Acquisition

Pour créer des images numériques, les signaux analogiques provenant de différentes sources (films, photos, images diverses, mais aussi le sujet original qui se trouve devant votre appareil numérique) sont convertis en code numérique. Lorsque les diverses valeurs de luminosité frappent le capteur CCD (« Charge couple device » = dispositif à transfert de charge), celui-ci crée des valeurs de tension électrique infiniment différentes ayant des valeurs de luminosité différentes. Ces valeurs sont ensuite converties en codes numériques par un convertisseur analogique-numérique (CAN).

Les CCD sont composés de capteurs photosensibles qui sont groupés soit en rangées (scanners), soit en matrice (appareils photo digitaux ou camescopes) pour former une puce CCD. Chaque capteur, appelé aussi photosite, crée un pixel individuel, c'est-à-dire que la quantité de lumière qu'il absorbe crée un charge plus ou moins intense, traduite par le converstisseur analogique-numérique en pixel d'une couleur et d'une luminosité donnée.

Les appareils photo numériques

En ce qui concerne leur principe de fonctionnement, les appareils photos numériques ne se différencient de leurs homologues analogiques que par la présence d'un CCD en lieu et place de la pellicule. Le principe de la « camera obscura », découvert à la Renaissance, est toujours à la base de ce nouveau type de photographie. Il y a en effet toujours un objectif, avec une focale donnée, une chambre noire et le « film » de l'autre côté. Le diaphragme et la vitesse d'obturation déterminent toujours l'exposition. Les photosites des CCD réagissent comme les cristaux argentiques du film traditionnel et sont sensibles à la sur–exposition (formation de hautes lumières spéculaires, sorte de halo blanc autour des contours dans les zones claires) et à la sous-exposition (formation de « bruit », pixels aléatoires de couleurs inhabituellement vives).

Les appareils photo sont définis par le nombre de pixels que leur CCD peut créer. Les modèles sont souvent désignés par des noms tels qu'appareil 2 ou 3 mégapixel (plus de 2 ou 3 millions de pixels) ou également par la taille en pixels de l'image la plus grande qu'ils peuvent enregistrer (par exemple 3500 x 2200). Attention, il faut (en principe) plusieurs photosites pour créer un seul pixel de l'image finale, car les photosites reconnaissent les valeurs de luminosité, mais pas les valeur chromatiques (la couleur). Pour cette raison, à chacune des couleurs de base (vert, rouge et bleu) doit être attribué un photosite recouvert d'un filtre de la couleur correspondante. Dans la mosaïque de Bayer (voir schéma), le nombre de pixels verts est doublé pour mieux correspondre à la sensiblité au vert de l'oeil humain. Les données chromatiques de chaque point d'image (pixel) sont donc calculées à partir de 4 valeurs – une pour le rouge, une pour le bleu et deux pour le vert. Sur les appareils professionnels, le calcul se base sur 12x12 pixels, soit au total 144 valeurs.

Les scanners

image AGFA

Les scanners sont équipés d'un CCD linéaire, bande de photosite se déplaçant sur la surface du document au moyen de rails. Ces capteurs sont disposés sur trois rangées, une pour le rouge, une pour le vert et une pour le bleu. Le paramètre le plus important pour définir la performance d'un scanner est sa résolution optique, exprimée en ppp (points par pouce = dpi, dots per inch en anglais). Cette résolution est souvent différente verticalement et horizontalement, car l'une est déterminée par le CCD et l'autre par la vitesse du chariot le long de la vitre du scanner. Le deuxième paramètre important est le nombre de bits, appelé aussi profondeur de couleur, qui indique la capacité du scanner à enregistrer les couleurs subtiles.