciel.
Samsung a lancé son Galaxy S20 Ultra en février 2020, avec ce qu'ils ont appelé "Space Zoom", dans lequel un système d'objectif périscope était combiné à un capteur de 48 mégapixels.
Ce téléphone a permis un zoom optique 4x et un zoom hybride 10x sans perte de qualité et un zoom numérique 100x.
Bien sûr, ces avancées ou nouvelles ne leur ont guère été utiles pour vendre plus d'appareils, car le leadership d'Apple reste indemne.
Différence entre une caméra périscope et une caméra téléobjectif
Les téléobjectifs sont ceux qui permettent un zoom optique avec ou sans partie mobile. À l'inverse, une caméra périscope est essentiellement une extension de la caméra standard. En plus de la différence d'orientation, les caméras téléobjectif ou périscope se distinguent par la façon dont la caméra s'ouvre. En effet, l'ouverture rectangulaire de la caméra périscope permet de les différencier facilement des autres types de caméras. Les téléobjectifs standard, en revanche, utilisent des ouvertures circulaires et ne peuvent pas être différenciés à l'œil nu.
Étant donné le plus grand nombre d'objectifs utilisés dans une configuration de périscope, un téléobjectif a une distance focale plus longue. Enfin, aucun n'est compatible avec une distance focale variable, bien que certaines modifications futures puissent y parvenir.
Avantages et inconvénients de la caméra périscope
Bien que nous ayons déjà discuté des avantages de la conception de la caméra périscope, elle a également ses limites. Résumons-les :
Professionnels
Son principal avantage, comme nous l'avons dit, est qu'il permet de capturer un objet ou une scène distante dans la même qualité qu'un appareil photo normal sans que l'objectif n'ait à bouger.
L'orientation perpendiculaire du périscope permet de le positionner à l'intérieur du corps du téléphone mobile sans affecter son épaisseur.
La stabilisation automatique permet de réduire le bruit de l'image par rapport à l'utilisation du zoom numérique.
L'appareil photo périscope est parfait comme objectif macro, même sans avoir à s'approcher trop près du sujet.
Contre
Sa principale limitation est que sa distance focale est limitée.
Un autre inconvénient est qu'à mesure que la distance focale augmente, le champ de vision se rétrécit et l'ouverture de la caméra est plus petite que celle de la caméra principale (en supposant que les mêmes objectifs sont utilisés sur les deux caméras).
Avec une ouverture plus petite, la quantité de lumière entrant dans le capteur est réduite, ce qui augmente les exigences d'éclairage ambiant. En conséquence, les photos prises avec un appareil photo périscope sont très sombres ou artificiellement surexposées par rapport à un appareil photo principal avec une ouverture beaucoup plus large.
Un zoom amélioré sur l'iPhone ?
Pour le moment, il semble qu'Apple n'ait pas l'intention d'inclure un zoom périscope dans la prochaine version de l'iPhone, même s'il semble qu'il n'y aura pas grand-chose d'autre à attendre.
Un rapport de l'analyste Ming-Chi Kuo en novembre 2020 alimente l'idée qu'Apple proposera un tel système dans le modèle 2022. Cependant, en mars 2021, Kuo révise ses prévisions à 2023.
En novembre 2020, des rumeurs circulaient selon lesquelles Apple recherchait un fournisseur de "caméra pliable" pour les futurs modèles d'iPhone. C'était censé être pour le jeu de trois caméras, où l'on utiliserait la technologie de zoom.
En décembre 2020, d'autres rapports ont souligné que le partenaire d'Apple, LG InnoTek, pourrait tenter de Samsung d'acheter des déclencheurs et des objectifs pour créer des modules de caméra pliables. Ces modules seraient destinés aux futurs modèles d'iPhone.
Bien sûr, Apple a déposé plus de brevets dans ce domaine. L'un est apparu en janvier 2021 qui suggérait d'utiliser un actionneur pour déplacer les éléments de l'objectif avec un système de caméra plié, qui pourrait offrir une stabilisation optique de l'image et une mise au point automatique.
Bien sûr, le développement d'objectifs périscopes ne doit pas être utilisé uniquement sur les iPhones ou les iPhones. La prétendue "Apple Car" pourrait utiliser les lentilles pour alimenter ses systèmes de détection environnementale. La capacité de gérer la façon dont les systèmes de caméra et d'objectif sont construits pourrait permettre à Apple de créer des réseaux de capteurs d'image qui pourraient être davantage intégrés dans le châssis du véhicule.
Dans tous les cas, l'intérêt d'Apple pour une technologie, n'en parlons pas si elle est utilisée par un produit commercial, comme l'objectif périscope, suppose sa validation définitive, et conduira le reste des constructeurs à commencer à intégrer des versions de qualités différentes dans leurs produits pour essayer de "ressembler" à l'iPhone, à l'Apple Car ou partout où Apple l'utilise.
Si l'on tient compte des avancées de la photographie computationnelle qu'Apple réalise année après année, l'augmentation du zoom apportée par l'appareil photo périscope permettra une nouvelle étape de la photographie avec l'iPhone.
