Capteurs Digital

Capteurs Digital

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L’appareil photo numérique est un capteur d’image à la place du film, capable de convertir la lumière en électricité de charge et de le convertir en signaux électroniques.

Un capteur numérique est un tableau de plusieurs millions de pixels. Chaque pixel est un récepteur de photons et le processeur de l’appareil calcule le nombre de photons ont été capturées par chaque pixel, pour tous les pixels de la matrice. Le résultat de ce calcul est convertie en niveaux d’intensité ou dans la profondeur de bits (0 à 255 pour les images en 8 bits).

Le calcul à ce moment n’inclut toujours pas les informations de couleur, de sorte qu’il serait en mesure de produire seulement une image en niveaux de gris. C’est pour cette raison pour laquelle chaque pixel est revêtue d’un filtre « Bayer » avec l’un des trois couleurs primaires (rouge, vert ou bleu), de manière à ne laisser passer que les longueurs d’onde correspondant à:

 

 

La matrice de pixels revêtues avec des filtres de Bayer devient une séquence de lignes de R et G + G + B:

Dans une telle matrice («la matrice de Bayer »), le nombre de pixels avec filtre vert [G] est double par rapport aux pixels rouges [R] ou bleu [B] dans le vert proportion de 50%, 25% de rouge, 25% de bleu :

et ceci est fait pour réduire le bruit numérique et pour refléter le fait que la vision humaine est plus sensible au vert que le rouge ou bleu. Les capteurs Foveon Sigma et Sony ne pas utiliser une matrice de Bayer, mais essayer de rendre la valeur des couleurs primaires pour chaque pixel.

Le processeur de la caméra à ce point applique un algorithme supplémentaire, appelée « dématriçage », par laquelle il extrait de chaque groupe de 2×2 pixels (2 vert + 1 rouge + 1 bleu) des informations supplémentaires sur la couleur, « mélange » des valeurs nettes des les trois couleurs primaires et donc d’interpréter la couleur de ce quadrant particulier.

Les pixels sur le capteur ne sont pas adjacentes, mais séparer les uns des autres pour recevoir d’autres dispositifs. La densité de pixels sur le capteur détermine la valeur de mégapixels du capteur.

 

CCD vs. CMOS

Les capteurs numériques appartiennent à deux familles de technologies différentes: CCD (Charged Coupled Device) et CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), tous deux construits à partir d’études de Savvas Chamberlain.

Les CCD sont produites par des procédés industriels plus complexes que le CMOS et de montrer une meilleure sensibilité à la lumière faible, tandis que dans la présence de hautes lumières ont tendance à créer des artefacts. Toutefois, CCD génèrent moins de bruit (bruit) par rapport à la SCMO.

Les produits CMOS sont à moindre coût, car la technologie nécessaire est plus standard. CMOS moderne approximative de la performance de la CCD et vous permettre d’être plus miniaturisés. La consommation d’énergie pour faire fonctionner un CMOS est de 1/100 par rapport à celle nécessaire pour un CCD, parce que les transistors dans la technologie CMOS sont commandés en tension tandis que dans la technologie CCD sont commandés en courant, d’autre part la technologie CMOS est plus lente par rapport à la CCD.

Actuellement, il n’est pas possible d’affirmer la supériorité d’une technologie plutôt qu’une autre dans un sens absolu, car chaque type a ses points forts et les inconvénients qui le rendent idéal dans certaines situations photographiques et moins dans d’autres. E ‘donc concevable que la fois complémentaires restent pendant une longue période.

 

 

Tailles de capteur numérique

En fonction de leur marque, gamme de prix, le marché cible, dans les appareils photo reflex numériques très différents capteurs numériques peuvent être montés. Il existe trois types de base de capteurs numériques, qui se distinguent par leur taille:

● full-frame, un formatage complet, 36,0 x 24,0 mm, équivalent au format classique de 35mm 24x36mm

● APS-H, 28,7 x 19,1 mm, env. 63% des full frame (1.3x facteur)

● APS-C, 22,5 x 15,0 mm, env. 38% des full frame (facteur de 1,6 x)

 

Le «facteur» de la multiplication des capteurs plus petits que le cadre est connu, en tant que facteur de culture. La taille du capteur détermine la taille de l’image enregistrée. La même scène est enregistrée par les trois types de capteurs de la manière suivante:

De sorte avec une réduction du champ de vue de la formulé en termes plein cadre. Tandis que le champ de vue est inférieur, de l’autre côté de l’objet remplit plus d’un capteur de plus petit que le capteur plein cadre. Ce qui signifie que les proportions de l’objet par rapport au châssis sur les différents capteurs sont différents.

 

Longueur focale équivalente

Nous allons maintenant explorer la question d’essayer de clarifier les choses et de commencer à analyser l’image ci-dessous:

 

Au sommet on trouve le paysage de tirer tout en dessous, nous avons exposé notre objectif avec son point focal et le plan (le capteur), où les images sont projetées.

En rouge, nous identifions l’emplacement des rayons ultrapériphériques arrivant sur un capteur Full Frame. En Blu-ray représentent plutôt analogues qui ciblent plus le capteur APS-C.

La longueur focale réelle (50mm) est similaire dans tous les cas est de deux. Un simple pour l’angle de champ géométrique est inférieure à ß l’alpha et ensuite une partie de trames paesaggioinferiore malgré l’objectif utilisé est le même. Ainsi, avec la même longueur focale réelle que nous avons objectif que les angles de trame sur le terrain différentes selon le type de capteur utilisé.

Dans le tableau suivant on peut évaluer la variation de l’angle de champ en fonction de la taille du capteur et de la lentille focale réelle utilisée:

Pour obtenir le même angle de vue d’une lentille de longueur focale de 50mm sur un capteur APS-C doit utiliser une lentille à focale réelle de 35mm (il est dit que le 35mm est un équivalent 50 mm lorsqu’il est monté sur un appareil photo APS-C).

De manière analogue à des capteurs plus petits des voitures compactes. L’angle de champ d’un 50mm est obtenu avec une distance focale réelle de 10mm sur le capteur de 1/1, 7 « et 8 mm sur un capteur de 1/2, 5 ».

Depuis la photo de format standard a été pendant une longue période, le 35mm est encore la coutume du point focal des objectifs en termes de longueur focale équivalente à ce format.

Le rapport des distances focales de objectifs qui fournissent le même angle de vue de tailles différentes comme mentionnés ci-dessus est appelé « facteur de culture ».

En particulier, le facteur de la culture de l’APS-C est de 1,5 pour le Nikon APS-C, Sony, Fuji, Konica Minolta et à 1,6 pour les capteurs Canon SLR puis à 1,7 pour reflex Sigma.

Ainsi, par exemple, une vue avec une longueur focale de 35mm monté sur un Nikon APS-C correspond à un 50mm (35×1, 5 = 50) monté sur un reflex Full Frame. Un téléobjectif 300mm sur un reflex Full Frame est l’équivalent (en termes d’angle de vue, puis « le rapprochement perçu» de l’objet) à un téléobjectif de 450mm en format APS-C (300×1, 450 = 5).

Sont résumées dans le tableau de la valeur de la longueur focale équivalente pour les différents capteurs et les facteurs connexes de la culture.

Ainsi, dans les pages publicitaires de Mediaworld constater que le compact dispose d’un zoom 35-430mm (Panasonic Lumix DMC-FZ8).