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Le capteur photosensible
est l'élément essentiel d'un appareil photo.
Pour preuve : c'est de l'évolution du capteur que vient l'évolution des appareils, dans toutes les catégories existantes. C'est la taille du capteur qui donne la taille de l'appareil photo. D'où la réciproque : plus l'appareil est petit, plus le capteur est petit, ce qui a d'importantes répercussions. Le capteur est responsable pour une grande part de la qualité des images produites par un appareil, en association avec l'objectif. Le capteur a deux paramètres de première importance : - sa surface et sa forme géométrique - le nombre de pixels qu'il est capable de générer. |
Géométrie du capteur
Le capteur est construit suivant deux paramètres :
- La taille : Ci-contre la comparaison entre les principales tailles des capteurs utilisés actuellement, par rapport à la surface du format argentique dit «moyen format» 6x6 cm. 6 x 6 est le format du Mamiya C3 en image sur la page d'entrée. - La forme : Le format carré est actuellement abandonné. En revanche, le format 24x36 est devenu le format de référence, au rapport 3/2. Le format le plus courant dans les réflex d'entrée de gamme et les experts, c'est APS-C de 22 x 14 mm environ, rapport 3/2. Le format 4/3, format natif des camescopes, issu du cinéma Super 8, est réservé aux appareils photo de grande diffusion, les compacts et les bridges. Ces pages traitent essentiellement les plus courants (**) chez les photographes amateurs qui cherchent à faire de la photo dont les formats APS-C et full frame. |
La taille du capteur est responsable de la taille de l'appareil, mais aussi du prix de l'appareil :
- les petits capteus sont réservés aux appareil bas de gamme, comme les compacts. - les premiers formats 3/2 APS-C sont vendus actuellement de l'ordre de 500€ sans objectif. |
- les boitiers haut de gamme, dits «boitiers experts» ont un prix voisin ou supérieur à 1 000€
- les boitiers dits «Full Frame», 24x36 dépassent 2 000€, jusqu'à 5 000€ - ensuite, les prix s'embalent de 20 000€ à plus de 50 000€ |
Dimension informatique du capteur
Le capteur numérique de l'appareil photo est en fait «un circuit intégré» spécialement créé pour réagir à la lumière.
Mais, si c'est un circuit intégré, il ne fonctionne qu'avec du courant électrique et asservi à un mini ordinateur intégré dans l'appareil. La première conséquence, c'est qu'il n'y a pas exactement autant de fois 4 photosites qu'il il a de pixels. C'est le logiciel qui traite les informations lumineuses pour fabriquer les pixels qui, eux seront récupérés et traités pour fabriquer les images que l'on peut admirer. Position géométrique des photosites
Un paramètre reste inconnu du grand public : c'est la constitution géométrique des photosites.
En fait, une grande part de la qualité d'un capteur se tient dans cet arangement géométrique. |
Du nombre de pixels
Quelques données à mettre en parallèle :
- le nombre de pixels - la taille du capteur Au vu du schéma ci-dessus, si un petit capteur a autant de pixels qu'un gros, Quid ? Pourquoi faire des grands capteurs s'ils ont peu de pixels ou pourquoi faire des petits capteus avec autant de pixels que les grands ? Exemple ci-contre : - à gauche : un petit compact, de bonne qualité : 12 millions de pixels, capteur vert ci-dessus - à droite : un réflex dit expert : 10 millions de pixels, capteur APS-C, deux fois plus grand, donc avec plus de 2 fois moins de pixels
D'accord :
la comparaison de la photo ne rend pas compte QUE des pixels. Mais, les images sont tirées pour avoir un grandissement sensiblement équivalent.
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De la fragilité des capteurs
La surface visible du capteur est aussi sa surface utile pour faire des photos.
La taille d'un photosite est de l'ordre de 2 à 5 micons. On peut donc en aligner environ 5 000 sur un millimètre. Inutile de préciser que la moindre impureté sur le capteur engendre des désordres énormes sur la qualité des photos. La principale précaution à prendre est qu'il n'arrive jamais rien au capteur. C'est facile ? oui, mais, de temps en temps on change d'objectif... et toute la poussière du monde peut alors s'y fourrer. D'autant que qui dit électricité dit électricité électrostatique. Et il n'y a rien de mieux pour attirer la poussière. Le phénomène de la poussière est d'ailleurs un truc inventé par les capteurs photosensibles. Quand on utilisait la pellicule, cela revenait à changer le capteur à chaque photo ! Quelle n'a pas été la surprise de constater que ce phénomène avait été complètement oublié dans la construction de ce nouveau mode de photographie. |
De l'entretien des capteurs
Pendant longtemps, les capteurs ont été soumis à l'immense dictature de la poussière. Un Canon 5D, full frame n'était pas muni de moyen contre ce fléau.
La seule solution était alors d'opérer un nettoyage du capteur avec d'infinies précautions : gants, produits antistatiques, pinceaux ultra doux, etc. On est un tout petit peu sauvé par les moyens de protection internes : les système anti-poussière. A la mise sous tension de l'appareil, un truc fait qu'on se débarrasse des poussières. ces moyens sont soit mécaniques , soit électriques, soit les deux à la fois. Mais, l'efficacité des moyens de protection n'est pas absolue. Il faut encore pratiquer des nettoyages manuels. La fréquence dépend de la qualité des moyens intrinsèques mis en oeuvre, du nombre de fois qu'on ouvre le boitier en changeant l'objectif, etc. Tous les appareils de qualité sont actuellement équipés de moyens anti-poussière. |
Bruit et poussières
L'image ci-contre est la preuve que le capteur de mon appareil doit être nettoyé : les taches rondes sont les indices des dégats. J'effectue cette opération environ tous les 10 000 clichés.
Un autre phénomène apparait dans les conditions extrêmes, c'est « le bruit » causé par les courants résiduels dans le capteur. Il n'y a pas de moyen de lutter contre ce risque, sauf à en limiter l'enpleur. Le bruit du capteur est à mettre en parrallèle avec « le grain » qui était inhérent à la constitution chimique des surfaces sensibles.
Pour analyser les défauts du capteur, bruit et poussière, l'idéal est de faire une photo d'un fond uni, le ciel bleu convient très bien, en utilisant une sensibilité iso maximum et en sous-exposant un peu.
La photo hdr est idéale pour cela. |