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Qu’est-ce qu’un capteur digital?

Un capteur est une puce électronique

Un capteur digital est essentiellement une “puce” électronique, ayant la particularité d’être sensible à la lumière. Les capteurs jouent le rôle autrefois dévolu au film photographique, c’est à dire celui de capturer l’image. Ils le font cependant d’une façon totalement différente comparé au film. Et des milliers de fois plus efficacement aussi!

Le capteur, généralement de forme rectangulaire, est composé d’une multitude de petites cellules, chacune capable de convertir la lumière la frappant en une charge électrique.

Capteur CCD 6 mégapixels

Cliquez pour agrandir: Capteur CCD 6 mégapixels – Image: par Ahmed2IQ sur Wikimedia Commons

L’intensité de cette charge varie en fonction de l’intensité de la lumière tombant sur la cellule au moment de capturer l’image, c.a.d. au moment où le photographe appuie sur le déclencheur. Et bien entendu, aussi en fonction de l’image projetée par l’objectif sur la surface du capteur.

Pour chaque cellule, cette intensité est ensuite lue et convertie en une valeur numérique, valeur représentant un ton de gris dans une échelle prédéterminée, se situant généralement entre zéro (noir pur) et 255 (blanc pur).

Image monochrome

À la base, le capteur ne mesure QUE l’intensité de la lumière le frappant sur chacune de ses cellules. Il produit donc une image en monochrome, ou en tons de gris si vous préférez.

Alors, comment obtient-on une image en couleurs?

Pour obtenir une image en couleurs à partir d’un capteur monochrome, on recouvre ce dernier d’une matrice (une grille) de minuscules filtres colorés, disposés selon un agencement très précis que l’on nomme un filtre Bayer. Chacun de ces filtres est de l’une ou l’autre des 3 couleurs primaires en photographie, soit le rouge, le vert et le bleu. Ils ne laissent passer QUE la lumière de la couleur correspondante et bloquent tout le reste.

Matrice Bayer sur un capteur

Cliquez pour agrandir: Vue (très agrandie) de la matrice de couleurs sur un capteur photographique. En réalité, les cellules de cette matrice sont invisibles à l’oeil nu.

 

filtres de couleurs

Cliquez pour agrandir: Capteur recouvert d’une grille de Bayer filtrant les couleurs. Chaque filtre ne laisse passer que la couleur lui correspondant.

Chaque cellule du capteur (appelée aussi photosite), ne mesure QUE la lumière d’une couleur particulière. Les autres couleurs sont filtrées (exclues).

Des millions de couleurs

C’est en combinant les lectures de trois cellules adjacentes, une chaque pour le bleu, le rouge et le vert, que l’on obtient une valeur RVB (Rouge, Vert, Bleu – en anglais RGB pour Red, Green, Blue) unique pour le “pixel” virtuel créé par la fusion des 3 éléments distincts.

Comme chaque élément a 256 valeurs possible (entre 0 et 255), cela nous donne 256 x 256 x 256 valeurs possibles, soit 16 777 216 possibilités! Chacune de ces valeurs représente une couleur ou tonalité distincte.

couleurs RVB

Cliquez pour agrandir: Les millions de couleurs disponibles dans l’espace de couleurs RVB (RGB en anglais). Image Wikimedia Commons.


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Charles Martel

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