‘ Capteur CCD de 1/2,7 pouce avec 4 millions de pixels ‘. Voilà le genre d’énoncé abscons que l’on trouve sur certaines fiches techniques d’appareils photo numériques. Pour comprendre ce que cela signifie, un petit rappel technologique s’impose. Avec un appareil photo numérique, l’image visée pénètre par l’objectif et traverse une série de lentilles. Ces dernières ont pour fonction de concentrer l’image afin de l’envoyer sur un composant électronique appelé capteur. Ce bien nommé capteur, qui ‘ capture ‘ littéralement les images, convertit alors l’information lumineuse en données numériques. Comment ? Tout simplement grâce à la multitude de petites diodes sensibles à la lumière on les appelle des photodiodes dont est recouverte sa surface. Une fois la lumière devenue information numérique, un processeur prend le relais pour amalgamer les données de l’image, en corriger les défauts de couleur et impuretés et l’enregistrer sur la carte mémoire de l’appareil. Le capteur est ainsi l’un des maillons d’une chaîne assez complexe, dont les caractéristiques sont déterminantes pour la qualité. Cela signifie-t-il qu’un appareil équipé d’un capteur de 5 mégapixels est meilleur qu’un appareil avec 4 mégapixels ? Pas forcément. Et voici pourquoi.
Du pouce à la diagonale
Les capteurs des appareils photo numériques se différencient en premier lieu les uns des autres par leur taille. Lorsqu’elle est précisée dans une fiche technique, cette taille est exprimée sous la forme d’une fraction, comme ‘ 1/2,7 pouce ‘ ou ‘ 2/3 pouce ‘. On trouve également souvent la double apostrophe comme symbole de l’unité de mesure anglo-saxonne du pouce (qui correspond à 2,54 cm). Cette fraction, qui révèle la taille du capteur, est nettement plus compréhensible quand elle exprime la diagonale en millimètres. Ainsi, à un capteur de ‘ 1/2,7 ‘ correspond une diagonale de 6,592 mm, à un capteur ‘ 1/1,8 ‘, une diagonale de 8,933 mm, et à un capteur de ‘ 2/3 ‘, une diagonale de 11 mm. Pour les appareils photo numériques de haut de gamme, on trouve également, sous les dénominations ‘ format APS ‘ et ‘ format 24 x 36 ‘, des capteurs de respectivement 30,1 mm et 43,3 mm de diagonale.
Et les mégapixels, dans tout ça ?
Le nombre de photodiodes implantées sur la surface du capteur détermine sa résolution, exprimée en millions de pixels (ou mégapixels). Aujourd’hui, on trouve couramment des capteurs de 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 mégapixels, qui n’ont évidemment pas tous la même taille. On trouve ainsi des capteurs ‘ 1/2,7 pouce ‘ de 3 ou 4 millions de pixels, des capteurs ‘ 1/1,8 pouce ‘ de 4,5 ou 6 mégapixels et des capteurs ‘ 2/3 pouce ‘ de 8 mégapixels. Il existe aussi des capteurs de 8 mégapixels en format ‘ 1/1,8 pouce ‘, c’est-à-dire plus petits de 2 millimètres en diagonale (et donc avec une plus petite surface). Cela semble négligeable, mais c’est réellement significatif pour la qualité.
La taille du capteur influe sur la qualité
Car réduire la taille physique des capteurs ne se fait pas impunément. Pour loger le même nombre de photodiodes sur une plus petite surface, il faut que ces photodiodes soient plus petites. Et plus elles sont petites, moins elles captent de lumière. Et donc moins l’image sera lumineuse. Pour contourner ce problème, les constructeurs conçoivent des capteurs qui amplifient les signaux reçus, avec le risque d’amplifier aussi les erreurs qui se transforment en ‘ bruit ‘ (des pixels parasites d’une couleur qui ne convient pas). Ainsi, plus gros sera le capteur, moins les images seront bruitées. Et cela se vérifie très bien dans les tests. A l’heure du choix, il faut donc privilégier les capteurs de grande taille. Lorsqu’elle n’est pas précisée par le constructeur, on peut trouver cette information sur des sites d’information ou de test photo. Le plus riche et le plus connu est www.dpreview.com, section Cameras. Si l’anglais vous rebute, le site www.photosapiens.com, section Matos Photo, rapporte également cette information en français.
Le rôle essentiel du processeur
Il est possible de réduire les défauts de bruit, et cette tâche est déléguée à un processeur. Rarement mis en avant par les fabricants d’appareils photo, son rôle est essentiel. Il corrige les couleurs, atténue les zones les plus bruitées, fait ressortir, si besoin, les arêtes des objets, etc.Au final, deux appareils équipés d’optiques comparables et des mêmes capteurs peuvent ainsi rendre des images très différentes. Et le cas est très fréquent. Il ne faut donc pas juger un appareil photo numérique sur son seul capteur.
Trois technologies de capteurs
Enfin, il n’y a pas que la taille pour différencier les capteurs entre eux, il y a aussi la technologie. Il existe trois technologies différentes, la plus courante étant le CCD (Charged Couple Device). Cette technologie est présente dans tous les compacts numériques de 100 à 1 500 euros, sauf certains appareils de la marque FujiFilm. Ils sont d’une précision variable suivant leur taille.Quand l’image est capturée, les photosites (les supports des photodiodes) décalent les informations recueillies ligne par ligne vers le processeur. On parle aussi à ce sujet de ‘ capteurs à transfert de charge ‘. Certains appareils FujiFilm sont eux équipés d’une technologie de capteurs dite SuperCCD. Le principe de fonctionnement (transfert des informations) est le même à un détail près : chaque photosite ne contient pas une, mais deux photodiodes. La plus petite capte les basses lumières, la plus grosse les hautes. Les images en sortie sont en théorie plus proches des couleurs réelles.Enfin, la technologie de capteurs CMOS (Complementary Metal Oxide Semi-conductor) est implantée aux deux extrêmes de la gamme d’appareils, sur les produits premiers prix (moins de 100 euros) et sur les reflex numériques. Ces capteurs transfèrent d’un coup toutes leurs informations au processeur. Ils sont un peu plus rapides que les CCD et produisent des images plus douces. Pour des petits capteurs CMOS, l’image est de faible qualité. Mais pour des capteurs de grande taille l’image est bonne et le gain de rapidité fourni est nécessaire aux appareils reflex
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