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III) Avancée du XXIéme siècle : Le numérique

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 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

• 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

• 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.

2) Simplification des usages

L'appareil photo numérique a révolutionné les usages de la photographie. En effet, quasiment tout le monde possède un appareil photo numérique chez lui, ou du moins un objet permettant de prendre des photos tels que les webcams ou les téléphones portables. Les usages sont très variés : tout est désormais photographiable, du fond des océans jusqu'à notre galaxie, avec des précisions à en couper le souffle.

L'utilité principale chez les particuliers reste toutefois la photo de souvenir. Il y en a pour tous les évènements. Les photographes professionnels et amateurs se focalisent aussi beaucoup sur la nature, les photos urbaines, notre environnement, ... même si les portraits et photos de mannequins sont bien évidemment extrêmement à la mode. De plus, grâce à la photographie numérique et à des logiciels bien spécifiques, les photos peuvent être modifiées et retouchées selon les envies du photographe. Le contraste peut être ajusté, des effets lumineux peuvent être amplifiés, des défauts peuvent être supprimés, etc ...

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Ces techniques de retouches ne sont-elles pas aussi un moyen de virtualiser le sujet photographié ? En effet, elles permettent de rajeunir, embellir, de « déguiser » le sujet. En se rappelant des usages du Daguerréotype, avec les familles posant avec leurs plus beaux habits pour montrer une "fausse richesse", on pourrait penser que la mentalité des gens n’a pas vraiment changé, étant donné que désormais, ils font de nombreuses photos afin de pouvoir sélectionner la plus réussie. Avec quelques connaissances seulement, ils peuvent ensuite apporter quelques modifications, tel que blanchir les dents ou encore faire disparaitre un bouton. Ainsi, on peut dorénavant montrer une beauté extérieure pas totalement authentique.

Cependant, le retouchage n’est pas la seule manière d’embellir nos photos. En effet, grâce aux cartes mémoires, il est maintenant possible de faire un nombre de photos très élevés, de les trier ensuite sans même devoir les développer, et donc de les supprimer directement. Par conséquent, la contrainte du nombre limité de photos sur la pellicule n’existe plus. Que ce soit pour une photo de portrait ou pour un paysage, les nombreux essais possibles feront de la photo finale une photo forcément réussie, ce qui est bien plus agréable aux yeux qu’une photo floue ou mal cadrée.
De plus, ce n’est pas parce que les photos ne sont pas sauvegardées sur une pellicule qu’elles ne pourront pas être développées. En effet, d’après notre sondage, plus de 65% des français développent encore leurs photos. Il est possible de les faire développer sur internet, à des prix très attirants et pour une qualité très satisfaisante, mais les supermarchés et d’autres magasins permettent aussi le développement. Enfin, des imprimantes spécialisées offrent également la possibilité de développer chez soi ses photos avec une très bonne qualité. Cependant, une simple imprimante peut suffire, même si la qualité ne sera pas forcément excellente.

Ainsi, il est bien plus facile à présent de faire de belles photographies. Néanmoins, on peut se demander s’il n’y a pas un aspect négatif parmi tous les atouts que nous importe la technologie du numérique. La qualité n’est pas altérée, elle est identique à l’argentique (contrairement a ceux que pourrait penser certaines personnes, elle n’est pas meilleure). On ne peut pas non plus affirmer que l’arrivée du numérique a des conséquences néfastes sur les grands photographes. Leurs photos sont toujours autant construites et réfléchies qu’autrefois, au contraire. Ils peuvent désormais se permettre de faire plus de photos, plus d’essais, de tests, leur permettant peut-être de trouver un nouveau genre artistique. Alors, quel est le défaut de la photographie numérique ? Le seul que l’on pourrait trouver, c’est la baisse d’activité des boutiques de photographies ainsi que des laboratoires de développement. En effet, de moins en moins de personnes vont se faire photographier dans ce genre de boutiques, le prix étant trop élevé par rapport à ce qu’ils pourraient faire chez eux, ce qui entraine la fermeture de beaucoup de laboratoires photographiques.

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