Spécifications des puces CCD (Charge-Coupled Device)
Un dispositif à transfert de charge (CCD) est un semi-conducteur qui collecte un motif de charges — comme une image photographique — puis déplace cet ensemble de charges hors de la puce vers un dispositif qui convertit ce tableau de signaux en flux de données. Ce processus peut se répéter pour produire une séquence d'images (vidéo). Cette technologie devient vite le standard de traitement d'image pour appareils photo, cinéma et astronomie.
Cadence d'images (Frame Rate)
La cadence est la vitesse de transfert des images hors de la puce CCD. L'image sur le CCD est rapidement décalée hors du collecteur et convertie en flux de données pendant que la suivante est collectée : la cadence représente donc le temps d'exposition. Fonctionnellement, c'est l'équivalent de la vitesse d'obturation en argentique. Cadence longue = plus de lumière collectée (ex : Hubble). Pour appareils ordinaires, cadence longue = flou de bougé. La cadence est relative à la scène : si tout est immobile, plus c'est long, mieux c'est. Plus le mouvement est rapide, plus la cadence doit être rapide.
Rapport Signal/Bruit (S/N)
Mesure du bruit ajouté par le CCD au flux de données. Impossible d'avoir zéro bruit, mais une meilleure construction donne un meilleur S/N. Deux sources principales : bruit de lecture et bruit de tir (shot noise). Bruit de lecture : dépend du processus de fabrication. Si le CCD ne compte les électrons que par groupes de 10, 2 ou 8 électrons donnent le même signal. Bruit de tir : physique de la lumière, incompressible. Les bruits ajoutés et le bruit de lecture restent constants, le bruit de tir dépend de la durée d'exposition. Pour poses longues, le bruit de lecture devient négligeable — plus la pose est longue, moins la qualité du CCD importe.
Taille du CCD
La taille du CCD — nombre d'éléments — est la spec publicitaire pour les appareils. Chaque élément = 1 pixel dans l'image finale. Plus la taille est grande, plus la résolution est haute. Mais « plus grand = mieux » n'est pas vrai. Au-delà de la résolution nécessaire (l'œil a ses limites), l'argent est gaspillé. Pire : les éléments CCD interfèrent légèrement entre eux, créant du bruit. Les très grands CCD ont un mauvais rapport S/N.