Qu'est-ce qu'un capteur d'image (cam sensor) ?
En photographie numérique, un capteur d'image (cam sensor) est un dispositif qui convertit l'image perçue par l'objectif en signal électrique. On le trouve dans divers appareils d'imagerie ; il a grandement contribué à capturer des images plus nettes, précises, rapidement et efficacement.
Structure
Deux technologies principales : CCD (charge-coupled device / dispositif à transfert de charge) et CMOS (complementary metal oxide semiconductor / semi-conducteur à métal-oxyde complémentaire). Les deux captent la lumière et la transforment en signal électrique. Le CCD est une structure analogique : il génère une charge électrique quand la lumière le frappe. Le CMOS est un capteur à pixels actifs qui convertit directement la lumière captée en tension, produisant des données numériques.
Fonction
Quelle que soit la structure, le capteur est l'organe de capture d'image de l'appareil. Il absorbe l'énergie lumineuse ; frappé par la lumière, il produit des signaux électriques convertis en données numériques. Le capteur est le cœur de tout appareil photo numérique.
Comparaison CCD vs CMOS
Bien que différents structurellement, les deux offrent une qualité d'image comparable. Le CMOS nécessite moins de composants et consomme moins d'énergie, mais le CCD bénéficie d'une technologie plus mature et offre des performances quasi équivalentes. Les deux assurent une lecture d'image rapide et efficace, mais diffèrent en plage dynamique, sensibilité en basse lumière et rapport signal/bruit.
Autres types pour la couleur
Les capteurs diffèrent aussi par leur méthode de capture couleur. Les capteurs Bayer (les plus courants) utilisent une matrice de filtres couleur (rouge, vert, bleu) devant des grilles de pixels entrelacés. Les capteurs Foveon X3 séparent la lumière par absorption dans le silicium selon la longueur d'onde. Les capteurs 3CCD utilisent trois capteurs et un prisme dichroïque pour séparer les couleurs.
Applications spéciales
Au-delà de la photo classique, certains capteurs servent à l'imagerie thermique, la détection de rayons gamma et X, l'acquisition d'images multispectrales et d'autres rayonnements sensibles pour l'astronomie.