Dos numérique ou boîtier reflex
Capteurs professionnels, appareils photo et téléphones grand public
Un peu de physique simplifiée :
Un capteur est un ensemble de cellules électroniques photosensibles, encore nommée matrice, qui va permettre l'acquisition d'une image numérique.
Dans le principe, les éléments photosensibles (photodiodes ou diodes photo-réceptrices) qui composent le capteur, transforment en signal électrique un rayonnement lumineux, sans en distinguer le spectre, donc sa composante couleur.
Pour simplifier, on dira qu'un capteur voit en Noir et Blanc.
Aussi la matrice est recouverte d'un système de filtres lenticulaires Rouge, Vert et Bleu pour décomposer l'information du spectre en un système trichrome, et de micro-lentilles pour canaliser la lumière de manière efficace.
Chaque récepteur photosensible équipé d'un filtre rouge, vert ou bleu et d'une micro-lentille est appelé un photosite.
Pour des raisons de sensibilité spectrale, on trouve 2 photosites vert pour 1 rouge et 1 bleu.
Le processeur d'image associé au capteur va alors analyser la répartition spectrale des photosites adjacents pour simuler et attribuer une information trichrome à chaque photosite.
Ainsi, une fois traité par le processeur d'image, un photosite va correspondre à un pixel en sortie.
L'évolution technologique :
Jusqu'à la fin des années 80, le support standard professionnel pour l'impression Offset était le film diapositif, du 24x36 cm à la chambre 20x25 inches, avec une exception pour quelques reportage de Presse d'actualité, traités en négatif couleur et développés dans un bol, dans sa chambre d'hôtel à l'autre bout de la planète, scanné et envoyé par téléphone satellitaire.
Les premiers systèmes numérique utilisables en prise de vue de studio ont alors fait leur apparition.
Ils étaient issus de la technologie des scanners, donc équipés de 3 barrettes de CCD, recouvertes respectivement de filtres R,V,B, et qui défilaient dans un dos derrière l'appareil pour capturer l'image en trichromie.
Cela impliquait d'utiliser des lumières continues et stabilisées.
Puis est sorti sur le marché, vers 1993, le dos LEAF DCB 1, de SCITEX, le premier capteur à matrice, qui permettait dès lors d'utiliser les flashes de studio et leur façonneurs de lumière.
La couleur était obtenue à l'aide d'une tourelle de filtres de sélection trichrome à bande étroite (utilisés en photogravure mécanique), placée devant l'objectif.
Tous ces capteurs numériques étaient clairement réservé au domaine professionnel vu les prix d'acquisition (le DCB 1, à ses débuts, se vendait environ 38 000 €HT).
Cela s'entend pour des capteurs de définition suffisante pour une exploitation en impression Offset, pas les premiers petits appareils de 1 ou 2 millions de pixels, qui de surcroît ne faisaient même pas téléphone !
Juin 1999, Nikon lance le D1, un boîtier de reportage au format DX (18x24mm) avec un capteur de 6 millions de pixels, petite révolution qui promettait un usage professionnel bien plus souple, un capteur d'une taille suffisante et qui pouvait enfin sortir du studio, n'étant plus relié avec un fil à la patte à l'ordinateur.
Son prix d'environ 9000 €HT, boîtier nu, le réservait essentiellement au domaine professionnel.
Dos numérique ou boîtier reflex :
Ce sont les 2 grandes familles de capteurs utilisés en photographie professionnelle.
La première concerne les capteurs indépendants et polyvalents, de très haute qualité, que l'on place derrière une chambre photographique (les gros appareils à soufflets), un moyen format ou un boîtier développé spécifiquement.
On les nomme aussi dos numérique ou capteur de studio, car au début, ils étaient reliés physiquement à l'ordinateur et nécessitaient une alimentation, donc ne sortaient pour ainsi dire jamais du studio.
La seconde est celle des capteurs intégrés dans un boîtier, de type 24x36 reflex ou non, connu de tous, c'est l'archétype du photographe.
Sur ces boîtiers dits de reportage, on distingue les capteurs demi-format ou APS (du nom de ce format en argentique), environ 17x25 mm, et les pleins formats, ou full frame, exploitant la totalité des 24x36 mm.
Les capteurs sont réalisés en utilisant principalement 2 technologies photosensibles, les CCD et les CMOS, équipés de mosaïques de filtres RVB. On citera également les capteurs FOVEON qui équipent les boîtiers SIGMA.
A noter qu'il serait tout à fait envisageable de réaliser un système de capture qui décomposerait le spectre en un nombre plus important de couleur de base pour une reproduction de couleur bien plus riche, comme, en impression, la richesse du système d'hexachromie (les 6 couleurs PANTONE Hexachrome).
Il faudrait juste développer des logiciels de traitement pouvant gérer une telle information !
D'autres applications scientifiques, surtout en astronomie, ou militaires, sont utilisées en exploitant le spectre dans sa partie Infrarouge ou Ultraviolette.
Capteurs professionnels, appareils photo et téléphones grand public :
Quelles sont les différences entre ces capteurs professionnels et ceux du grand public, mis à part leur prix, et quelle est l'incidence sur l'image finale ?
Le marché grand public de la photographie et de la téléphonie mobile appuie son argumentation sur le nombre de pixels.
C'est une vision purement commerciale, qui ne reflète absolument pas la qualité intrinsèque d'un capteur.
La dimension d'un capteur est une donnée importante, car elle lui permet d'embarquer physiquement plus de photosites, de les répartir de manière plus éloignées, donc de diminuer les perturbations du signal, le bruit électronique, résultant une information plus pure.
Le signal électrique ainsi obtenu et son traitement seront de bien meilleure qualité .
Ils offrent aussi une profondeur de capture plus importante, en 12, 14 ou 16 bits, ce qui se traduit dans les faits par une information numérique beaucoup plus riche et une capacité d'enregistrement du signal lumineux plus importante dans les hautes lumières et les ombres.
Enfin, il est nécessaire d'aborder la notion de format natif et des algorithmes utilisés pour son exploitation, donc la richesse d'information contenue dans le format d'exportation.
Par exemple, les petits appareils ou les téléphones portables vont compresser fortement ce fichier proposer en enregistrement, alors qu'il s'agit réellement d'un fichier exporté par le processeur d'image interne.
Cela se traduit par une perte partielle d'information, en d'autres termes, c'est une compression destructrice d'un format natif déjà limité à la base.