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Comprendre le Fonctionnement des Capteurs Numériques

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Chapitre 3 Leçon 1
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Apprenez en détail comment les capteurs numériques, la matrice de Bayer et le dématrissage fonctionnent, ainsi que les différences entre les capteurs CCD et CMOS.

Détails de la leçon

Description de la leçon

Ce n'est pas un secret qu'aujourd'hui, l'écrasante majorité des images diffusées sont d'origine numérique. Mais comment fonctionnent les capteurs numériques? Un capteur, quel que soit son type, est à la base monochrome, incapable d'enregistrer la couleur. L'information colorée est enregistrée grâce à une matrice de couleur, la plus courante étant la matrice de Bayer. Cette vidéo explore comment les pixels filtrés par une des primaires reconstituent la couleur par le processus de dématrissage. Le dématrissage, ou débayeurisation, mélange les informations des pixels pour recréer les trois couches de couleur, souvent complété par des algorithmes d'interpolation pour maintenir la qualité de l'image.

Ensuite, la vidéo aborde les deux principales familles de capteurs : CCD et CMOS. Bien que le principe de base soit similaire, la façon dont l'information est stockée et traitée diffère. Les capteurs CMOS sont plus complexes, pouvant inclure leurs propres amplificateurs et convertisseurs analogiques/numériques. Le phénomène de rolling shutter, caractéristique des capteurs CMOS, est également explicité. En conclusion, la leçon décrit en détail le processus de capture d'image numérique, depuis la collecte des photons par les photosites jusqu'à la conversion du signal en numérique.

Objectifs de cette leçon

Les objectifs de cette vidéo sont de comprendre comment les capteurs numériques fonctionnent, d'apprendre le rôle de la matrice de Bayer et du dématrissage, et de découvrir les différences entre les capteurs CCD et CMOS.

Prérequis pour cette leçon

Aucun prérequis spécifique n'est nécessaire, mais une connaissance de base en photographie numérique et électronique est recommandée.

Métiers concernés

Les concepts abordés sont particulièrement utiles pour les ingénieurs en électronique, les photographes professionnels et les concepteurs de matériel audiovisuel.

Alternatives et ressources

Pour ceux souhaitant explorer d'autres technologies, il existe des capteurs à obturateur global et des capteurs Foveon qui offrent des approches différentes pour la capture d'image.

Questions & Réponses

Un capteur numérique est un dispositif qui convertit la lumière en signaux électriques pour créer une image numérique. Il est composé de photosites qui capturent les photons.
La matrice de Bayer filtre les couleurs primaires sur le capteur monochrome permettant de reconstruire une image en couleur à travers le processus de dématrissage.
Les CCD transfèrent les données des photosites simultanément, évitant ainsi le rolling shutter, tandis que les CMOS traitent les données de chaque photosite de façon autonome, ce qui peut causer une latence et le phénomène de rolling shutter.