Rev
30/03/02
L'image est formée par l'objectif sur le capteur (dont la taille
varie d'un ongle au format APS) au lieu de l'être sur un film qui
réagit chimiquement.
La
lumière transmise par l'objectif vient frapper une grille d'éléments
récepteurs (photosites) qui constituent le capteur.
Cette lumière est transformée en impulsion électrique
(à de stade nous sommes toujours en analogique).
Ces impulsions électriques sont alors envoyées vers
un convertisseur analogique/numérique à l'intérieur
duquel sont appliqués à l'information des algorithmes pour
numériser l'image.
De minuscules éléments (pixels) se forment, chacun d'entre
eux détectant la quantité de lumière qui le frappe,
telle qu'elle est filtrée par un filtre de couleur (filtre de Bayer).
N'importe quel point de l'image se voit ainsi attribué d' une
valeur de Rouge, Vert ou Bleu, soit les 3 composants de base de la photo.
Des points rouges, verts ou bleus ! Mais alors comment se recrée
la couleur à l'intérieur du capteur ?
La
lumière blanche est constituée de l'addition des lumières
rouges, vertes et bleues, si l'on veut restituer une couleur particulière,
il faut alors séparer les informations Rouge, Vertes et Bleues
lors de la capture d'image.
On a alors placé un filtre de chaque couleur devant chaque photosite.
Les informations données par chaque photosite ne concerne alors
qu'une couleur sur 3, les deux autres informations couleur devant être
calculées grâce aux données fournies par les photosites
alentour.
Chaque photosite étant spécialisé dans une couleur,
c'est la superposition qui donnera naissance à l'image photo (ou
vidéo).
Pour cela on utilise un filtre dit "filtre
de Bayer" qui est composé d'un quadruplet de filtres colorés
associés à un quadruplet de photosites, ce quadruplet constituera
le plus petit élément de l'image aussi appelé pixel.
Un
pixel est donc composé de quatre photosites (2 verts, 1 bleu
et 1 rouge), il y a plus de vert pour tenir compte du fait que l'oeil
humain est plus sensible au vert qu' aux autres couleurs. |
Organisation
des photosites
sur le capteur
Dans
un appareil photo numérique ces photosites sont organisés
en matrice (rangées et colonnes) avec un passage vertical entre
chacun d'entre eux pour que les charges électriques puissent être
transférées.
Après une prise de vue, toutes les charges contenues dans une ligne
sont transférées dans les CCD de la ligne immédiatement
inférieure, les CCD de la dernière ligne donnent leur informations
à une ligne de capteurs appelée "registre".
A la sortie on obtient les valeurs de charge d'une ligne de CCD.
Tout ceci étant réglé par des "horloges".
Capteurs
et "bruit"
Les capteurs sont sensibles (plus ou moins) au bruit.
Ce bruit électronique est présent , autour de nous ou induit
par les composants électroniques de l'appareil.
Ce bruit augmente notamment par mauvais éclairage, ou lorsque l'on
cherche à pousser la sensibilité ISO : les photosites deviennent
plus sensibles et de ce fait augmentent les perturbations (au même
titre qu'un ampli de télévision va augmenter la puissance
de réception des images, mais aussi celle des parasites !).
Les appareils commencent à être équipés de
fonctions de "réduction de bruit" pour pallier à
ce problème.
Les
capteurs photo viennent du monde de la vidéo ?
Eh oui !
Les premiers capteurs ont été conçus à l'origine
pour la télévision et la vidéo, ils sont appelés
capteurs vidéo.
Le fonctionnement est similaire à la reconstitution d'une image
de télévision.
Les photodiodes étant organisées en rangées (matrice),
le capteur saisit l'information (l'image) en une passe, mais les données
enregistrées le sont d'abord sur les rangées paire (2,4,6
...) puis impaires (1,3,5). Ces capteurs sont très lumineux et
ont été optimisés pour la photo numérique.
On retrouve aussi ce type de capteurs dans les caméscopes
numériques.
L'avantage de cette technologie est que d'une part, elle est techniquement
bien maîtrisée, et que d'autre part, les coûts de fabrication
restent bien maîtrisés.
Cela explique (en partie) la possibilité de brancher directement
un appareil numérique à un poste TV pour visualiser ses
photos.
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