1) Arrivée du pixel

• Le capteur CCD

         L'appareil photographique numérique est à l'origine de l'invention du capteur CCD, qui est l'équivalent de la pellicule dans l'appareil argentique. Son rôle consiste tout comme la pellicule à convertir les rayons lumineux qui le frappent en une image visible à l'oeil humain. L'image est enregistrée sur le capteur en une suite de 0 et de 1 : Il transforme les photons lumineux en énergie électrique qui passe dans un convertisseur A/N ce qui transforme le signal en signal numérique binaire.
         Il existe plusieurs types de capteurs, mais le CCD (Charged Coupled Device = dispositif à transfert de charge) est le plus répandu. Il est en effet très performant. Sa surface est composée de multiples photosites. Sur l'image finale, chaque photosite correspondra a un point : le pixel

 

   

On voit bien d'après ce schéma comment la lumière, qui entre au niveau de l'objectif,
est réfléchie grâce à des miroirs jusqu'au capteur. Cet appareil photo étant de type reflex,
l'image aperçue dans le viseur est exactement la même que celle enregistrée.   


           Dans le but de connaître la chrominance (l'information des couleurs), les photosites sont recouverts d'un filtre coloré ne laissant passer que les rayons rouge, vert et bleu. Sur la majorité des capteurs, les filtres sont disposés dans l'ordre suivant :
    Sur la première ligne : bleu - vert - bleu - vert ... 
    Sur la deuxième ligne : vert - rouge - vert - rouge ...
          Chaque photosite pourra alors mesurer très précisément l'intensité lumineuse d'une unique couleur primaire. Les dernières informations manquantes sont les valeurs de rouge et de vert (pixels correspondants aux photosites recouverts d'un filtre bleu), les valeurs de bleu et de vert (pixels correspondants aux photosites recouverts d'un filtre rouge), et les valeurs de bleu et de rouge (pixels correspondants aux photosites recouverts d'un filtre vert). C'est le processeur de l'appareil photo numérique qui va récupérer les mesures manquantes. Pour ce faire, il se base sur la couleur mesurée des pixels adjacents et va ainsi calculer les informations nécessaires : c'est une interpolation de couleurs. Cette méthode permet d'obtenir des résultats très satisfaisants. 

 

 

 

 Notion de bruit :
          Quand la lumière est insuffisante pour le capteur, celui-ci peut générer une énergie parasite qu'on appelle le bruit. Il est surtout perceptible dans les zones sombres (ombre), et parfois même sur tout le cliché. La qualité de l'image est alors détériorée : un effet de "neige" apparait : de petits points blancs ou colorés viennent polluer l'image.

 Relation avec l'ISO : (International Standardisation Organisation)
           Les ISO représentent les différentes sensibilités à la lumière disponible sur le capteur. Plus la valeur de la sensibilité est élevée, plus le capteur est sensible à la lumière. La quantité de lumière nécessaire à une exposition correcte est alors faible. La limitation de la sensibilité permet donc de limiter le bruit de l'image, voire de le supprimer. 
          Dans un appareil photo numérique, la valeur est choisie au moment de la prise de vue. Selon le mode de l'appareil photo, la valeur de l'ISO peut être établie automatiquement ou manuellement. Cependant, il faut veiller à ce que cette valeur soit bien adaptée. Ni trop faible, pour éviter une image avec trop de bruit, et ni trop haute, pour éviter que l'image soit trop claire (on appelle cela une image cramée).   

Quelques exemples :

 

 

Valeurs ISO Utilisation
25, 50, 64 Grand soleil, studio très éclairé
100 Soleil, flash dans une petite pièce
200, 400 Intérieur avec éclairage faible, lumière ambiante sans flash, nuageux
800 Faible lumière du jour (aube, crépuscule, pièce sombre)
1600, 3200 Concerts, spectacles, nocturnes

• Le pixel

         Un pixel (px) représente la plus petite partie qui constitue une image. C'est la plus petite unité que peut afficher un écran. Chaque pixel correspond à une couleur qui est formée grâce à trois couleurs : le rouge, le vert et le bleu (RVB). Ces trois couleurs sont les couleurs primaires en synthèse additive. Cette synthèse consiste à mélanger plusieurs lumières colorées pour former une nouvelle couleur. L'addition de ces trois couleurs donne du blanc, le rouge et le vert donnent du jaune, le rouge et le bleu du magenta, et le bleu et le vert du cyan. Ces couleurs peuvent être nuancées selon l'intensité de la lumière. On peut ainsi former toutes les couleurs existantes.


         Les premiers appareils photo numériques étaient chiffrés d'environ 2 millions de pixel. Actuellement, on trouve des appareils photos numériques de 7 à 10 millions de pixel. Cependant, dans le milieu professionnel, les appareils peuvent atteindre plus de 30 millions de pixel, mais ceux-ci sont très couteux.

         Chaque photosite du capteur va donner naissance à un pixel. En réalité, il faudrait utiliser le terme de photosite plutôt que de pixel lorsqu'on parle d'un appareil photo. On ne dit donc pas un appareil de 10 millions de pixel mais un appareil de 10 millions de photosites.

          Les pixels sont utilisés pour calculer la résolution d'une image. La qualité et la netteté de l'image sont d'autant meilleures que le nombre de pixels est élevé. La résolution sera donc meilleure.
          Toutefois, il n'est pas nécessaire d'avoir un appareil dont le nombre de pixels est très élevé ( 10 millions) si l'on ne s'en sert pas pour faire des agrandissements. En effet, un appareil de 3 millions de pixels sera largement suffisant pour faire des photos de format standard. Néanmoins, pour réaliser une affiche publicitaire par exemple, il est indispensable de posséder un appareil d'une très bonne résolution.  

Valeurs approximatives :

Capteur Image en pixels Format d'impression photo (300 Dpi)
0.5 Mpx 640 x 480 Pour le Web
1 Mpx 1280 x 1024 11 x 9 cm
2 Mpx 1600 x 1200 13 x 10 cm
3 Mpx 2048 x 1536 15 x 10 cm (standard)
4 Mpx 2400 x 1680 20 x 15 cm
5 Mpx 2560 x 1920 32 x 25 cm
6 Mpx 2832 x 2128 26 x 27 cm

Le zoom

Le zoom numérique consiste à agrandir et recadrer l’image obtenue. Il peut agrandir jusqu’à plus de 10 fois l’image, mais il est déconseillé d’en abuser. En effet, contrairement au zoom optique qui agrandit l’image grâce à des lentilles, le zoom numérique grossit simplement l’image en ajoutant des pixels supplémentaires autour de ceux qui existent déjà. La qualité de l’image sera donc fortement altérée.

Toutefois, beaucoup d’appareils photos numériques possèdent un zoom optique d’une puissance comparable aux appareils photos argentiques. Le zoom numérique est donc uniquement supplémentaire.

Pour réaliser des photos à forts grossissements, il est primordial d’utiliser un appareil photo de type reflex. Les objectifs étant interchangeables, des objectifs à zooms très puissants peuvent donc être introduits sur l’appareil.







































































L'écran LCD

L'écran LCD (écran plat à cristaux liquides) présent sur les appareils photos numériques permet de visualiser directement le sujet visé. Il affiche ce que voit l'objectif. Il permet donc à l'utilisateur de prendre une photo sans qu'il soit obligé de mettre son oeil dans le viseur. Viser à bout de bras est ainsi possible.

Cependant, l'écran LCD consomme beaucoup d'énergie, et l'image visible sur celui-ci est souvent plus lumineuse qu'en réalité.

Mais cet écran possède néanmoins un autre avantage : comme il permet de voir directement la photo, on peut directement décider si on veut la garder ou la supprimer afin de libérer de l'espace sur la carte mémoire.


Attention : un écran LCD étant composé de pixels, il faut veiller à bien le choisir. Il est en effet préférable d'avoir un petit écran avec beaucoup de pixels plutôt qu'un grand avec peu de pixels. La qualité de l'image lors de sa visualisation sera donc meilleure.

Sur beaucoup d'appareils photos numériques de type reflex, l'écran LCD ne permet pas la visée, mais seulement de visualiser la photo une fois prise. Cependant, il n'est pas utile d'utiliser l'écran LCD pour la visée quand on a un appareil réflex, étant donné que l'image vue dans le viseur est aussi l'image vue dans l'objectif. De plus, le photographe sera davantage précis s'il utilise le viseur.


 

La mémoire

Dans les appareils photos numériques, les photos sont enregistrées sur une carte. C'est le support de la mémoire. Plus la capacité de la carte est grande, plus le nombre de photos que l'ont peut stocker est grand. Actuellement, on a des cartes d'une capacité pouvant aller jusqu'a 16Go. Le format de carte le plus répandu est la carte SD.
Lorsque la carte mémoire est pleine, on peut la décharger sur l'ordinateur. Ainsi, les photos seront stockées dans le disque dur de l'ordinateur, et la carte mémoire sera à nouveau vide et réutilisable. C'est le grand avantage des appareils numériques : plus besoin d'acheter des centaines de pellicules ; une carte mémoire suffit pour prendre des milliers de photographies.



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