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Les bases de la photo - Matériel et technique

Vous voulez devenir photographe amateur pendant votre temps libre ?...

Voici quelques bases pour vous initier facilement à la photographie
Dans ces pages vous découvrirez ce qu'est un appareil photographique reflex numérique mono-objectif...

Zoom sur les Reflex numériques

Dans ces pages vous découvrirez ce qu'est un appareil photographique reflex numérique mono-objectif...


Qu'est-ce que c'est qu'un Reflex numérique?

Appareil photographique reflex mono-objectif

Un appareil photographique reflex mono-objectif est un type d'appareil photographique caractérisé par l'utilisation d'un objectif unique servant à la fois à la prise de vue et à la visée. Il se différencie ainsi des appareils non reflex, dans lesquels la visée s'effectue avec un viseur extérieur, et des reflex bi-objectif, dans lesquels un objectif sert à la visée et un autre à la prise de vue. Dans le langage courant, le terme seul de reflex désigne souvent un reflex mono-objectif au format 24x36, par opposition aux compacts. Le reflex mono-objectif est parfois aussi désigné SLR, de l'anglais Single Lens Reflex.
Ce type de boîtier a rencontré un très large succès en raison de sa précision (pour les longues focales) et de sa relative simplicité d'utilisation (même si sa compacité laisse à désirer).

Vous retrouverez d'autres précisions techniques sur le site de Wikipedia ici.

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Lors de la visée, la lumière entre par l'objectif (1) et rencontre un miroir (2) qui la redirige vers le verre de visée (5). Dans le cas le plus courant, le renvoi s'effectue vers le haut et derrière le verre de visée se trouve une lentille correctrice (6) puis un prisme en toit (7) (appelé par abus pentaprisme) ou un pentamiroir qui redresse l'image de façon qu'elle soit vue à l'endroit dans le viseur (8) par l'œil du photographe.
Notons que ce schéma est partiellement faux car en réalité la lumière est réfléchie trois fois dans le prisme en toit, le redressement de l'image ne pouvant être obtenu que si le nombre total de réflexions est pair (une sur le miroir et trois dans le prisme).
Lors de la prise de vue, le miroir se relève juste avant que l'obturateur (3) s'ouvre. La lumière vient alors frapper la surface sensible (4) (film ou capteur).

Aujourd'hui, avec le numérique, qu'est-ce qui fait la différence?

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080102_SD14_Boitier2 Mise à part l'esthétique, ce qui fait aujourd'hui la différence entre les modèles d'appareils reflex numériques c'est la qualité du capteur, associée bien entendu à celle de l'optique.
Nous prenons ici pour exemple les détails techniques du nouveau reflex numérique SIGMA SD14, qui, il faut bien l'avouer, est actuellement un de nos préférés. En ce qui concerne les optiques, 080102_SD14_Boitier6_interieur SIGMA n'a plus rien à démontrer, elle qui est très connue depuis longue date pour fournir une gamme optique de qualité, adaptable sur les montures des grandes marques. Toutefois, pour ces concentrés de technologie que sont les appareils reflex d'aujourd'hui, la qualité du capteur est le domaine où les progrès techniques restent un différentiateur déterminant. Un défi que le SIGMA SD14 relève brillamment avec son nouveau capteur d’image direct Foveon X3 de 14 millions de pixels. Ce capteur a perdu la granularité élevée de son prédécesseur en haute sensibilité grâce à une nouvelle structure des photodiodes, des microlentilles plus performantes et un processeur de signal surpuissant appelé "True" (vrai).

Pour plus de détails nous vous invitons a visiter le site du SIGMA SD14 ici.

Vous retrouverez d'autres précisions techniques ici.

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Comment marche un capteur photosensible?

Les premiers capteurs au zinc

Les capteurs sont tous basés sur l'effet photoélectrique. C'est Hertz, en 1897, qui découvre qu'une plaque de zinc électrisée se décharge lorsqu'elle reçoit de la lumière ultraviolette. Cette technologie a permis de développer des composants dits "à transfert de charges" capables de remplacer le film photo et le film caméra.

Les Capteurs CCD ou DTC

Le Capteur CCD ou DTC (CCD en anglais: Charge Couple Device; DTC en français: Dispositif à Transfert de Charge) est un capteur photo utilisant un dispositif à transfert de charges qui génère des charges électriques d'intensités variables en fonction de la quantité de lumière reçue et de la durée d'exposition. Le premier capteur CCD (ou DTC) a été fabriqué en 1970 dans les laboratoires Bell par W. Boyle, G. Smith et G.G. Amelio. En 1974 Fairchild Electronic parvient à miniaturiser ce capteur.

Pixels, photosites et photodiodes

Le pixel est un point-image contenant des informations de couleur: ce sont ses composantes RVB (Rouge-Vert-Bleu en français) ou RGB (Red-Green-Blue en anglais). Le nombre de pixels est donc la définition spatiale du nombre de points-image du fichier final.

Le photosite est un élément du capteur. Chaque photosite n'est sensible qu'à une composante RVB (Rouge, Vert ou Bleu) de la lumière blanche.

Les photodiodes viennent parfois compléter le photosite en capturant les très hautes lumières.

Le spectre visible se place à des longueurs d'onde de 0,40 mm à 0,70 mm pour le violet, le bleu, le vert, le jaune, l’orange et le rouge. Les infrarouges ont des longueurs d'onde plus grandes (0,70 mm à 1 cm). Les ultraviolets ont des longueurs d'onde plus courtes (0,04 mm à 0,40 mm).

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Un capteur CCD ou DTC est une matrice composée de photosites disposés en mozaïque ou étagés en profondeur. Les photosites sont de dimension, de forme et de matériaux variés. La sensibilité aux bandes spectrales est d'ailleurs fonction du matériau de fabrication: pour un même matériau, la sensibilité varie avec la longueur d'onde. Un photosite de qualité est généralement complété par des photodiodes et des microlentilles. Chaque photosite convertit les photons en variations de courant, c’est l’effet photoélectrique. La sensibilité du photosite est sa capacité à mobiliser un électron suivant le type de photon reçu. Mais attention, si un photosite était saturé, il risquerait de mobiliser ses électrons sur les photosites voisins et de les contaminer. On peut limiter cet inconvénient (au détriment de la sensibilité) à l'aide d'un dispositif "anti-éblouissement" qui évacue les électrons excédentaires pendant l'intégration. Enfin, le processeur de signal lit la matrice ligne à ligne et numérisise l'information vers le fichier jpeg final.

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Les capteurs conventionnels ou filtres de Bayer

Les capteurs conventionnels qu'on appelle filtres de Bayer sont tapissés d'une mosaïque de pavés (ou plutôt de pixels) photosensibles. C'est un peu comme une couche de carrelage qui serait noyé dans le silicium, et dont chaque petit carreau serait sensible respectivement au rouge, au vert et au bleu. Chaque pixel capture et enregistre ainsi une couleur primaire RVB (Rouge, ou Vert, ou Bleu). L'ennui c'est que ces pavés sont disposés sur une seule couche, et par ailleurs il y a deux fois plus de pavés sensibles au vert que de pavés sensibles au bleu et au rouge: 32 pavés verts sur la figure ci-contre, et seulement 16 pavés bleus et 16 pavés rouges. Du coup, le capteur de Bayer ne récolte que 25% du bleu, 25% du rouge et 50% du vert. Ceci n'est évidemment pas très performant du point de vue de la résolution.

Capteur à trois couches superposées Foveon X3®

L'originalité du capteur Foveon X3® (14 millions de pixels) c'est de disposer les pixels (ou pavés) photosensibles sur trois couches superposées: 64 pavés bleus sur la figure, 64 pavés verts et 64 pavés rouges. 192 pavés photosensibles contre 64 avec le filtre de Bayer. Il n'y a pas photo si l'on peut dire. Cette technologie intéressante permet donc de récolter 100% du bleu, 100% du rouge et 100% du vert en multipliant par trois la résolution par rapport au capteur de Bayer conventionnel.

Le capteur d’image direct Foveon X3® dispose ainsi de 14 millions de pixels répartis en trois couches. Il permet donc une capture intégrale de l’image en couleurs. Trois couches de pixels sont intégrées les unes au dessus des autres dans le silicium pour tirer parti de la capacité de ce dernier à absorber les lumières rouge, verte et bleue à des profondeurs différentes. Le seul inconvénient de ce procédé c'est que le rouge a plus d'épaisseur à traverser que le vert, et le vert un peu plus d'épaisseur à traverser que le bleu. Pour parvenir à une palette de couleurs équilibrée, il faut donc légèrement filtrer le bleu et très légèrement le vert. Toutefois, ceci nous paraît beaucoup moins ennuyeux que le filtre de Bayer de résolution trois fois moindre, et avec lequel il fallait filtrer la moitié du vert.

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Notre préférence

Nous nous venons de prendre pour exemple les détails techniques du nouveau reflex numérique SIGMA SD14, qui, il faut bien l'avouer, est actuellement notre petit préféré.

Comme l'indique sur son site la société SIGMA, le SIGMA SD14 est le successeur du SIGMA SD10. Sa référence "SD14" signifie que son capteur d'images direct Foveon X3® - X3 comme "trois couches" - enregistre l'image en couleurs avec une résolution de 14 millions de pixels. Ce capteur peut donc générer des images de haute définition, riches en nuances et en détails aux effets tri dimensionnels impressionnants. Le boîtier reflex SIGMA SD14 offre un délai de mise en route ultra rapide de 0,2 secondes, quatre modes de compression JPEG, un viseur grand et lumineux à penta prisme avec une couverture de 98%, un flash intégré de Nombre Guide 11, un système autofocus à 5 collimateurs, un généreux écran de contrôle ACL de 2.5” d'une résolution de 150 000 pixels, confortable et convivial. Le mécanisme de l'obturateur est prévu pour plus de 100 000 déclenchements et répond idéalement aux spécificités de la prise de vue numérique.

Pour plus de détails nous vous invitons a visiter le site du SIGMA SD14 ici.

Ergonomie du boîtier reflex Sigma SD14

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Un design simple et intuitif

080102_SD14_Dos2 080102_SD14_Ecran2 Le boîtier reflex SIGMA SD14 bénéficie d'une finition encore meilleure que celle de son prédécesseur SD10. Son design est très simple et intuitif et son ergonomie mono-molette (avec retardateur court) reste très pratique en mode automatique. Les commandes sont bien disposées. Les réglages essentiels du boîtier sont faciles et accessibles directement: la sensibilité, la résolution, le type de fichier (quatre modes de compression JPEG sont proposés) et la balance des blancs. Un seul bouton donne accès à l'interface multi-fonctions unique: L’écran de contrôle ACL de 2.5” (6,35 mm.) au graphisme de qualité est d'une résolution tout à fait correcte (150000 pixels) et permet une circulation conviviale dans les menus. En faible lumière ou dans l’obscurité, on peut aussi rétro-éclairer l’écran de contrôle supérieur. Le miroir est facilement relevable, ce qui qui permet d’éviter les vibrations gênantes avec un long téléobjectif ou en macrophotographie. L'alimentation est assurée par un accumulateur Lithium-Ion, la poignée additionnelle PG-21 permettant en cas de besoin de doubler l'autonomie.

Le viseur

Le très bon viseur est un rival sérieux de ceux d'un Pentax K10D ou d'un Nikon D80, son grossissement de 0,9 pourrait presque faire oublier la petite taille de son capteur. Ceci dit, son penta prisme en verre et son verre de visée microgravé assurent une couverture annoncée de 98% verticalement et horizontalement, et une excellente luminosité qui permettent une bonne perception de la netteté et de la profondeur de champ avec un dégagement oculaire de 18mm et un ajustement de -3 à +1,5 dioptries.

Déclenchement ultra rapide de 0,2 secondes

Le mécanisme de l'obturateur est prévu pour plus de 100 000 déclenchements ultra rapides de 0,2 secondes. Et grâce à sa mémoire vive de grande capacité, le boîtier Sigma SD14 peut capturer en rafale jusqu’à 6 images de suite en mode haute résolution (High), 12 images en moyenne résolution (Medium) et jusqu’à 24 images en basse résolution (Low), ce qui est crucial pour des prises de vues numériques. .

Le module détecteur autofocus

La reactivité du module détecteur autofocus du SIGMA SD14 permet une mise au point nerveuse et précise. Ses cinq collimateurs offrent une plage étendue, particulièrement en cadrage vertical. Les cinq zones actives sont au centre, à gauche, à droite, en haut et en bas. Il faut souligner la bonne détectivité du collimateur central en croix en conditions défavorables. Le choix du collimateur peut être automatique ou manuel.

Le filtre dichroïque anti-poussière amovible

080102_SD14_Boitier4_filtre Le capteur et la chambre reflex du SD14 sont protégés des poussières par un filtre placé à l'avant de l'appareil, devant le miroir. Il suffit de désolidariser l'objectif de la bayonnette pour y accéder. Ce filtre dichroïque, très facile à "déclipser" sans outillage spécial, élimine aussi les infra-rouges. Par ailleurs, comme le filtre est placé relativement loin du point focal image, s'il était lui-même sali, ceci n'affecterait pas trop la qualité de l'image.

Le flash intégré GN11

Le boîtier reflex SIGMA SD14 est doté d'un flash électronique intégré de Nombre Guide 11. On peut l'utiliser, soit en mode exposition automatique S-TTL pour plus de facilité, soit en mode manuel avec un contrôle total des techniques d’éclairage les plus élaborées. Sa vitesse de synchronisation est de 1/180e s. Il offre l’angle de champ d’un objectif 17 mm. (équivalent à celui d’un 28 mm. en format 24x36)

Vous retrouverez d'autres précisions techniques ici.

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