Un capteur photographique CCD est un capteur photographique basé sur un dispositif à transfert de charges. Dans les scanners de documents et beaucoup d'autres applications similaires, les dispositifs sont linéaires ; ils passent transversalement sur l'objet à explorer.
Un CCD transforme les photons lumineux qu'il reçoit en paires électron-trou par effet photoélectrique dans le substrat semi-conducteur, puis collecte les électrons dans le puits de potentiel maintenu au niveau de chaque photosite. Le nombre d'électrons collectés est proportionnel à la quantité de lumière reçue.
Le capteur CCD
La technologie CCD a été spécialement développée, il y a plus de 20 ans pour le cinéma, et donc pour l'industrie des caméras. Il est de meilleur qualité qu'un capteur CMOS notamment au niveau de sa sensibilité à la lumière qui permet un meilleur rendu d'image même en sous-exposition.
Ainsi, à cette longueur focale, la caméra CCD ayant des pixels de 25µ serait mieux adapté que celle de 9µ pour l'imagerie du ciel profond. Lorsque l'échantillonnage est plus petit que 2 secondes d'arc, on parle de sur-échantillonnage.
Les capteurs CMOS
La différence provient de la façon dont les charges sont lues. Contrairement aux capteurs CCD, les charges sont cette fois directement converties au niveau du photosite de gé- nération par le biais d'un amplificateur sur chaque pixel (figure 4).
Les premiers capteurs CCD sont nés dans les laboratoires d'AT&T et Bell en 1969. Cette invention a valu à ses concepteurs Willard Sterling Boyle et George Elwood Smith le prix Nobel de physique en 2009, très contesté par la suite (écouter le podcast "Who Deserves Credit for the Nobel-Prize-winning CCD?").
Il faut pourtant attendre 1969 pour voir naître le premier capteur de 100 x 100 pixels de technologie CCD. Le prototype est développé dans les Bell Labs par Willard S. Boyle et George E. Smith qui reçoivent eux aussi un prix Nobel en 2009 pour leurs recherches.
Les caméras qui sont les plus réputées et les plus couremment utilisées depuis quelques années sont : la ASI224 (capteur sony IMX224, mais identique au IMX225) la ASI462 (version modernisée et très populaire, avec une excellente réponse dans l'infrarouge)
En général, pour faire une belle photo astro en grand champ, il faut a minima 30 minutes d'exposition avec un objectif ouvert à f/2.8. Pour le même résultat à f/4 il faudra 1h, 2h à f/5.6, 4h à f/8. Donc à moins que vous ne soyez très patient et aimiez les longues soirées nocturnes, prévoyez un objectif à f/4 minimum.
Les capteurs CMOS sont apparus au début des années 1990. Ils permettent notamment une conversion de la charge directement sur la photosite de génération par la présence d'un amplificateur sur le pixel. Cette particularité permet également de supprimer de nombreux transferts et d'accroitre la vitesse de lecture.
Principe de fonctionnement. Les capteurs d'images transforment des photons en charge électrique par effet photoélectrique. À la différence des capteurs CCD (Charge-Coupled Device), les capteurs CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) transforment les charges déjà sur le pixel, en tension.
Capteur de lumière utilisé dans de nombreux systèmes de prises de vue numériques (caméras, appareils photo numériques).
Un capteur numérique se compose de photosites, plus ou moins nombreux selon sa taille et sa définition. Ils mesurent la quantité de lumière (les photons) reçue à un endroit précis afin de créer et canaliser un courant électrique (les électrons) pour mesurer l'intensité lumineuse dans les différents points de l'image.
Objectif : un capteur CCD convertit un rayonnement électromagnétique en signal électrique grâce à des photodiodes. L'intensité du courant délivré par la photodiode est proportionnelle à l'éclairement lumineux reçu par le capteur.
Visuel assisté : Les GPCAM3 sont particulièrement attrayantes pour l'astronomie visuelle, assistée par ordinateur et l'astronomie vidéo, en raison de leur résolution élevée et de la haute sensibilité grâce à la technologie d'éclairage arrière STARRIVS (BSI) et Exmor-R de Sony.
Une barlow pour l'imagerie planétaire
Etant donné le rapport F/D du télescope (F/4) la barlow "idéale" sera aux alentours de 2,5x, 3x au grand maximum. Dans ce cas, la barlow APM 2,7x nous semble la plus adéquate et la mieux adaptée à l'imagerie planétaire moderne.
Nikon a conçu le reflex numérique D810A exclusivement pour ces photographes qui font de l'astrophotographie, et notamment pour ceux qui souhaitent capturer des images de l'espace lointain, de nuages de gaz et de poussières, appelés nébuleuses.
Le meilleur moyen de photographier le ciel est d'utiliser un reflex ou un hybride. En effet, ces appareils photo offrent une plus grande souplesse d'utilisation au niveau des réglages, on peut changer d'objectif, et leurs performances sont supérieures aux boîtiers compacts.
Les bases de la photo : le capteur partie 1/2. Sans lui, pas d'appareil photo ni de caméra moderne : le capteur est au cœur de la prise de vue. C'est lui qui reçoit la lumière et permet de lire l'image formée par l'objectif. Sa taille et sa technologie ont donc un impact majeur sur la qualité de vos photos.
Comment fonctionnent les capteurs
Un capteur convertit la grandeur physique à mesurer en une grandeur électrique et traite cette dernière de telle manière à ce que les signaux électriques puissent être facilement transmis et traités en aval.
Ces petits photosites étant moins sensibles que s'ils étaient bien gros et dodus, ils captent donc moins de lumière. Le signal électrique qu'ils fournissent doit par conséquent être amplifié, cela, d'autant plus que la sensibilité ISO sera élevée.
L'autre avantage des gros photosites est d'apporter une meilleure dynamique. Ce qui permet d'avoir plus de détails dans les parties les plus sombres et les plus claires de la photo. Là réside essentiellement l'avantage des gros capteurs par rapport aux petits. Pour un nombre de pixels équivalent.
Les capteurs analogiques servent à transformer une grandeur physique en un autre type de variation d'impédance , de capacité, d'inductance ou de tension. Un signal est dit analogique si l'amplitude de la grandeur physique qu'il représente peut prendre une infinité de valeurs dans un intervalle donné.
Ton cristallin (« lentille » de ton œil) contribue à focaliser les rayons lumineux. Ta rétine est une surface photosensible située au fond de ton œil. Elle enregistre une impression visuelle, c'est-à-dire une image de ce que tu regardes.