Le capteur

Décembre 2016

Le capteur



Présentation


Le capteur est le coeur de votre appareil photo numérique. C'est grâce à ce support que vous pouvez enregistrer et voir vos photos sur support informatique.
De forme rectangulaire, le capteur à transfert de charge a fait sa première apparition en 1969 dans le milieu scientifique, grâce à ses inventeurs, George E. Smith et Willard Boyle.
On trouve aujourd'hui deux types de capteurs, le CCD et le CMOS. Ce dernier est le plus répandu sur les appareils photo numériques de type Reflex, tandis que le CCD équipe plutôt les compacts.

Fonctionnement


Remplaçant de la pellicule, qui restitue la lumière en image, le capteur photosensible fonctionne sur le même principe. Il est constitué de cellules photovoltaïques qui mesurent l'intensité de la lumière et sa couleur. Cette intensité lumineuse est ensuite transformée en courant électrique. Chaque point du capteur, qui compose une partie d'un pixel, enregistre l'intensité lumineuse pour produire une image.
Le capteur est constitué de deux éléments superposés : le premier est composé de cellules photosensibles, le second est le dispositif à transfert de charge. Pour restituer la couleur, chaque cellule photosensible possède 3 filtres : un rouge, un bleu et un vert, chaque filtre n'étant réceptif qu'à une seule coordonnée pour pouvoir capter une couleur.

Les différents types de capteur


Le capteur CCD (Charge-Coupled Device) était le plus répandu il y a encore peu de temps, équipant presque tous les appareils photo et caméras vidéos. Le CCD est composé d'une matrice de cellules photosensibles qui transfère la charge vers un collecteur qui transfère à son tour l'ensemble des charges vers le convertisseur.


Le capteur CMOS (Complementary Metal Oxyde Semi-conductor) fonctionne sur le même principe, à quelques détails prêts : il se compose d'une matrice de cellules photosensibles également, mais au lieu de transférer la charge vers un collecteur, il la conserve et la transfère au convertisseur directement.


A l'origine, le CCD est de meilleure qualité et donne de meilleurs résultats que le Cmos qui équipait les webcams et les appareils photos numériques bas de gamme. Mais certains fabricants ont changé la donne en prouvant et en équipant leurs meilleurs réflex d'un capteur CMOS de type APS-C et Full Frame. On peut ainsi obtenir une bien meilleure image, dans les détails, la résolution et la sensibilité, avec un CMOS couplé à un bon traitement des données, plutôt qu'avec un CCD couplé à un piètre traitement numérique.
Le CMOS est moins coûteux que le CCD, et c'est surtout son format qui intéresse les fabricants : on peut obtenir, à moindre coût, un capteur plus grand avec une plus haute résolution, même s'il est plus lent que le CCD.
En 2011, les CCD sont encore utilisés en majorité sur les compacts et les bridges, tandis que le CMOS équipe plutôt les reflex et les hybrides (compacts à objectif interchangeable).

La résolution


La résolution est calculée par le nombre de pixels en longueur et en largeur. De cette résolution dépendra le format de sortie, c'est-à-dire la taille maximum en impression sans altération de la qualité.
Ainsi, un capteur de 12 millions de pixels permet de restituer une image de 4000 pixels sur 3000 (4000x3000 = 12 000 000). A 150 pixels par pouce, vous obtiendrez une image de bonne qualité sur un tirage de 67cm sur 50cm (un peu plus grand que le format A2). Il faut cependant prendre en compte la taille réelle de votre capteur, qui a une incidence directe sur la qualité générale de vos images. Un capteur de même résolution au format 24x36mm(full frame) sera de meilleure qualité qu'un capteur de 13x17,3mm (4/3 que l'on retrouve sur certains bridges et compacts à objectif interchangeable).

Les différentes tailles de capteur


Sur le marché « grand public », on trouve plusieurs tailles de capteur, qui vont de 24x36mm pour les reflex full frame, à 4,29x5, 76mm pour certains compacts. La taille du capteur a une incidence directe sur l'angle de champ de l'objectif que l'on utilise. Un grand capteur a ainsi un plus grand angle de champ qu'un capteur plus petit avec un objectif identique. La profondeur de champ est également plus petite avec un grand capteur de 24x36mm.

On parle de coefficient multiplicateur (ou crop factor) sur la focale des objectifs, et plus précisément sur l'angle de champ couvert, lorsqu'on utilise un reflex équipé d'un capteur APS-C(14,8x22,1mm), les objectifs reflex étant prévus initialement pour être utilisés sur des capteurs de 24x36mm. Ainsi, un objectif de 85mm monté sur un reflex APS-C aura un angle de champ équivalent au 136mm (x1,6). Cette conversion est souvent donnée directement par les constructeurs sur les compacts, bridges et hybrides, grâce aux fiches techniques et aux équivalents 24x36.


Sources images : Fuji, Sigma, Nikon,L'internaute, Julien Achard

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