Le capteur d’image

Le capteur d’image est le composant électronique central des appareils photos numériques et des caméscopes. Associé à l’objectif et au processeur d’image, il est essentiel pour la qualité photographique d’un appareil numérique.
Le capteur d’image se substitue au film négatif des appareils argentiques et se compose de plusieurs millions de photodiodes sensibles à la lumière, lesquelles convertissent les photons lumineux en signaux électriques.
Ces cellules photoélectriques sont disposées, à la manière d’une matrice, en colonnes et rangées sur le capteur photographique. Ce dernier enregistre, durant la prise de vue, des points isolés communément appelés pixels. Le nombre de pixels qu’un capteur peut enregistrer détermine la résolution de l’image.

La taille du capteur que l’on choisit dépend avant tout du budget dont on dispose et des exigences personnelles concernant la qualité de l’image et celle des sujets que l’on souhaite photographier.
L’intensité lumineuse et la quantité d’informations absorbées augmentent avec la taille du capteur. Les capteurs de grande taille peuvent ainsi prétendre à une haute qualité d’image. Ils sont néanmoins plus coûteux et nécessitent des objectifs adaptés tout aussi coûteux. Ils influent en outre de manière considérable sur le poids de l’appareil, ce dont il faut tenir compte, notamment lorsqu’on voyage.

Les appareils photos compacts requièrent la plupart du temps de très petits capteurs, allant de 4,5 x 3,5 à 5,4 x 4 mm. Aujourd’hui, les fabricants de ces appareils utilisent essentiellement des technologies CMOS.
Les appareils à objectifs interchangeables sont en général pourvus d’un capteur d’image nettement plus grand, c’est le cas des Olympus et Panasonic, qui possèdent les capteurs les plus utilisés, les « Four-Thirds » de 17,3 x 13mm.
Canon, Samsung et Sony utilisent quant à eux le capteur APS-C qui, mesurant 22,2 x 14,8 mm, est légèrement plus grand.
Avec ses deux formats divergents, Nikon constitue ici l’exception : le fabricant utilise le capteur CX mesurant 13,2 x 8,8 mm ou encore le format DX, qui mesure 24 x 16 mm. Le plus grand capteur est le format moyen mesurant 48 x 36 mm. Les capteurs à plein format sont, avec leurs 36 x 24mm, plus petits. Nikon appelle également ce format « FX ».

La taille et la quantité des cellules photoélectriques sont elles aussi liées à la taille du capteur. Ces trois paramètres déterminent, aux côtés du bruit d’image et de la photosensibilité, la résolution photographique et sont donc décisifs pour la qualité d’une photo.

Le nombre de pixels indiqué en mégapixels (MP) permet de mesurer la résolution de l’image et dépend de la taille du capteur et de celle des pixels. Le nombre de pixels qu’un appareil peut représenter ne pas être confondu avec celui des cellules photoélectriques.
La taille des pixels représentés est inversement proportionnelle à la résolution de l’image. Le nombre de pixels des capteurs d’image est compris entre 0,3 et 10 MP, alors qu’un appareil numérique professionnel en comporte plusieurs dizaines.

La sensibilité d’un capteur est un autre paramètre important des capteurs. Elle est indiquée en valeurs ISO. La photosensibilité augmente avec la taille du capteur, sachant qu’elle diminue si le nombre des pixels augmente.
La sensibilité de base des capteurs d’image se situe entre 50 et 200 ISO. On peut augmenter ces valeurs si nécessaire afin de modifier l’exposition des cellules photoélectriques.