Définition:C’est le réglage du capteur, et sa conception électronique qui vont lui permettre d'être plus ou moins sensible à la lumière.
Fonctionnement d'un capteur numérique
Il remplace la pellicule photo, c'est une plaque garnie de millions de petites cellules appelée photosites qui captent la lumière pour la transformer en signal électrique puis en codage numérique.
Chaque point sensible correspond à 1 pixel, qui est composé de 3 cellules filtrant les couleurs RVB ces couleurs une fois séparées vont donner chacune un signal électrique.
Ces capteurs sont de plus en plus performant et peuvent atteindre des sensibilités ISO de plus de 50.000 ISO voire plus.
Par contre le seul moyen de monter en sensibilité c'est d'amplifier le signal électrique ou d'augmenter la taille du photosite. Des amplificateurs performants traitent le signal, mais arrivé à un certain niveau ses amplificateurs génèrent du bruit.
Avec un capteur full format vous pouvez photographier à la lueur d'une bougie
Principe d'une cellule RVB: les rayons lumineux entrent sur le capteur et sont filtrés par couleur, seul la couleur filtrée (rouge, vert ou bleu) va donner une impulsion électrique.
Ci-dessous le principe des capteurs.
Pour éviter que la lumière se disperse, chaque capteur est muni d'une loupe de manière à concentrer les faisceaux sur le capteur ce qui permet de ne pas perdre de lumière et d'amplifier légèrement le signal lumineux.
Sur le schéma ci-dessous voici le principe de ces loupes
Ci-dessous voici l'organisation d'une matrice de couleur RVB.
Les différents types de capteur
Le capteur CCD est composé d'une matrice de cellules photosensibles, c'est en quelque sorte l’ancêtre du capteur.
Le capteur CMOS Il se compose d'une matrice de cellules avec traitement direct du signal.Il est moins coûteux à produire et donne de bons résultats si l’amplification est de bonne qualité.
La résolution
Je vous disais au début que le nombre de pixels n'était pas forcément un avantage. La résolution d'un capteur se calcule par le nombre de pixels en longueur et en largeur.
Par exemple pour une photo de 3000 X 2000 pixels en multipliant ces deux chiffres vous obtenez le nombre total de pixels de l'image. Soit 6.000.000 de pixels ou 6méga pixels.
Mais suivant la taille du pixel la sensibilité n'est pas la même, si vous avez 10 millions de pixels sur un capteur de petit format il sera moins sensible qu'un capteur full format avec le même nombre de pixels.
Sur un grand nombre de reflex vous pouvez choisir la résolution de votre photo, plus vous augmentez la résolution (le nombre de pixels) de l'image plus votre fichier aura une taille importante, par exemple sur un full format (24 X 36) vous avez de 20 à 24 méga pixels, donc si vous prenez vos photos en pleine résolution chaque photo aura une taille d’environ 21 à 24 Mo.
A retenir: la sensibilité ISO est un réglage permettant d'adapter la sensibilité de votre appareil en fonction de la luminosité ambiante. Plus vous augmentez le nombre de pixels, plus votre image sera de bonne qualité mais aura un poids plus important. Plus vous augmentez la valeur ISO plus l'image aura du bruit
Quelques tailles de capteurs
Je n'ai pas mis toutes les tailles car avec les smartphones et autres cela devient impossible.
Format |
Dimension en mm |
Coefficient multiplicateur en 24 X 36 |
|
1/2,5" |
5,80 |
4,27 |
6,02 |
1/2,3" |
6,16 |
4,62 |
5,62 |
1/2" |
6,40 |
4,80 |
5,41 |
1/1,7" |
7,60 |
5,70 |
4,55 |
2/3" |
8,80 |
6,60 |
3,93 |
1" |
13,2 |
8,8 |
2,73 |
1,5" |
18,7 |
14 |
1,85 |
APS-C Canon |
22,30 |
14,90 |
1,6 |
APS-C Sony, Pentax, Nikon |
23,70 |
15,70 |
1,52 |
24x36 |
36,00 |
24,00 |
1 |
Leica S2 |
45,00 |
30,00 |
0,8 |
Leaf Aptus II-12 |
53,70 |
40,30 |
0,64 |
La taille du capteur et la profondeur de champ
La taille du capteur joue un rôle sur la profondeur de champ plus il est petit plus cette profondeur augmente.
Si vous prenez une photo avec un objectif de 100mm en full format (24 X 36) le rapport d’agrandissement sera de 1/1 .
Si on monte le même objectif sur un capteur APSC (plus petit) la focale passera à 160mm. Il faut retenir cette formule en APSC le coefficient multiplicateur de la focale est de 1,6.
La sensibilité ISO
En photo, la sensibilité ISO est une échelle de mesure de la sensibilité à la lumière des pellicules et des capteurs numériques. Son nom est du à l' Organisation Internationale de Standardisation
En photo numérique la qualité du capteur, l'amplificateur et sa taille vont permettre d’atteindre de très hautes sensibilités.
Plus vous montez en ISO plus l'amplification sera importante et plus l'amplificateur va générer du bruit, ce bruit sera visible sur votre photo.
Certains logiciels permettent de remédier à ce problème en lissant l'image, ce qui va pratiquement faire disparaître ce bruit, par contre la netteté diminue avec ces traitements.
Pourquoi régler la sensibilité ?
En règle générale votre appareil choisit la bonne sensibilité, mais il faut retenir que plus la sensibilité est basse plus votre photo sera fine dans les détails.
Je disais au début qu'il faut jongler avec la lumière, si je dois photographier un spectacle de nuit et garder une vitesse rapide je suis obligé de monter en ISO ou d'ouvrir le diaphragme, un choix s’impose : ouvrir le diaphragme donc moins de profondeur de champ, monter en ISO donc plus de bruit, il faut savoir trancher
A retenir: Sensibilité faible = qualité, sensibilité forte = bruit sur l'image
Bien connaître votre boîtier
Il faut essayer les différentes valeurs ISO de votre boîtier, sur différents sujets, essayer de saisir des actions rapides. Ce qui est important c'est de connaître les limites de votre appareil de façon à ne pas hésiter à déclencher avec des valeurs ISO élevées car vous savez qu'elles sont possibles.
Sur les séries qui vont suivre j'ai pris une série de photos pour vous montrer les différents résultats en fonction de la sensibilité. L'image de gauche est le cadrage initial.
J'ai ensuite recadré toutes les photos sur la chouette de manière à faire ressortir plus facilement les détails, donc si vous regardez les images à leur taille réelle ces défauts seront deux à trois fois moins visibles.
L'image de gauche est le cadrage initial.
J'ai ensuite recadré toutes les photos sur la chouette (image de droite) de manière à faire ressortir plus facilement les détails, donc si vous regardez les images à leur taille réelle ces défauts seront deux à trois fois moins visibles.
Ci-dessous une série de photos de
800 ISO à 102000 ISO à F 5.6
ISO 800 ISO 1000 ISO 1250 ISO 1600 ISO 2000 ISO 2500
ISO 3200 ISO 4000 ISO 5000 ISO 6400 ISO 8000 ISO 10.000
ISO 12.000 ISO 16.000 ISO 20.000 ISO 25.000 ISO 51.000 ISO 102.000
Ci-dessous j'ai repris la dernière série (de ISO 8000 à 102.000) avec la 1ère image non traitée et la 2ème image traitée avec un logiciel qui supprime en partie le bruit et lisse la photo, ce lissage réduit la netteté de l'image. Vous pouvez constater qu'une image en 25.000 ISO reste exploitable, comme je vous disais, il faut apprendre à connaître les limites de votre appareil.
8000 8000 traitée 10.000 10.000 traitée 12.000 12.000 traitée
16.000 16.000 traitée 20.000 20.000 traitée 25.000 25.000 traitée
51.000 51.000 traitée 102.000 102.000 traitée
Données techniques :
Le matériel :
Prix de revient total environ 20 €
Fabrication de la tête panoramique
Démontage de la perceuse :
Filetage de l’axe de 8 mm de diamètre qui maintenait la poignée (B). Cet axe fileté servira à fixer cette tête panoramique sur son trépied.
Le mandrin de la perceuse est utilisé pour faire une molette d’entraînement du plateau gradué. Partie du mandrin recevant le vernier gradué(A), (B) sciage à ce niveau pour garder la partie moletée, (C) la vis du mandrin doit être coupée également à cet endroit
La grande couronne dentée :
Sciage de l’ergot du support de la manivelle (C) qui gène le positionnement de l’entretoise en alu (tube de 60mm)
Perçage de 4 trous diamètre 4mm (G) pour visser la plaque de support de la tête
Perçage d’un trou proche du centre (F) pour fixer la clavette de maintien de l’axe
Redressage à la lime des défauts de parallélismes de cette couronne centrale
Fabrication de la clavette de maintien du centre, cette clavette sera maintenue par une vis dans le trou (F)
Fabrication du rapporteur à 360°
Fabrication d’une rondelle en aluminium servant de support au rapporteur en plastique 360°, cette rondelle a un diamètre intérieur égal à la gorge (E) et un diamètre extérieur égal au rapporteur 360° plus 1mm (A)
Ajustage du rapporteur sur ce disque alu, les diamètres intérieur et extérieur doivent être plus petits de 1mm (A) pour le collage.
Collage (B) avec une colle à deux composants, cette colle peut entrer légèrement entre le disque et le rapporteur.
La colle une fois sèche, il faut limer l’intérieur et le pourtour au ras de la rondelle alu.
N ote : ce montage rapporteur sur disque alu sera collé sur la couronne quand tout l’ensemble sera terminé.
Mise en place et ajustage de la couronne de protection en alu minium (B) ( tampon aluminium de 111mm).Ce tampon est diminué en hauteur de manière à dépasser de 5 mm le rapporteur gradué ;
Sur cette photo vous avez également le tube de 8 X 8 mm (A) pour tenir les flèches de réglage, ce tube est fixé avec 2 vis de 4mm (C).
Vous pouvez également réaliser ce porte flèches dans du profilé plein.
La fabrication des réticules (flèches) sera expliquée plus loin
Fabrication du vernier au 1/2 degré :
Il faut connaître le rapport démultiplicateur de cette perceuse : nombre de dents de la grande couronne divisé par le nombre de dents du pignon soit un rapport de 3,7 dans mon cas.
Ensuite il faut diviser en degrés le vernier d’entraînement, mon vernier (support scie cloche) fait 64mm de diamètre, j’ai donc divisé ce disque épais en degrés avec un compas. Pour le réglage du compas il suffit de connaître la corde d’un arc de cercle de 1 degré. Calcul 2 X r X sin(a/2) soit 0,55849 que je multiplie par 3,7 ce qui me donne 2,066.
Donc pour avancer de 1° il faut tourner le vernier de 1 division de 2,066mm, vous remarquerez que le 1/2 degré est visible.
Note : La plus grosse difficulté a été le traçage et le marquage à la lime de chaque division et il y en a 360 !
Ajustage du vernier sur la molette d’entraînement voir description de cette molette plus haut.
Ensuite il faut ajuster sur la gorge (A) le vernier
Et pour finir peinture blanche sur le tracé des degrés et noir pour tout le vernier puis collage du bouchon arrière
Mise en place des flèches de réglage :
Les deux flèches sont taillées dans une équerre en alu.
La hauteur doit être de 1mm au dessus des verniers
Les vis de 4mm permettent de tenir les deux flèches en même temps, celle du rapporteur 360° en bas et celle du vernier d’entraînement en haut.
Tourelle porte vis kodak:(diamètre: 1/4"un quart de pouce = 6,35 mm )
Confection d’une entretoise cylindrique en aluminium de 20mm de haut (B)
Cette entretoise (B) supporte un disque de 62mm de diamètre et de 3mm d’épaisseur (A) qui sera vissé à la grande couronne (par 4 vis de 4mm de diamètre).
Sur cette photo vous pouvez voir :
Le plateau en aluminium de 3mm d’épaisseur, maintenu par 4 vis de diamètre 4mm (A).
Ces vis seront limées ensuite au ras de l’écrou.
Ce plateau est percé au centre pour le passage d’une vis photo « Kodak » (C) de 6,3mm. Cette vis sera collée sous ce plateau.
En (B) vous avez une équerre porte niveau à bulle, tenue par la vis (D)
Cette photo vous montre le collage de l’entretoise cylindrique (A) à la colle à deux composants.
Passons à la finition
Tous les éléments seront peints à la peinture noire satinée en bombe,
Ensuite le montage final, collage du rapporteur 360°, collage du niveau etc
Une rondelle en téflon blanc assure la jonction entre la tête panoramique et le support de l’appareil photo.
Présentation finale