La taille des capteur

La taille des capteur est un fil de discussion ouvert le 17 juillet 2010 à 16h05 par Darth, dans la rubrique Questions techniques sur la prise de vue du forum photo Pose partage. Dernier message par cocagne il y a 7 années, 11 mois.

Darth de Genève
Darth - Le 17/07/2010 (modifié il y a 12 années, 4 mois)

Une intervention de pitch57 dans le topic sur la PDC (voir ICI) m'a fait penser qu'il serait bien d'en savoir un peu plus sur la taille des capteurs.… c'est en attendant de vous faire une explication complète sur la PDC !

http://www.heroes-france.com/forum/images/smiles/o9404.gifhttp://www.heroes-france.com/forum/images/smiles/o9449.gifhttp://www.heroes-france.com/forum/images/smiles/o9449.gifhttp://www.heroes-france.com/forum/images/smiles/o9449.gif
http://blog.darth.ch/wp-content/uploads/2008/11/capteur.jpg

Je vais vous parler du cœur de vos appareils, le capteur.

Sans entrer trop dans les détails techniques (qui vous ennuierait un maximum), je vais vous expliquer ce qui se cache dans les entrailles de votre boitier.

L’image d’illustration que j’ai mise représente les différentes tailles de capteur.

Suivez le guide :
Comme tout le monde le sait, un appareil photo numérique est composé d’un capteur.

Un capteur est composé d’une matrice de photosite (ce que tout le monde nomme par erreur pixel), qui est des éléments photosensibles. Ces éléments sont basés sur un système photoélectrique. En simplifier, la lumière est composée de photons. Ces photons vont venir dans une sorte de puits (le photosite) en arrivant dans ce puits, un photon va arracher un électron. Cette information va alors être transformée en signal électrique analogique. Puis encodée de façon numérique.

Si je résume, pour chaque photon qui touche le capteur, celui-ci, grâce au procédé expliqué ci-dessus, donne au processeur (l’ordinateur de l’appareil) l’endroit exact où cela s’est passé, la quantité de lumière qui est arrivée.

Du coup, grâce à ces informations, l’image se forme.

Sauf que celle-ci se forme en Noir & Blanc !

Hé oui un capteur est daltonien !

http://blog.darth.ch/wp-content/uploads/2008/11/ccd.jpg

Naturellement, ces capteurs sont sensibles à l’ensemble du spectre de la lumière visible. Grâce à un filtre, dit de Bayer, constitué de cellules colorées des couleurs primaires, chaque photosite ou pixel du capteur ne voit qu’une seule couleur : rouge, vert ou bleu. Sur chaque groupe de 4 photosites, on en trouve un pour le bleu, un pour le rouge et deux pour le vert ; cette répartition correspond à la sensibilité de notre vision.

C’est le logiciel de l’appareil photo qui va recréer les couleurs, en tenant compte des courbes de réponse spectrale pour un résultat final en trichromie… Autrement dit, il recalcule pour nous offrir les couleurs juste. Clin oeil

Il faut aussi savoir que la taille des photosites est très importante. Car plus le photosite est grand et plus il y aura d’informations pour former l’image. Donc, moins de bruits numériques dans les ombres et une plus grande dynamique. Je vous épargne le chapitre sur la résolution spatiale, qui explique que plus le photosite est petit, plus l’objectif qui est placé devant devra être performant ( histoire de séparer la lumière très finement). C’est une mesure qui se compte en cycles/mm.

Si l’on reprend l’image du jour on peut voir cela :


  1. capteur FF 24*36mm Reflex Haut de gamme
  2. capteur APS-H 19, 1*28, 7mm Relfex Haut de gamme
  3. capteur APS-C 15, 6*23, 7mm Reflex expert et entrée de gamme
  4. capteur 2/3" 6, 6*8, 8mm Compact Bridge
  5. capteur 1/1, 8" 5, 32*7, 18 Compact
  6. capteur 1/2, 7" 3, 96*5, 27 compact

Comme on peut le constater, le capteur 24×36 est dix fois plus grand qu’un capteur 1/2, 7" (qui malheureusement équipe la grande majorité des compacts numériques).

Mais que va induire cette différence de taille ?

Déjà, par un phénomène d’optique que je vais vous épargner (pour le moment ! :lol : ), la profondeur de champ va être bien plus grande sur un petit capteur (pas loin de l’infini pour le 1/27") que sur un grand capteur. En d’autres termes, très peu de possibilités d’avoir un arrière-plan flou.

Mais ce n’est pas le plus grand problème. Le bruit numérique dans les ombres et la dynamique vont être deux gros handicaps. Un réflex numérique de base a, le plus souvent, un capteur APS-C. Pour 10 millions de pixels, un tel capteur va avoir des photosites de 6, 1 micromètres contre 1, 8 micromètre pour un capteur 1/2, 7".
Comment cela va se manifester sur mon image ?

Un appareil qui a une dynamique courte va avoir tendance à facilement ”cramer ” les ciels (ciel trop clair, presque blanc, voire carrément blanc), alors qu’un appareil avec une dynamique plus large va lui restituer plus fidèlement la couleur bleu d’un ciel. Si l’on résume, toute haute lumière risque d’être ”cramée”.

Pour le bruit numérique, il se verra dans les ombres à haut iso. Un appareil avec de grands photosites ne va produire que très peu de ces ”points de couleurs”.

Mais où est-ce que je veux en venir ?

Je veux simplement montrer qu’il vaut mieux un appareil photo avec un peu moins de pixels, mais de bons pixels, qu’un appareille avec trop de mauvais pixels.

En plus des problèmes de dynamique et de bruit, on va se retrouver devant un problème d’optique. Si on dépasse les 12 millions de pixels sur un capteur 1/2, 7" Les photosites seront si petits que la résolution spatiale va dépasser les 270 cycles/mm et, à l’heure actuelle, on ne sait pas fabriquer des optiques avec un pouvoir séparateur aussi élevé.

Autant dire que, si l’on compare une image d’un compact 10 millions de pixels à celle d’un compact de 13 millions de pixels, avec tous les deux un capteur de 1/2, 7", malgré le plus grand nombre de pixels du deuxième, il n’y aura pas plus de détails sur l’image.

Alors un bon conseil, ne jetez pas l’argent pas les fenêtres et, si vous achetez un compact, ne dépassez pas les 10 millions de pixels ; je vous conseille même de viser 8 millions de pixels (ce qui vous permet d’imprimer en A3+ sans le moindre souci).

Avec le reste de l’argent, offrez-vous un cadre numérique

cece1508 de Le Plessis-Robinson, modérateur
cece1508 – modérateur - Le 17/07/2010

Du grand Darth SourireSourire
Bravo

Darth de Genève
Darth - Le 17/07/2010

Merci, si ça peut rendre service, je suis content !

PasTec
PasTec - Le 17/07/2010

Très clair ! Bravo ! Grand sourire

Le plus difficile dans la photographie est de rester simple. - Anne Geddes

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Darth de Genève
Darth - Le 17/07/2010

Merci Clin oeil

Onikenji de Ittre
Onikenji - Le 17/07/2010

Bravo, c'est un beau copié coller de ton site :lol : nan, je déconne mais c'est super bien expliqué ! D'ailleurs je trouve ton site génial et je te félicite Clin oeil

Un grand merci et un très grand bravo Grand sourire

"Vivre le présent sans oublier le passé et en pensant à l'avenir forme un tout"

APN : Sony A850 + VG-C90AM + Nex 5 + Minolta 5000AF / Objectifs : Tamron SP 17-35mm F2.8-4 Di + Tamron SP 180mm F3.5 macro Di + Tamron SP 70-200mm F2.8 Di + SE 18-55mm F3.5-5.6 OSS + CZ Distagon 35mm F2.8 + CZ Planar 50mm F1.8 + CZ Tele-Tessar 135mm F4 / Accessoires : Lowepro Flipside 400 AW + Manfrotto 055XB/496 + Manfrotto 294A3 + Flash Sony HVL-F42AM + Kenko 300 Pro Teleplus

Darth de Genève
Darth - Le 17/07/2010

C'est pas tout à fait un copier coller… non mais :lol :

Mais si tu as lu ça sur mon blog, c'est que tu l'as visité, j'espère que pensera à me laisser un petit mot Clin oeil

Puis, on ne va pas réinventer la roue, c'est moi qui est écrit ce texte dans tout les cas ! Langue

Content que tu apprécies en tout cas Clin oeil

Tite créature de Lyon, France, modérateur
Tite créature – modérateur - Le 06/02/2011

Je fais le tour de tes posts techniques et celui-ci… m'a laissé un peu à la ramasse, mais, disons qu'en gros, j'ai compris Grand sourire

Si tu ne sais pas où tu vas, regarde d'où tu viens...
www.titecreaphotos.com

Darth de Genève
Darth - Le 06/02/2011

Si t'as des questions, surtout n'hésite pas Langue

fotodia
fotodia - Le 07/02/2011

"Déjà, par un phénomène d’optique que je vais vous épargner (pour le moment ! ), la profondeur de champ va être bien plus grande sur un petit capteur (pas loin de l’infini pour le 1/27") que sur un grand capteur."

Darth, moi qui croyais avoir pigé, là je ne comprends plus.
j'ai lu toute ton explication sur la PDC sur ton blog (celle avec la photo de serpent), en fait c'est là que j'ai tout appris Sourire
dans ton exemple on a une PDC de 20 cm avec un 35mm, ouvert à f/4 et mise au point à 1m.
ceci avec un capteur 24X36, donc cercle de confusion de 0, 03.

j'ai utilisé le lien pour faire le même calcul avec un capteur APS-C (j'ai un Canon 7D), et avec les même paramètres j'ai une PDC de 12cm.
donc avec un capteur plus petit j'ai une PDC plus petite ?
ou alors j'ai pas tout compris…pourtant c'est bien expliqué…

merci de ton aide !

Darth de Genève
Darth - Le 07/02/2011

Pour te répondre, il faut qu'on se comprenne.

PDC plus courte = zone de netteté moins étendue.

PDC plus grande = Zone de netteté plus étendue.

Plus la PDC est grande, plus c'est net.

Et plus le capteur est petit, plus la PDC est grande…

Compris ?

fotodia
fotodia - Le 07/02/2011

bon alors je vais essayer de claquer les quelques neurones qu'il me reste…

PDC plus courte= zone de netteté moins étendue : ok là on parle du capteur APS-C, on a 12cm dans notre exemple
PDC plus grande = zone de netteté plus étendue : encore ok, là on parle d'un capteur 24X36, on a 20cm de PDC dans l'exemple avec le serpent.
20cm >12cm, donc PDc plus grande avec le grand capteur qu'avec le APS-C.

toujours ok avec "plus la PDC est grande, plus c'est net", of course quand tu as 20cm de zone où c'est net, c'est plus grand que tu as 12cm. le reste étant flou.

ce que je ne comprends pas du coup c'est ta dernière phrase ? la PDC est plus grande (20cm) avec le grand capteur, qu'avec l'APS-C (12cm). non ?

désolé je dois faire un blocage quelque part.
pas grave, te casses pas la tête pour ça, en tous les cas un très grand merci à toi pour les explications que tu apportes.
Merci !

MGI de Val-de-Marne, France
MGI - Le 07/02/2011

Darth dit : "plus le capteur est petit, plus la PDC est grande"
donc : si grand capteur, PDC + petite ! "

alors que tu comprends l'inverse :"la PDC est plus grande (20cm) avec le grand capteur, qu'avec l'APS-C (12cm). non ? "

Nous avons évoqué récemment avec le flou arrière et profondeur de champ :
Panasonic GF2 (grand capteur), Panasonic TZ7 (petit capteur) et Olympus XZ-1 (petit capteur).
http://www.focus-numerique.com/test-1192/compact-olympus-xz-1-precision-colorimetrie-11.html

Je te rappelle un des 1ers paragraphes de Darth en haut :
"Déjà, par un phénomène d’optique que je vais vous épargner (pour le moment ! lol ), la profondeur de champ va être bien plus grande sur un petit capteur (pas loin de l’infini pour le 1/27") que sur un grand capteur. En d’autres termes, très peu de possibilités d’avoir un arrière-plan flou."
Ce qui explique aussi la difficulté du beau portrait, avec bokeh sur un compact qui n'ouvre pas assez ( f2, 8 ou 3, 3)

Darth de Genève
Darth - Le 07/02/2011
MGI a dit :

Darth dit : "plus le capteur est petit, plus la PDC est grande"
donc : si grand capteur, PDC + petite ! "

alors que tu comprends l'inverse :"la PDC est plus grande (20cm) avec le grand capteur, qu'avec l'APS-C (12cm). non ? "

Nous avons évoqué récemment avec le flou arrière et profondeur de champ :
Panasonic GF2 (grand capteur), Panasonic TZ7 (petit capteur) et Olympus XZ-1 (petit capteur).
http://www.focus-numerique.com/test-1192/compact-olympus-xz-1-precision-colorimetrie-11.html

Je te rappelle un des 1ers paragraphes de Darth en haut :
"Déjà, par un phénomène d’optique que je vais vous épargner (pour le moment ! lol ), la profondeur de champ va être bien plus grande sur un petit capteur (pas loin de l’infini pour le 1/27") que sur un grand capteur. En d’autres termes, très peu de possibilités d’avoir un arrière-plan flou."
Ce qui explique aussi la difficulté du beau portrait, avec bokeh sur un compact qui n'ouvre pas assez ( f2, 8 ou 3, 3)

Merci beaucoup pour cette mise au point (sans jeux de mot Langue )

Je pense qu'ainsi Fotodia va comprendre.

Merci

fotodia
fotodia - Le 08/02/2011

ça y est ! j'ai compris où je bloquais.
En fait, en lisant ton cours sur la PDC sur ton blog, j'ai voulu calculer la PDC pour mon APS-C comme tu le faisais pour un 24X36. J'ai donc simplement changé la valeur du cercle de confusion dans le calcul, pour ne pas modifier les autres paramètres…erreur ! en faisant cela j'ai justement modifié la focale ! car en gardant 35mm dans le calcul pour l'APS-C c'est comme si je venais de prendre 55mm. du coup je comparais deux PDC qui ne se comparait pas. Après correction, cette fois j'ai pour l'APS-C une PDC de 33cm, et ton calcul donnait 20cm pour le full frame.
petit capteur (APS-C) pdc de 33cm > grand capteur pdc de 20cm.
cqfd.

cette fois j'ai pigé.

merci Darth et MGI pour votre patience et vos explications, et désolé d'avoir créer la confusion.

Meuble, modérateur
Meuble – modérateur - Le 08/02/2011
fotodia a dit :

désolé d'avoir créer la confusion.

Et merci pour ces précisions, c'est en effet plus clair comme ça Sourire !

Mes photos de concerts : http://photonographies.fr

ziblen
ziblen - Le 09/09/2012

Merci pour ces explications claire et pratique. Cependant vers la fin du texte n'y-t-il pas une confusion entre pixel et photosite ? Ou c'est moi qui fait une erreur. Mais c'est peu de chose. Ton explication est de tout façon claire et bienvenue.

miosotys de Bourgoin-Jallieu
miosotys - Le 11/02/2013

Merci, c'est clair et précis. Et est-il mieux, à taille de capteur égal, de choisir celui qui a les pixels plus petit (ex 18 micromètre carré) ou plus grand (ex 25 micromètre carré) ?

APN Nikon D7000
Objectifs Nikkor AF-S 18-105mm f/3.5-5.6, Nikkor AF-S 35mm f/1.8
Filtre polarisant, ND32, ND400 Accessoires divers

EloahnKAE de Chaumont, Champagne-Ardenne, France, modérateur
EloahnKAE – modérateur - Le 11/02/2013

la taille du photosite va avoir une grande importance dans la gestion de la dynamique de couleur et dans la gestion du bruit

plus les photosites sont grand plus la gestion du bruit et la dynamique de couleur sont bonnes

vil floodeur

miosotys de Bourgoin-Jallieu
miosotys - Le 12/02/2013

D'accord, ça me semble évident. Je pensais juste au fait que plus le pixel serait grand, plus il se verrait à l'oeil nu et moins la photo paraîtrait bonne. Mais bon, je vous fais confiance sur ce coup-là.

APN Nikon D7000
Objectifs Nikkor AF-S 18-105mm f/3.5-5.6, Nikkor AF-S 35mm f/1.8
Filtre polarisant, ND32, ND400 Accessoires divers

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