L’iPhone 12 Pro embarque, pour la première fois sur un smartphone Apple, un « lidar » ou « light detection and ranging », c’est à dire « détection et estimation de la distance par la lumière » en français. Grâce à ce dispositif, le smartphone pourra scanner l’espace et mesurer les distances avec les objets environnants. Ce qui, entre autres, facilite la mise au point du module photo lorsque la luminosité est faible et ouvre la porte à de nouveaux usages de réalité augmentée.
Lidar rime avec radar, et c’est logique, car sur le principe c’est un peu la même chose. On envoie une onde électromagnétique vers une cible et on mesure le temps qu’il faut à l’onde réfléchie pour revenir à sa source. Comme on connaît la vitesse, qui est celle de la lumière (environ 300 000 km/s), une simple multiplication et une division par deux permet d’obtenir la distance. La différence, c’est que le radar travaille avec des ondes radioélectriques alors que le lidar utilise la lumière du spectre visible, infrarouge ou ultraviolet. Les ondes sont ainsi émises sous la forme de faisceaux laser à impulsions. Plus ces impulsions sont brèves et puissantes, plus la mesure sera précise.
Capturer des scènes d’accident ou de crime
Les usages de cette technologie, qui date des années 1960, sont nombreux et l’iPhone 12 n’est que le dernier arrivé d’une longue liste de produits qui en profitent. Les gendarmes, par exemple, utilisent depuis des années le lidar sous la forme d’un scanner 3D où un système de miroirs pivotants permet de balayer l’environnement à haute vitesse avec un seul et même faisceau laser infrarouge, de longueur d’onde 905 nm. Ce qui permet de réaliser plusieurs millions de mesures par seconde. Un tel appareil permet de fixer une scène d’accident ou de crime avec une précision de l’ordre du millimètre.
Les voitures autonomes, de leur côté, utilisent des appareils similaires, mais montés sur le toit du véhicule et actifs en permanence. Ceux du fabricant Velodyne, par exemple, permettent de scanner l’espace à 360° sur un distance pouvant aller jusqu’à 245 mètres avec une précision de l’ordre du centimètre. Le nombre de points mesurés par seconde se situe entre 300 000 à 4,8 millions, en fonction du modèle utilisé. À l’instar de Faro, Velodyne utilise des faisceaux de laser infrarouge avec une longueur d’onde de 905 nm, qui sont inoffensifs pour les yeux.
Le nouveau smartphone d’Apple utilise, lui aussi, un scanner 3D où les mesures sont réalisées point à point. La distance maximale est d’environ cinq mètres, selon Techradar.com. C’est très différent des systèmes que l’on trouve actuellement dans les smartphones Android et qui sont appelés caméras « time of flight » (ToF) ou « scannerless lidar ». Dans un tel dispositif, toute la scène est illuminée d’un coup et le signal écho est reçu par un capteur photo spécial, très sensible à la lumière.
Sur l’image obtenue, les distances sont déduites par une mesure du temps de parcours et la quantité de lumière reçue par chaque pixel : plus c’est intense, plus c’est proche. Ce même principe est utilisé pour le capteur infrarouge d’Apple Face ID ou, moins récent, de celui de Microsoft Kinect. Un tel dispositif est techniquement plus simple, mais sa résolution et sa précision sont moins bonnes que dans le cas d’un scanner point à point.
Avec son lidar, Apple a donc un petit coup d’avance. Et ne compte pas s’en servir uniquement pour améliorer vos photos. Le lidar de l’iPhone 12 Pro pourra également, demain, produire des scènes en réalité augmentée bien plus réalistes. Snapchat a d’ores et déjà annoncé un filtre qui profitera de la puissance du Lidar du tout nouveau smartphone.
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