Capteur photographique

Le capteur photographique est situé au cœur de l’appareil photographique. Il transforme la lumière qui pénètre dans l’objectif en une image numérique qui est stockée sur la carte mémoire de l’appareil, prête à être utilisée, modifiée ou partagée sur les réseaux sociaux. Les capteurs photographiques modernes sont également utilisés dans de nombreux autres domaines, tels que la surveillance, l’imagerie médicale, la robotique ou la vision industrielle.

Le capteur photographique se présente généralement sous forme de plaquette en silicium, mesurant quelques millimètres carrés de surface, comprenant des millions de photosites : autant de cellules sensibles à la lumière, capables de convertir en temps réel l’énergie lumineuse en courant électrique. Ces photosites sont organisés en grille, formant une matrice qui correspond à la résolution de l’image finale.

La taille des photosites est très importante : plus ils sont grands, plus ils captent de photons et plus l’image est lumineuse et détaillée. La taille physique du capteur est également importante : plus elle est grande, plus la surface photosensible est importante, plus la qualité d’image est élevée, surtout en basse lumière. C’est pourquoi les capteurs utilisés dans les appareils photo professionnels sont généralement très grands et très coûteux.

Il existe deux types de capteurs photographiques : les capteurs CCD (Charge-Coupled Device) et les capteurs CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Les capteurs CCD ont été les premiers à être utilisés dans les appareils photo numériques, mais ils ont été rapidement remplacés par les capteurs CMOS, plus économiques, plus compacts et moins énergivores.

Les deux technologies fonctionnent un peu différemment : les capteurs CCD reçoivent la lumière et la transforment en charges électroniques qui sont ensuite lues, ligne par ligne, par un circuit spécialisé, avant d’être converties en signaux numériques. Les capteurs CMOS, quant à eux, sont organisés en grille d’ampoules individuelles qui génèrent des signaux électriques en réponse à la lumière reçue, et qui sont ensuite directement transmis au processeur d’image.

Les capteurs photographiques modernes sont très sophistiqués, et comportent de nombreuses fonctionnalités pour améliorer la qualité d’image : filtres de couleurs pour améliorer la reproduction des couleurs, stabilisation d’image pour éviter le flou de bougé, détection de visage pour optimiser les réglages de mise au point, etc. Les capteurs des appareils photo haut de gamme intègrent également des micro-lentilles, des filtres anti-infrarouge, des doubles capteurs de contrôle des couleurs, etc.

Le nombre de mégapixels (ou de millions de pixels) est également un critère important pour évaluer la qualité d’un capteur photographique. En effet, plus le nombre de pixels est élevé, plus l’image sera détaillée et précise. Mais il ne faut pas se laisser tromper : au-delà d’une certaine limite (en général, au-delà de 12 à 16 millions de pixels), la différence de qualité est difficilement perceptible à l’œil nu, et cela a un coût élevé en termes de stockage de données et de traitement d’images.

Le choix du capteur photographique doit donc prendre en compte à la fois la taille physique du capteur, la taille des photosites, la résolution en mégapixels, la technologie utilisée, ainsi que les spécificités de l’application visée. Si les fabricants proposent des appareils photo et des caméras vidéo avec de nombreux réglages et options personnalisables, c’est grâce à l’existence de capteurs photographiques sophistiqués, capables de transformer la lumière en images numériques de qualité supérieure.