Comment un appareil photo peut-il être à la fois 12MP et 1080p, alors que 1920x1080 n'est que de 2073600?

Dans les spécifications d'un prochain appareil photo pour smartphone (c'était celui-ci , juste pour mémoire), l'appareil photo est décrit comme "12MP, 1080p".

Mais cela n'a pas beaucoup de sens. Si la caméra est 1080p, c'est-à-dire capable de FHD avec une résolution de 1920x1080 pixels, alors c'est 2073600 pixels, soit environ 2MP - bien moins que ce qui est techniquement réalisable avec une caméra 12MP. Et avec 12MP, cet appareil photo serait capable de prendre des images bien au-dessus de l'UHD ou de 4k (ce qui représente environ 4000x2000 pixels ~ 8MP) - donc 12MP signifie-t-il que nous pouvons également prendre des images avec cette haute résolution?

Donc, ma question, comment lire cette spécification contradictoire de 12MP et 1080p, et si cela ne signifie pas que la résolution la plus élevée d'une image est de 1920x1080p, quelles sont alors les dimensions maximales?

La désignation 12MP est généralement utilisée pour faire référence à la photographie fixe tandis que la désignation 1080p fait référence à la vidéo.

Le capteur a 12 mégapixels - parfois un peu plus qui se masque. Cela signifie qu'il prend des photos de 12 mégapixels. Il s'agit très probablement d'une image au format 4: 3, ce qui signifie environ 4000x3000px.

La vidéo est un flux d'images, le plus souvent capturé de 24 à 60 FPS. Cela signifie que pour un capteur de 12 MP, il produirait 12 MP (disons RAW 8 bits pour des raisons de simplicité), ce qui à 24 FPS est de 12 x 24 = 288 Mo / s. C'est vraiment une énorme quantité de données, et c'est un minimum, car la profondeur de bits est souvent de 12 bits, donc 50% de plus.

Il existe plusieurs façons de travailler avec cela. La première consiste à avoir un processeur capable de lire cette quantité de données mais pas de les produire, auquel cas chaque trame de 12 MP est réduite à environ 2 MP, puis le processeur l'encode et l'écrit sur la carte mémoire. Cela vous permet d'obtenir une vidéo 1080p qui est aussi large qu'une image de 12 MP. Il s'agit de l'implémentation la plus courante.

Une autre implémentation consiste à prendre une zone de recadrage de l'image. Ceci est extrêmement courant avec la vidéo 4K car très peu de capteurs et de processeurs peuvent gérer ces données à 30 FPS. L'inconvénient est un angle de vue diminué. Combien dépend de la résolution du capteur; pour 12 MP, ce serait très minime puisque 4000x3000 n'est pas beaucoup plus large que 3840x2160. Pour un capteur de 16 ou 20 MP, il peut atteindre 1,3X. Notez que les vidéos HD et 4K ont un rapport d'aspect de 16: 9, donc même sur un capteur de 12 MP, il y aura une grande quantité de recadrage vertical.

Certains capteurs ont des circuits supplémentaires qui les rendent capables de produire des pixels groupés qui doivent ensuite être rééchantillonnés jusqu'à la résolution vidéo souhaitée. Supposons donc qu'un capteur de 12 MP avec une résolution de 4000x3000px puisse produire 2000x1500 qui sera ensuite rééchantillonné ou rogné à 1080p. De cette façon, on n'a pas besoin d'une lecture aussi rapide et un processeur moins puissant peut être utilisé.

Les capteurs CMOS - qui sont les plus courants de nos jours - peuvent également effectuer une lecture aléatoire des pixels afin qu'ils puissent sous-échantillonner les pixels d'une grande zone du capteur, en sautant certains entre les deux. Il en résulte certains artefacts, en particulier le moiré .

1080p fait référence à la vidéo: balayage progressif 1920 × 1080 . Le téléphone est capable d'images fixes de 12 Mpixels mais seulement de vidéo 1080p. (C'est assez typique; il faut beaucoup plus de puissance de traitement pour prendre une vidéo à une résolution donnée que pour prendre une image fixe à cette résolution.)

La différence est que l'image vidéo est traitée à partir d'images fixes. Le taux de transfert de données pour une résolution de capteur complète (c'est-à-dire 12 Mp) serait trop élevé pour une utilisation normale et il n'y a pas de norme pour une telle vidéo. Nous utilisons à peine la vidéo 1080p.

Ainsi, le matériel de votre téléphone effectue une mise à l'échelle spécialisée et très rapide de chaque image vidéo vers le bas, de la pleine 12Mp à la 1080p standard (ou tout ce que vous avez spécifié). Cette image vidéo est ensuite codée à l'aide du codec requis (là encore généralement par du matériel spécialisé rapide) pour former un flux vidéo compact.