iPhone 15 Pro Max : comment Apple a réussi à cacher 7 objectifs dans seulement trois appareils photo

Mardi soir, Apple présentait son nouvel iPhone 15 Pro Max. Plus encore que les précédentes déclinaison « Pro » des iPhone, ce nouveau modèle s’avère particulièrement optimisé pour la photo, notamment grâce à l’intégration d’un téléobjectif avec zoom x5 qui n’est pas présent sur l’iPhone 15 Pro.

Pourtant, le message d’Apple a pu manquer de clarté auprès des utilisateurs, le constructeurs ayant annoncé la possibilité de profiter de sept objectifs différents… alors qu’il n’y en a que trois au dos du smartphone.

Trois objectifs… pour trois niveaux de zoom optique

Dans l’un de ses visuels, Apple communique en effet sur la polyvalence de son iPhone 15 Pro Max en photo en annonçant la possibilité de prendre des photos en macro, mais également en équivalent 13 mm, 24 mm, 28 mm, 35 mm, 48 mm et 120 mm sans perte.

Pour les utilisateurs plus habitués à parler en niveau de zoom, cela signifie donc, en plus de la macro, un zoom x0,54 (ultra grand-angle), x1 (grand-angle), x1,16, x1,46, x2 et x5 (téléobjectif).

Il faut comprendre qu’Apple utilise ici non seulement les focales réelles de ses différents appareils, pour l’ultra grand-angle, le grand-angle et le téléobjectif, mais également des longueurs focales classiques utilisées en photo, comme le 28 ou le 35 mm, souvent utilisées pour la photo de rue ou de reportage.

Concrètement, seules les focales de 13, 24 et 120 mm sont ainsi de véritables zoom optiques, chacune correspondant à un appareil différent au dos du smartphone. Pour comprendre les focales annoncées de 28, 35 et 48 mm, il faut cette fois se pencher sur la technologie embarquée dans le capteur photo principal : le pixel binning.

Un capteur principal très polyvalent

Comme sur l’iPhone 14 Pro avant lui, l’iPhone 15 Pro (et Pro Max) est doté d’un capteur photo principal de 48 mégapixels associé à l’objectif équivalent 24 mm.

Par défaut, ce smartphone va en fait capturer des clichés de 12 mégapixels en regroupant 4 photosites pour former un seul pixel, c’est ce qu’on appelle le pixel binning. Cette technologie présente l’intérêt de simuler des photosites plus larges, permettant ainsi une meilleure gestion des basses lumières, mais également une plage dynamique plus élevée, particulièrement adapté pour les photos à contrejour par exemple.

Cependant, le fait d’avoir un capteur doté de quatre fois plus de pixels que les 12 mégapixels nécessaires pour faire une photo présente un autre intérêt de taille. Il va permettre de tirer parti de cette haute définition pour zoomer dans l’image sans réduire la définition. Ainsi, on pourra aller jusqu’à un zoom x2 en conservant un total de 12 millions de pixels exploités pour la photo — la même définition que le mode par défaut, sans zoom. Avec ce type de zoom hybride, le smartphone ne va alors plus regrouper les photosites par groupe de quatre, mais va permettre de gagner en définition, comme si on avait recadré dans la photo. Plus qu’un zoom numérique où les pixels sont artificiellement agrandis, l’image est alors capturée en définition native, du moins par rapport au mode par défaut du capteur.

C’est ce qui explique la formulation particulièrement floue utilisée par Apple sur la fiche technique de son iPhone 15 Pro Max :

Téléobjectif 2x 12 Mpx (activé par le capteur quad-pixel) : 48 mm, ouverture ƒ/1,78, système de 2ᵉ génération de stabilisation optique de l’image par déplacement du capteur, 100 % de Focus Pixels

Ici, l’iPhone 15 Pro Max n’utilise pas de véritable téléobjectif dédié x2 équivalent 48 mm. En fait, le smartphone va recadrer une photo de 12 mégapixels dans une image initiale de 48 mégapixels en utilisant donc le capteur associé à l’objectif principal. C’est exactement le même principe pour les autres valeurs intermédiaires de 28 mm et 35 mm où les iPhone vont effectuer un crop dans l’image de X1,16 et X1,46. Il faut juste passer par un redimensionnement de la photo obtenu pour qu’elle affiche une définition de 4000 x 3000 pixels. On arrive alors bel et bien à une photo de 12 millions de pixels… comme sur le mode par défaut du capteur principal, sans avoir à agrandir les pixels.

Zoom optique, hybride ou numérique, c’est du pareil au même pour la perspective

La question peut alors se poser de savoir s’il s’agit d’un zoom numérique, hybride ou optique… peu importe. Hormis le zoom numérique, qui vient détériorer la qualité de l’image en agrandissant artificiellement chaque pixel, le rendu sera strictement identique du point de vue de l’image et des perspectives.

Contrairement à une croyance répandue — et sur laquelle je me suis moi-même pris les pieds dans le tapis par le passé — cela ne change rien de zoomer optiquement ou numériquement dans une image.

Pour la photo ci-dessous, j’ai pris la même photo avec un objectif 17 mm et un objectif 170 mm, à la même distance du sujet puis j’ai recadré la photo afin de simuler un zoom numérique : la perspective est parfaitement identique sur les deux photos.

Zoom optique

Zoom numérique

Certes, la photo capturée avec un zoom optique est de bien meilleure qualité, avec davantage de détails, une meilleure luminosité globale et un flou d’arrière-plan plus travaillé. Si on veut l’imprimer sur 4 mètres de large, proposer plus d’objectifs sur le smartphone sera toujours plus qualitatif. Mais du côté des perspectives en elles-mêmes, le zoom numérique reproduit les mêmes proportions entre le sujet et son arrière-plan que le zoom optique. Ce qui importe en photo, pour changer les perspectives, ce n’est pas le niveau de zoom, mais la distance à laquelle vous vous placez de votre sujet. Que ce soit avec un zoom hybride, optique ou numérique, plus vous vous éloignez, plus vous aurez des perspectives écrasées, avec des éléments en arrière-plan qui apparaitront grands.

Surtout, les soucis liés au zoom numérique ne devraient pas être rencontrés par l’iPhone 15 Pro Max avec les focales virtuelles de 28, 35 et 48 mm, puisque le smartphone utilisera à chaque fois un photosite pour capturer un pixel, sans les agrandir en traitement. Pour le flou d’arrière-plan, il n’est de toute façon pas — ou très peu — généré de manière optique sur smartphone, compte tenu de la faible taille des capteurs, mais est travaillé essentiellement par des algorithmes grâce au mode portrait. Là encore, le smartphone devrait donc bien s’en tirer dans cet exercice, même avec un zoom hybride.

Un ultra grand-angle utilisé aussi pour la macro

Le dernier point mis en avant par Apple durant sa conférence concerne l’objectif « macro » de l’iPhone 15 Pro Max. Ici aussi, pas de secret : la macro n’est pas une longueur focale spécifique. En fait, pour prendre des photos macro, le smartphone va utiliser l’appareil photo ultra grand-angle, comme c’est déjà le cas chez la grande majorité des smartphones haut de gamme concurrents chez Samsung, Xiaomi ou Google.

En fait, les objectifs ultra grand-angle pour smartphone ont pour intérêt de permettre une distance de mise au point particulièrement réduite. Dès lors, il sera possible de s’approcher de très près des fleurs ou des insectes pour capturer un cliché avec beaucoup de détails. Même si un recadrage peut être opéré, il n’en demeure par moins que la photo est bel et bien capturée avec l’objectif ultra grand-angle, et non pas avec un objectif dédié uniquement à la macro.

Un zoom x3 qui disparaît

Sur les précédents iPhone Pro — et sur l’iPhone 15 Pro — Apple proposait jusqu’à présent un appareil avec zoom x3 équivalent 77 mm. Cette optique va disparaître sur l’iPhone 15 Pro Max, remplacée par le zoom périscopique x5 équivalent 120 mm.

Ce changement de formule optique n’est pas sans poser quelques problèmes en termes de polyvalence. Certes, il sera plus simple de viser de loin avec l’iPhone 15 Pro Max, mais la qualité sera bien moindre au-delà du zoom x2. Il faut dire qu’entre le x2 et le x5, le capteur principal de l’iPhone 15 Pro Max ne sera pas suffisamment défini pour proposer un zoom hybride sans perte de qualité. Le smartphone va donc logiquement recadrer davantage dans la photo en agrandissant les pixels existants pour conserver une définition de l’image — mais pas du capteur — de 12 millions de pixels.

Ce problème n’est pas exclusif à Apple. Samsung a dû faire face au même souci avec son Galaxy S23 Ultra dont l’image perd drastiquement en qualité à mesure que l’on zoom au-delà du x3, avant de proposer à nouveau un zoom optique à x10. Samsung réfléchirait d’ailleurs à apporter une solution en proposant un capteur mieux défini pour son appareil x3 avant de permettre un zoom sans perte jusqu’à x6 sur son Galaxy S24 Ultra.