Cours sur la photo numérique

Cours de photographie (2005-2011)
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Le capteur CCD

Du film au capteur

Tout remonte à l’invention du capteur CCD en 1970.

les CCDs Charge Coupled Device, qui ont de bonnes performances, sont utilisés en astronomie depuis longtemps mais utilisent des techniques de production spécifiques. Chaque photosite ou pixel du capteur ne voit qu’une seule couleur : rouge, vert ou bleu. Nous trouvons donc sur un carré de 4 photosites : 1 pour le bleu, 1 pour le rouge, 2 pour le vert.

Cette répartition correspond à la sensibilité de notre vision. C’est le logiciel du photoscope qui va recréer les couleurs pour un résultat final en trichromie.

le capteur est organisé selon une grille de petits capteurs. C’est ce capteur élémentaire que les fabricants appellent pixel. En général, le capteur est monochrome (RVB : rouge, vert ou bleu ou CMJN : cyan, magenta, jaune ou noir) et une étape de calcul (interpolation, filtrage : voir traitement du signal) est nécessaire pour obtenir une image numérique où les pixels sont colorés (avec un niveau rouge, un vert et un bleu).

L’efficacité quantique du capteur est définie par le rapport électrons produits/photons incidents (ce qui est un point commun avec le principe de base de la photographie argentique). Elle est une donnée de chaque famille de capteur. En revanche, à l’intérieur d’une famille de capteurs, la sensibilité d’un capteur est surtout fonction de la taille des pixels (c’est-à-dire la surface de capture des photons). Deux capteurs de 2580x1944 pixels actifs de même efficacité quantique peuvent avoir deux sensibilités maximales très différentes si la surface de pixels du premier fait 10 mm² contre 15 mm² dans l’autre cas. Afin d’essayer de comparer cette sensibilité à la sensibilité nominale des films argentiques, on a défini une sensibilité ISO des systèmes numériques (voir détermination de la sensibilité ISO, selon la norme ISO 12232).

Dans les années 1970 apparaissent les premières caméras vidéos destinées aux particuliers. Le constructeur Sony décide en 1981 d’utiliser ses connaissances dans le domaine de la vidéo pour fabriquer un appareil photo magnétique : le Mavica pour magnetic video camera. Un disque magnétique permet le stockage de 50 images en couleurs d’une résolution de 490x570 points (280 000 pixels), au format NTSC. Un lecteur approprié permet d’afficher les photos sur un téléviseur.

Par stephane, 27 novembre 2005