Il est indéniable que la photographie numérique est devenue la norme de notre mode de vie moderne, avec des appareils photo plus petits, plus compacts et offrant une qualité d’image étonnante qui arrivent chaque jour sur le marché. Mais qu’est-ce qui rend cela possible ? Le secret réside dans le capteur d’image. Cet épisode de Techquickie avec Linus Sebastian fournit une explication rapide et précise des capteurs d’images :

Qu’est-ce que les capteurs d’images ?

Les capteurs d’images imitent artificiellement le processus de transduction d’un œil biologique. OK, attendez, vous dites, qu’est-ce que la transduction ? C’est l’action ou le processus de conversion de l’énergie en une autre forme.

Donc, en photographie, les capteurs d’images nous donnent la possibilité de capturer des images et des vidéos de haute qualité plus directement dans un format numérique pour une utilisation facile.

Voici l’explication condensée de Sebastian :

Dans l’œil humain, les récepteurs à bâtonnets et à cônes travaillent en combinaison avec les cellules ganglionnaires pour convertir les photons en un signal électrochimique que le lobe occipital de votre cerveau peut ensuite traiter.

Dans le cas d’un capteur d’image, les photons sont capturés sous forme d’électrons chargés et de silicium et convertis en une valeur de tension par l’utilisation de condensateurs et d’amplificateurs, puis plus tard transférés en code numérique qui peut être traité par un ordinateur.

Bien que cela puisse être fait de différentes manières, la plupart des capteurs fonctionnent à peu près de la même façon. La grande différence qui les sépare est la façon dont ils traitent les stimuli. Il existe deux formes de capteurs plus facilement disponibles et plus matures : CCD (Charge Coupled Device) et CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

Comme l’explique Sebastian, les capteurs CCD fonctionnent en enregistrant les rayons photoniques dans le silicium qui contient un réseau de grille de pixels. Après que les charges électroniques sont capturées dans ce réseau de pixels, elles sont ensuite traitées du bas vers le haut de la grille dans un registre à décalage sériel et poussées une seule charge à la fois pour être converties en une tension analogique qui est ensuite transformée en codage au moyen d’un convertisseur analogique-numérique.

Puisque ces capteurs fonctionnent en traitant les charges individuellement à travers les lignes d’un réseau, ce système a besoin de pas mal de puissance pour fonctionner. Mais, cela signifie également qu’il y aura moins de bruit en raison de l’utilisation minimisée des amplificateurs de tension. Pour cette raison, les capteurs CCD sont meilleurs pour certains types de photographie comme la photographie aérienne ou spatiale.

Les capteurs CMOS sont ce que vous trouverez généralement dans les produits de qualité grand public. La différence entre CMOS et CCD est qu’au lieu de brasser les charges d’électrons le long d’une matrice pour ensuite être modifiées, les capteurs CMOS ajoutent des circuits supplémentaires à chaque pixel, lui permettant de faire à peu près tout le traitement individuellement avec le signal, puis de l’envoyer directement en bas de la ligne vers le CPU.

Cela élimine le gridlock, ce qui réduit l’utilisation de l’énergie et augmente la vitesse de traitement.

Capteurs d’image CCD et CMOS comparés

CCD:

• Plus cher
• Utiliser plus de puissance
• Moins de bruit numérique
• Meilleur en basse lumière

CMOS :

• Moins cher
• Consomme moins d’énergie
• Plus de bruit numérique
• Problèmes d’obturateur roulant

C’était une explication et une comparaison agréable et compacte des capteurs d’images CCD et CMOS. Nous espérons que cela a clarifié certaines choses pour vous et vous a aidé à comprendre comment votre appareil photo fonctionne juste un peu plus.

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