Appareils photo numériques : comment capteurs CCD et CMOS remplacent le film par puces silicium
Un appareil photo numérique utilise un capteur image à semi-conducteurs — soit CCD (Charge-Coupled Device) soit CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) — pour convertir photons en données numériques.
Fonctionnement
- Objectif focalise lumière sur réseau capteur.
- Réseau filtre couleur (Bayer) – Chaque pixel reçoit R, V ou B.
- Photon → Électron – Photodiode accumule charge proportionnelle intensité.
- Lecture :
- CCD : Charge déplacée brigade seau vers amplificateur unique → faible bruit, lent, forte conso.
- CMOS : Chaque pixel a amplificateur intégré → lecture parallèle, rapide, basse conso, ADC sur puce.
- Démosaïçage – Interpole couleurs manquantes par pixel.
- ISP (Image Signal Processor) – WB, gamma, réduction bruit, netteté, compression → JPEG/RAW.
- Stockage – Écriture sur SD/CFexpress/CFast via contrôleur.
État actuel
CMOS domine (BSI, empilé, quad-pixel AF). CCD survit seulement niches scientifique/astronomie. Capteur + ISP = « caméra sur puce » dans téléphones.