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Du couple capteur / processeur dépend principalement la qualité image d'un appareil. C'est à partir de lui que les autres éléments joueront leur rôle. Un bon objectif sera pleinement efficace si le capteur est de qualité.

gif anime puces 045 Qu'est-ce qu'un capteur ?

Le capteur est un composant électronique photosensible qui réagit à la lumière. Ce composant est constitué d’un ensemble d’éléments organisés comme un damier. Ces éléments, appelés photosites, peuvent être rectangulaires, carrés ou octogonaux selon le type de capteur. Ils produisent des charges électriques qui varient en fonction de la lumière reçue, et, au final, forment les pixels. Plus les photosites sont petits, moins ils sont sensibles à la lumière.

L’image numérique naît de la combinaison de 3 couleurs : rouge, vert, bleu (RVB)

Deux grandes familles de capteurs : CCD, CMOS.

Un caméscope est équipé soit d'un mono CCD/CMOS soit d'un tri CCD/CMOS. Un appareil photo numérique (APN) compact est équipé d'un mono CCD et un reflex d'un mono CMOS.

  • Dans le mono capteur, les photosites sont recouverts d’un filtre : rouge, vert, bleu. La sensibilité au vert d’un photosite étant moins importante, il faut 2 photosites pour le vert, un pour le rouge et un pour le bleu, soit un total de 4 photosites pour obtenir une couleur. Plus il y a de photosites sur un capteur, plus on augmente le nombre de pixels. Or pour diminuer le prix, la taille des capteurs dans les entrées de gamme est réduite : du1/2 on est passé au 1/6. C'est également le cas pour les APN compacts. Augmenter le nombre de photosites sur une surface plus petite se traduit par une baisse de qualité d’image (les pixels sont plus petits). La qualité d'un capteur dépend de sa surface et de la grosseur des pixels.
  • Dans le tri-capteur chacun des 3 capteurs est dédié à une couleur. Les couleurs sont donc séparées et la définition en sera plus précise.
gif anime puces 045 Taille du capteur

La taille du capteur a une incidence sur l'angle de champ de l'objectif, donc sur la profondeur de champ. Plus le capteur est grand, plus petite sera la profondeur de champ.

Quelques exemples de tailles par exemple chez CANON  :

     ● APN

capteurs taille (mm) Canon Mpixels
CMOS plein écran        24x36 EOS 5D MarkII     21,1
CMOS APS-H 18,6x27,9 EOS 1D MarkIV     16,1
CMOS APS-C 14,9x22,3 EOS 7D     18
CCD 1/1,7     5,7x7,6 PowerShot G12     10
CCD 1/2,3   4,6x6,13 Ixus 130     14,1

Un objectif monté sur un reflex avec capteur plein format, la focale sera celle de l'objectif, en revanche sur un capteur CMOS APS-H ou APS-C, l'équivalence sera x1,3 ou x1,6 (un 70mm sur le 1D Mark IV = 91mm, et sur le 7D = 112mm).

Au regard du tableau, on constate que le Ixus 130 avec un petit capteur contient plus de pixels (14,1 Mpixels) que le Powershot G12 (10 Mpixels). Cela signifie que la taille des pixels a été réduite au détriment de la qualité image. Le nombre de pixels n'est donc pas un critère de qualité.

     ● caméscopes

capteurs taille Canon Mpixels
CMOS HD Pro  1/3 Legria HF G10      2,37
CMOS 1/2,6 Legria HF S20      8
CMOS 1/5,5 Legria HF R106      2,39

Si l'on compare la taille du Legria HF S20 (1/2,6) à celle du Legria HF G10 (1/3), le capteur est plus grand. Or la surcharge du nombre de pixels sur un capteur de qualité inférieure à celle du CMOS HD Pro donnera une image de moins bonne qualité.

gif anime puces 045 Un caméscope avec un capteur ou 3 capteurs ?

La réponse n’est pas si évidende. En théorie un tri-capteur a l'avantage de restituer un meilleur rendu des couleurs. La réalité est différente. La technologie du capteur, la combinaison capteur/processeur, l'otique et l'encodage jouent également un rôle important.

gif anime puces 045 CCD ou CMOS ?

Chacun a ses avantages et inconvénients :
  • Avantages CCD par rapport au CMOS

plus de précision, meilleure sensibilité,

  • Avantages CMOS par rapport au CCD

meilleur rapport signal/bruit qui permet d'obtenir de meilleures images en basse lumière, faible consommation électrique,

  • Inconvénient CMOS par rapport au CCD

le mode Rolling shutter du capteur CMOS produit l'effet "jello" lors de prises de vues avec des mouvements rapides (distorsion et déformation de l'image).

gif anime puces 045 Combien de pixels pour un caméscope ?

Une vidéo numérique standard adopte une résolution 720x576, soit 414 720 pixels. En HD (full) la résolution est 1920x1080, soit 2 073 600 pixels. L'augmentation du nombre de pixels se justifie uniquement dans le cas où le camescope est doublé d'un appareil photo, à condition de rester dans les proportions liées à la taille du capteur (Voir tableau : taille du capteur camescopes (Legria HF S20).

 

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