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Tout savoir sur les capteurs numériques

Version originale : 02/11/2020

Photo : Bruno Calendini I StudioNature.com
Les capteurs font l’objet de toutes nos attentions.
Ils sont le cœur de l’appareil photo qui produit la qualité d’image à laquelle sont très sensibles tous les photographes.
Mais est-ce le seul critère ?


Qu’est- ce qu’un capteur ?
Un capteur numérique se compose de photosites, plus ou moins nombreux selon sa taille et sa définition. Ils mesurent la quantité de lumière (les photons) reçue à un endroit précis afin de créer et canaliser un courant électrique (les électrons) pour mesurer l’intensité lumineuse dans les différents points de l’image. C’est l’effet photovoltaïque qui régit le processus de la création de l’image numérique. Plusieurs formats de capteur existent sur le marché. On dénombre, du plus grand au plus petit, différentes tailles. Citons à titre d’exemple trois grandes familles : le format 24x36 mm (ou Full Frame), le format 16 x 24 mm (ou APS-C), le format 18 x 13,5 mm (Micro 4/3).
Illustration : Un capteur Cmos plein format, l’un des cœurs technologiques de votre appareil photo.
Capteur et qualité d’image
La finesse d’une image dépend de la capacité du capteur à restituer un signal électrique. Plus il est grand, plus la qualité sera optimale du fait de la possibilité de monter en définition qui permet l’enregistrement de nombreuses informations qui vont agir sur le détail du cliché. En effet les photosites, mieux répartis et eux-mêmes plus larges, offrent une sensibilité décuplée et une mesure plus fine, surtout en faibles lumières où la différence est notoire. Une valeur de 6400 Iso voire 12 800 Iso est admise sur les capteurs les plus performants et permet de s’affranchir d’une ouverture modeste pour obtenir une vitesse d’obturation assez élevée pour figer son sujet par exemple. Enfin aux définitions les plus élevées, la possibilité de recadrer est plus aisée. Plus le capteur est petit, plus la disposition des photosites est délicate car elle peut générer un signal électrique saturé, et donc du bruit. Quelque soit sa taille, le capteur a une incidence sur la profondeur de champ. Plus il est grand, plus le cercle de confusion est large et plus la profondeur de champ sera réduite et permettra des clichés avec de jolis flous d’arrière-plan (bokeh) pour isoler son sujet. Inversement l’imageur de type APS-C ou Micro 4/3 (plus petit) entraîne une zone de netteté plus étendue.
Le coefficient multiplicateur
Il faut savoir qu’un petit capteur offre un intérêt majeur pour les photographes de sport ou animaliers. Il induit un coefficient multiplicateur : 1,5x pour l’APS-C et 2 pour le Micro 4/3 pour obtenir l’équivalence en 24x36. Ainsi un 70-300mm devient un 105-450 mm lorsqu’il est monté sur un APS-C. Les amateurs de longue focale s’en accommodent avec raison pour bénéficier d’un encombrement réduit, et agissent sur la valeur Iso pour ajuster la vitesse d’obturation et obtenir des clichés nets. Ces principes dictent forcément le choix de la technologie de capteur qui correspond à des choix artistiques et ce que vous photographiez !
Illustration : Ce schéma représente les tailles de capteurs du marché.
La stabilisation
Lorsque vous tenez votre appareil photo à la main, celui-ci est soumis à d’infimes tremblements qui peuvent provoquer un flou de bougé. C’est aussi vrai quand la lumière vient à manquer et qu’on souhaite obtenir la meilleure qualité d’image sans monter en ISO de manière à réduire le bruit numérique. Voilà pourquoi les fabricants ont opté pour la stabilisation des capteurs sur les appareils actuels. Le capteur est alors « piloté » par un système de micromoteurs ultra rapides d’où la nécessité d’employer des processeurs de course (Expeed chez Nikon, Digic chez Canon) pour compenser ces mouvements. Ces derniers compensent plusieurs axes désignés comme latéral, vertical et longitudinal. Le tangage (du haut vers le bas), le lacet (de la gauche vers la droite) et le roulis qui est une sorte de rotation autour d’une ligne imaginaire. La stabilisation vise à compenser ces multiples mouvements, sur 5 axes, dans un sens ou dans l’autre pour éviter un flou de bougé rédhibitoire.

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