Entre le moment où la lumière frappe le capteur et celui où vous ouvrez une image, l’appareil exécute une série de conversions. Ce chemin influence directement ce que vous pouvez modifier ensuite, et varie selon qu’il s’agit d’un appareil photo hybride ou d’un smartphone.
Du signal capteur au fichier RAW
Un fichier RAW n’est pas une image au sens habituel : c’est un ensemble de mesures. Sur un capteur de 24 Mpx, il contient 24 millions de valeurs de luminosité organisées selon une matrice de Bayer (rouge, vert, vert, bleu), le vert étant doublé en raison de la sensibilité de l’œil à cette longueur d’onde. Ces valeurs sont stockées sur 12, 14 ou 16 bits, soit entre 4 096 et 65 536 niveaux de luminosité par photosite, contre 256 niveaux par canal pour un JPEG standard en 8 bits.
Lors du déclenchement, la lumière génère un signal électrique, amplifié — c’est le rôle de l’ISO — puis converti par un convertisseur analogique-numérique. Le processeur d’image (DIGIC, EXPEED, BIONZ ou puce dédiée sur smartphone) inscrit ensuite dans le fichier les données du capteur, les métadonnées EXIF, une prévisualisation JPEG et les instructions de traitement qu’il aurait appliquées à un JPEG. Ces instructions sont seulement notées, pas appliquées aux données brutes : c’est ce qui permet de modifier ultérieurement la balance des blancs, de récupérer des hautes lumières ou d’ajuster l’exposition.
Ce que fait l’appareil pour produire un JPEG
La conversion en JPEG impose plusieurs opérations successives. Le dématriçage interpole les deux composantes couleur manquantes de chaque pixel à partir des photosites voisins. La balance des blancs ajuste ensuite les valeurs selon la température de couleur estimée ou fixée. Une conversion colorimétrique fait passer des données propres au capteur vers un espace standard (sRGB, Adobe RVB ou Display P3).
Le tone mapping applique une courbe de transfert, car le RAW est linéaire alors que la perception humaine ne l’est pas. Viennent ensuite la réduction du bruit, la correction d’artefacts comme le moiré ou les fausses couleurs, puis l’accentuation de la netteté et la saturation. Enfin, la compression JPEG réduit le poids du fichier, souvent dix à vingt fois moins lourd qu’un RAW, au prix d’une perte d’information irréversible.
Tous les appareils passent par la case RAW pour obtenir un JPEG, y compris ceux qui n’enregistrent pas ce format : les données du capteur servent de base à la conversion, que l’export soit proposé en JPEG uniquement.
Les architectures de capteur ne sont pas uniformes
Un appareil hybride associe généralement un photosite à un filtre couleur selon la matrice de Bayer classique. Beaucoup de capteurs de smartphones (Samsung ISOCELL, Sony IMX) utilisent une organisation Quad Bayer, Nona Bayer ou Tetra 2 pixel : quatre photosites partagent le même filtre couleur. En pleine lumière, le capteur peut regrouper quatre photosites en un pixel, un capteur de 200 Mpx produisant alors une image de 50 Mpx avec un meilleur rapport signal/bruit. En basse lumière, des regroupements plus larges, jusqu’à 16-en-1, amènent un capteur de 200 Mpx à produire une image de 12,5 Mpx avec des photosites virtuels plus grands.
Le RAW d’un smartphone est souvent livré en DNG, le format ouvert d’Adobe, avec des données plus proches de la sortie capteur que le JPEG ou le HEIF. Sur une grille Quad Bayer, le dématriçage est plus complexe qu’avec une matrice Bayer simple. Sur certains modèles, le fichier présenté comme RAW peut aussi avoir intégré une fusion de plusieurs prises alignées et combinées avant livraison, ce qui le rapproche moins d’un RAW d’hybride tout en améliorant dynamique et bruit.
Le cas de Fujifilm diffère également. Ses capteurs X-Trans, présents notamment sur les X100VI et X-M5, utilisent une grille 6×6 au motif moins régulier que le Bayer 2×2. Cette organisation limite le moiré sur les détails fins et réguliers (tissus, grilles, tuiles) et peut permettre de se passer d’un filtre passe-bas. Elle impose en revanche des algorithmes de dématriçage adaptés : les traitements conçus pour le Bayer peuvent produire des artefacts sur un RAW X-Trans. Les simulations de pellicules Fujifilm (Velvia, Classic Chrome, Acros, Nostalgic Neg) sont des courbes de compression tonale appliquées lors du passage du RAW au JPEG, avec des ajustements de chrominance par plage de luminance.
HEIF et HDR : un encodage final différent
Le HEIF est un conteneur pouvant embarquer une image encodée en HEVC (H.265), des métadonnées, de la transparence, une carte de profondeur ou plusieurs images. À qualité visuelle équivalente, un fichier HEIF peut peser environ 50 % de moins qu’un JPEG. Il peut travailler en 10 bits, soit 1 024 niveaux par canal, contre 8 bits pour le JPEG standard, ce qui limite le banding dans les ombres et améliore les dégradés de ciel. Il peut aussi transporter des images HDR avec des courbes adaptées à l’affichage HDR. La pipeline de traitement reste globalement identique : c’est l’étape finale d’encodage qui change.
Le HDR computationnel des smartphones fusionne plusieurs expositions pour éviter un ciel cramé ou un premier plan bouché. Sur des modèles haut de gamme comme l’iPhone 17 Pro, le Pixel 9 Pro ou le Galaxy S25 Ultra, le rendu peut toutefois paraître excessif : hautes lumières très brillantes, ombres fortement débouchées, ciel d’un bleu uniforme, feuillages très saturés. Il s’agit d’un choix de traitement privilégiant la lisibilité. La restitution dépend aussi de l’écran : la plupart des ordinateurs portables, TV d’entrée de gamme et moniteurs anciens sont en SDR et convertissent l’image, qui perd alors une partie de son intérêt. Les dalles OLED des smartphones et quelques TV haut de gamme sont les plus à même d’afficher correctement le HDR. Des progrès existent, le tone mapping de l’iPhone 17 étant plus subtil que celui de l’iPhone 14 et le Pixel 9 ayant fait des efforts sur les hautes lumières, sans que le rendu soit systématiquement satisfaisant.
Ce qui est établi et ce qui reste ouvert
Le principe est confirmé : le RAW conserve les mesures du capteur et des instructions non appliquées, le JPEG et le HEIF résultent d’une interprétation figée de ces données, et le HEIF offre un encodage plus efficace avec une profondeur de 10 bits. Les architectures Quad Bayer et X-Trans modifient le dématriçage et les résultats associés.
Plusieurs points restent en suspens. Le dossier ne précise pas quels modèles de smartphones intègrent une fusion multi-images dans leur fichier RAW, ni dans quelle mesure. Il ne quantifie pas les écarts de dynamique ou de bruit entre capteurs de tailles différentes. L’évolution du rendu HDR et la généralisation du HEIF sur les appareils autres que les smartphones ne sont pas documentées. Ces éléments dépendent des implémentations et ne peuvent être généralisés à partir des seuls faits disponibles.