Test approfondi du Xiaomi 18 Ultra : un regard de près sur le capteur, l'écran et le matériel vidéo

Résumé : Le matériel du Xiaomi 18 Ultra est examiné en détail : capteur LOFIC 3.0 à deux couches, écran Tandem OLED de 5 500 nits et PWM à 4 320 Hz, options XRING O3 et Snapdragon 8 Elite Gen 6, zoom Leica continu de 75 à 150 mm et enregistrement 8K ProRes sur SSD externe. À la fin, une comparaison avec l'iPhone 18 Pro Max et le Galaxy S27 Ultra, ainsi que des conseils d'utilisation.

Depuis des années, on nous sert le même refrain lors des lancements de smartphones : « Grâce à notre IA, nous fusionnons 9 images différentes, désormais les photos de nuit sont magnifiques ! »

Le résultat ? Vous photographiez un chien qui court dans la rue la nuit, et il a trois pattes. Les mèches de cheveux agitées par le vent restent suspendues dans l'air comme des fantômes. Vous prenez un portrait à contre-jour, et l'arrière-plan se transforme en une explosion nucléaire toute blanche, ou bien votre visage est lissé comme celui d'une poupée en plastique. Car depuis dix ans, les fabricants de smartphones se réfugient dans l'illusion de la « photographie computationnelle », qui tente de rafistoler avec du logiciel les limites physiques du matériel.

C'est précisément là que le Xiaomi 18 Ultra frappe du poing sur la table en déclarant : « Assez de ces tromperies logicielles, venez voir comment on fait du pur matériel et de l'ingénierie ».

Dans cet article, on jette les brochures marketing à la poubelle. En vrais passionnés de matériel, on pose sur la table le tournevis, le microscope et la caméra thermique : de l'architecture de pixels LOFIC 3.0 au panneau Tandem OLED de 5 500 nits, du périscope Leica mécanique coulissant sur rail à l'enregistrement 8K ProRes sur SSD externe branché en Type-C, nous examinons l'appareil en détail.

1. Qu'est-ce que le LOFIC 3.0 ? (Une vraie plage dynamique de 19 stops, sans logiciel)

Comprenons d'abord le problème de base : pourquoi cette lumière explose-t-elle en blanc pur lorsqu'on pointe un appareil photo de téléphone vers le soleil ou vers les phares d'une voiture la nuit ?

Imaginez les pixels de silicium comme de minuscules verres d'eau. Les photons entrants remplissent le verre d'électrons. Dans un capteur de téléphone classique, ce verre contient entre 12 000 et 15 000 électrons (Full Well Capacity - FWC). Dès que le soleil frappe, le verre déborde en 0,001 seconde ! Les électrons qui débordent soit s'écoulent vers les pixels voisins (blooming), soit le processeur constate le débordement et rend directement cette zone en blanc pur (#FFFFFF) ; tous les détails des nuages dans le ciel disparaissent.

Que font Apple et Samsung pour résoudre cela ? Au moment où vous appuyez sur le déclencheur, ils prennent en arrière-plan entre 5 et 9 images (une sombre, une claire, une moyenne) et les superposent. Mais s'il y a du mouvement dans la scène (un enfant qui court, un phare de voiture, quelqu'un qui danse), les images ne concordent pas et l'on obtient cette fameuse bouillie de « ghosting / fantômes ».

• Comparaison des architectures de pixels des capteurs : plage dynamique de 19 stops

BSI CMOS traditionnel

1 couche

Photodiode et transistors ensemble

Les transistors et les circuits de réinitialisation partagent la même surface que la photodiode. La surface de silicium se réduit.

Capacité du puits (FWC) :

~15 000 e-

Conséquence du débordement :

Blooming / explosion en blanc

Approche HDR :

5 à 9 images (risque de ghosting)

Xiaomi 18 Ultra LOFIC 3.0

Empilement à 2 couches

Réservoir de photons séparé et grille de transfert

Les transistors ont été déplacés sur la couche inférieure, et un réservoir de débordement latéral à diélectrique atomique a été ajouté à côté de la photodiode.

Couche 1 (lumière pure) :

35 000 e- + 120 000 e- LOFIC

Couche 2 (hybride Cu-Cu) :

Circuit HGC/LGC + Surge C5 DMA

Capacité totale :

155 000 e- (19 stops / zéro ghosting)

Qu'a fait Xiaomi ?

1. Ils ont déplacé les transistors à l'étage inférieur (2-Layer Transistor) : Ils ont retiré les transistors de réinitialisation et de tension des pixels d'à côté de la photodiode pour les placer sur une plaque de silicium séparée dans la couche inférieure. La couche supérieure est entièrement consacrée à la lumière ; à elle seule, la capacité du verre principal atteint 35 000 électrons.
2. Ils ont creusé à côté un bassin de 120 000 électrons (LOFIC 3.0) : C'est là que se trouve la vraie magie pour les passionnés. Juste à côté de la photodiode, ils ont placé un condensateur de débordement latéral à diélectrique atomique. Quand le soleil frappe et que le verre déborde, les électrons ne sont pas perdus ; une grille de transfert microscopique s'ouvre et les électrons qui débordent remplissent ce réservoir supplémentaire de 120 000 électrons !

Le résultat ? Un seul pixel peut désormais absorber 155 000 électrons. C'est un bassin dix fois plus profond que les minuscules puits de 15 000 électrons des téléphones standards ! En pratique, cela signifie une plage dynamique incroyable de pas moins de 19 stops en une seule exposition.

La caméra de cinéma ARRI Alexa 35 à 80 000 dollars utilisée dans les productions hollywoodiennes possède une plage dynamique de 17 stops. Le Xiaomi 18 Ultra atteint ce niveau en un seul instantané, dans votre poche. Pas de fusion multi-images, pas d'attente du processeur, le ghosting est physiquement impossible. Vous photographiez à contre-jour : on distingue à la fois les limites du disque solaire et les nervures des feuilles dans l'ombre, parfaitement nettes.

2. TCL CSOT C9 Tandem OLED : un écran de 5 500 nits qui défie le soleil

Côté écran non plus, on n'a pas recours aux astuces bon marché consistant à « gonfler la luminosité du panneau par logiciel puis à l'assombrir au bout de 30 secondes à cause de la surchauffe ». Le C9 Tandem OLED à double couche, développé avec le fabricant de panneaux TCL CSOT, est utilisé.

• TCL CSOT C9 OLED tandem à double couche — agencement photonique : 5 500 nits / PWM 4 320 Hz
• COUCHE 6 : Dragon Crystal Glass 3.0 · surface en cristal céramique absorbant les chocs à 10 couches
• COUCHE 5 : structure sans polariseur (+33 % de transmission lumineuse) (filtre de couleur CoE sans polariseur)
• COUCHE 4 : couche photonique supérieure (faible courant, flux lumineux élevé) (couche d'émission 2 (EML 2))
• INTERFACE : pont de génération de charge reliant les deux couches en série (effet tunnel quantique (CGL))
• COUCHE 2 : couche photonique inférieure (équilibre thermique, zéro burn-in) (couche d'émission 1 (EML 1))
• COUCHE 1 : matrice LTPO 4.0 IGZO · pilote de rafraîchissement variable de 1 Hz à 144 Hz

Pourquoi tandem (double couche) ?

Sur un écran OLED classique, si vous poussez la luminosité à 3 000-4 000 nits, vous devez injecter un courant électrique dément dans les pixels. Un courant élevé signifie une chaleur incontrôlée ; et une chaleur excessive consume les molécules organiques en les brûlant, si bien que le panneau « grille » (pour parler crûment) en six mois (burn-in).

Ici, Xiaomi superpose deux couches d'émission organique indépendantes en les séparant par une couche à effet tunnel quantique (CGL), comme un sandwich :

• La contrainte électrique imposée aux pixels est réduite de moitié.
• À courant égal, deux fois plus de photons sont émis.
• La luminosité de crête atteint 5 500 nits, et la luminosité plein écran en extérieur (HBM) 2 600 nits.
• Et le meilleur : le risque de brûlure diminue de 80 % tandis que la durée de vie de l'écran triple !

Fin du scintillement, ennemi des yeux : PWM 4 320 Hz

Lorsque vous filmez les écrans d'iPhone et de Samsung avec une caméra à 240 FPS en ralenti, vous voyez les pixels clignoter frénétiquement (faible PWM de 480 Hz). Votre œil ne perçoit pas ce scintillement, mais vos muscles oculaires se contractent et se relâchent sans cesse, ce qui provoque maux de tête et sécheresse oculaire.

Le Xiaomi 18 Ultra monte à une fréquence PWM de 4 320 Hz à faible luminosité. Une vitesse à laquelle les muscles oculaires ne peuvent physiquement pas réagir. À forte luminosité, c'est le gradation DC totale matérielle qui prend le relais. Même si vous lisez des articles pendant des heures au lit la nuit, vos yeux ne deviennent pas injectés de sang.

3. Deux processeurs différents : XRING O3 AI ou Snapdragon 8 Elite Gen 6 ?

Avec cette série, Xiaomi propose deux variantes de processeur, plongeant les passionnés de hardware dans un doux dilemme.

Paramètre matériel	Xiaomi XRING O3 AI	Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro
Technologie de fabrication	architecture GAA personnalisée 3 nm	GAA hybride 3 nm / 2 nm
Architecture CPU	silicium hybride personnalisé Xiaomi	Qualcomm Oryon V4 (4,60 GHz)
Geekbench 6 multicœur	11 850 points	12 450 points
NPU d'intelligence artificielle	125 TOPS (en tête)	105 TOPS Hexagon
Processeur d'image	Surge C5 (DMA direct à 6,8 Gpix/s)	Spectra ISP (5,9 Gpix/s)
Ray tracing GPU	16 cœurs personnalisés (68 FPS)	Adreno 9e génération (76 FPS)
Stabilité thermique	94 % (froid comme la glace)	88 %

Lequel choisir ?

• Si vous êtes photographe / vidéaste / créateur de contenu -> XRING O3 : le Surge C5 ISP, conçu par Xiaomi, aspire le flux massif de données 16 bits binaires produit par le capteur LOFIC directement par accès mémoire (DMA) à une vitesse de 6,8 gigapixels par seconde. Lors d'un test de stress de 60 minutes, il affiche 94 % de stabilité ; le téléphone ne prend jamais feu.
• Si vous êtes un joueur hardcore / amateur de benchmark -> Snapdragon 8 Elite Gen 6 : les cœurs Oryon V4 qui culminent à 4,6 GHz tiennent tête aux puces de bureau en puissance de calcul pure. Son GPU Adreno 9 produit 76 FPS dans les jeux avec ray tracing (Solar Bay).

4. Optiques Leica : zoom continu mécanique sur rail (75 mm - 150 mm)

L'une des plus grandes tromperies des téléphones du marché concerne le zoom. Ils ajoutent un « périscope 5x » à l'arrière. Lorsque vous zoomez à 3x ou 4,2x, ils recadrent en réalité numériquement l'image depuis la caméra principale (crop). Résultat ? Des pixels boueux.

À l'intérieur de la caméra périscope 200 MP du Xiaomi 18 Ultra se trouvent un double moteur piézo-linéaire et des blocs de verre optique coulissant sur des rails indépendants :

• De 75 mm (environ 3,2x) à 150 mm (6,5x et 10x), le groupe de lentilles se déplace physiquement d'avant en arrière.
• À chaque millimètre intermédiaire (par exemple 85 mm, 105 mm, 135 mm), il n'y a aucun recadrage numérique ; vous obtenez une résolution optique mécanique pure de 200 MP.
• Toutes les lentilles intègrent du verre fluorite Leica Summilux 1G+7P APO (apochromatique). Grâce à des éléments optiques spéciaux à très faible diffusion de lumière, ces affreuses aberrations chromatiques violettes/vertes autour des branches lumineuses ou des reflets chromés sont réduites à zéro.

5. Le vrai rêve du geek : enregistrer du ProRes 422 HQ 8K depuis l’USB-C vers un SSD externe !

Nous voici au point de ce téléphone qui m’enthousiasme le plus.

Même si la mémoire interne UFS 4.1 du téléphone lit 4 Go par seconde, on ne veut pas remplir la mémoire interne lors de tournages vidéo professionnels. On branche un SSD externe portable (par exemple Samsung T9 ou SanDisk Extreme Pro) sur le port USB 3.2 Gen 2 10 Gbps du Xiaomi 18 Ultra.

L’interface de l’appareil photo reconnaît instantanément le disque externe et passe en mode d’écriture directe sur le SSD !

• Stockage externe direct et flux de montage : USB 3.2 Gen 2 10 Gbps
• Appareil source : capture en direct 8K 60 FPS sans interruption sur tous les objectifs et encodage couleur matériel. (Xiaomi 18 Ultra, intégration Surge C5 ISP)
• Bus de données : contourne la mémoire interne avec une bande passante d’écriture continue de 300 Mo/s. (USB 3.2 Gen 2 (10 Gbps), zéro throttling thermique)
• Média cible : Apple ProRes 422 HQ & ACES 1.3 MasterColor LOG écrits directement sur le disque. (SSD externe (Samsung T9), timeline DaVinci prête)
• POST-PRODUCTION : une fois le tournage terminé, branchez le câble sur une station de montage Linux ou macOS sans attendre de transfert. (ACES 1.3 / couleur RAW)

Tableau des formats vidéo

Format vidéo & fréquence d’images	Type de codec	Débit de données	Taille du fichier pour 30 minutes	Où écrit-il ?
8K @ 60 FPS	Apple ProRes 422 HQ	2 400 Mbps (300 Mo/s)	527,3 Go	SSD externe obligatoire
8K @ 60 FPS	Avid DNxHR HQX	2 200 Mbps (275 Mo/s)	483,4 Go	SSD externe obligatoire
4K @ 120 FPS	Apple ProRes 422 HQ	1 800 Mbps (225 Mo/s)	395,5 Go	SSD externe obligatoire
4K @ 60 FPS	12-Bit Master LOG (ACES 1.3)	130 Mbps (16,2 Mo/s)	28,6 Go	UFS 4.1 interne suffisant
4K @ 60 FPS	Dolby Vision 10-Bit HDR	95 Mbps (11,8 Mo/s)	20,8 Go	UFS 4.1 interne suffisant

On parle d’écrire 300 mégaoctets de données par seconde. Une fois le tournage terminé, on n’attend pas des heures un AirDrop ou un câble pour transférer les fichiers vers l’ordinateur. On retire le SSD du téléphone et on le branche sur votre station de montage ; on le glisse dans la timeline de DaVinci Resolve et on commence immédiatement l’étalonnage dans l’espace colorimétrique ACES 1.3. Quant à la capacité de filmer en 8K 60 fps sans interruption sur tous les objectifs (principal, ultra grand-angle, périscope 200 MP), aucun concurrent sur le marché ne l’a.

6. Comparaison impitoyable de nerds : Xiaomi 18 Ultra vs iPhone 18 Pro Max vs Galaxy S27 Ultra

Ne brodons pas, laissons parler les données techniques :

Critère	Xiaomi 18 Ultra	Apple iPhone 18 Pro Max	Samsung Galaxy S27 Ultra
Technologie du capteur	LOFIC 3.0 à 2 couches (exposition unique)	CMOS standard (Smart HDR)	Série ISOCELL HP (multi-images)
Plage dynamique sur une seule image	~19 stops (exposition unique)	~12 stops (combinés par logiciel)	~12 stops (combinés par logiciel)
Ghosting sur scène en mouvement	ZÉRO (exposition unique physique)	Ghosting marqué	Franges en basse lumière
Architecture du téléobjectif	Zoom continu mécanique 75-150 mm	Tetraprisme fixe 5x (avec recadrage)	Périscope fixe 5x (avec recadrage)
Technologie de l'écran	OLED Tandem à double couche	OLED standard à simple couche	OLED standard à simple couche
Luminosité maximale de pointe	5 500 nits en pointe / 2 600 nits HBM	3 200 nits / 1 600 nits HBM	3 500 nits / 1 750 nits HBM
Scintillement de l'écran (PWM)	PWM 4 320 Hz + DC complet (respectueux des yeux)	480 Hz (fatigue les muscles oculaires)	492 Hz
Limite d'enregistrement vidéo	8K 60 fps sur tous les objectifs	4K 120 fps ProRes (pas de 8K !)	8K 30 fps (objectif principal uniquement)
Enregistrement direct sur SSD externe	8K 60 fps ProRes 422 HQ & DNxHR	4K ProRes uniquement	Non pris en charge
Batterie & vitesse de charge	6 500 mAh silicium-carbone (18 min / 120 W)	4 850 mAh Li-Ion (~65 min / 35 W)	5 200 mAh Li-Ion (~55 min / 45 W)

7. Conseils pratiques du terrain d'un passionné de matériel

Si vous envisagez d'acheter cet appareil ou si vous l'avez entre les mains, notez absolument ces détails subtils :

1. Ne choisissez pas le câble au hasard : lors d'un enregistrement 8K ProRes, 300 Mo de données défilent par seconde. Si vous branchez le vieux câble de charge blanc qui traîne dans votre tiroir, l'enregistrement s'effondre à la 2e seconde. Procurez-vous un câble tressé court (0,3 m) certifié au moins 10 Gbps (USB 3.2 Gen 2) ou 40 Gbps (USB4).
2. La simplicité d'ACES dans DaVinci Resolve : lorsque vous importez dans DaVinci des vidéos tournées en 12 bits MasterColor LOG, réglez la gestion des couleurs du projet sur ACEScct. Dès que vous choisissez Xiaomi MasterColor LOG v3 dans la section Input Device Transform (IDT), vous obtenez un étalonnage de départ conforme au flux de travail cinéma, sans utiliser de LUT.
3. Cessez de sous-exposer manuellement : sur nos anciens téléphones, nous avions l'habitude de toucher l'écran et de baisser la luminosité pour éviter de cramer le ciel. Ne faites pas ça sur le Xiaomi 18 Ultra ! Laissez l'exposition au centre ; le condensateur LOFIC 3.0 stocke déjà les photons excédentaires. Savourez le détail dans les ombres.

Mon avis

Le monde du smartphone ne procurait plus d'excitation depuis longtemps. Nous en avions assez des appareils dont les coins s'arrondissent un peu plus chaque année, dont la palette de couleurs change et qui ajoutent de fausses lunes aux photos grâce à l'intelligence artificielle.

Le Xiaomi 18 Ultra est un produit d'ingénierie remarquable, qui respecte les lois de la physique, descend dans l'architecture microscopique du capteur, double l'émission de photons de l'écran et glisse une caméra de cinéma professionnelle dans notre poche.

Si vous êtes, comme moi, un passionné de technologie qui aime repousser les limites du matériel et qui regarde non pas le nombre de mégapixels mais la capacité de puits du pixel ; le Xiaomi 18 Ultra est aujourd'hui l'appareil mobile le plus fou que vous puissiez acheter sur cette planète. Point final.