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 filte 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 trés précisèment 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 trés 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 |
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