Comment ça marche? - L'appareil photo numérique

Comment ça marche? - L'appareil photo numérique

Cette animation explique la structure et le fonctionnement des appareils photos numériques.

Technologie

Mots clés

appareil photo, numérique, image, photo, objectif, flash, carte mémoire, écran, LCD, résolution, pixel, lentille de focalisation, diaphragme, surface photosensible, capteur électrique, filtre à couleur, lumière, effet photoélectrique, technologie, technologie de l'information

Extras similaires

Scènes

Appareil photo numérique

  • objectif
  • batterie
  • boutons d'ajustement
  • griffe porte-flash - Le flash externe peut être attaché ici.
  • sélecteur de mode
  • carte mémoire
  • viseur
  • écran LCD
  • bouton d'alimentation
  • boîtier
  • bouton de déclenchement de l'obturateur

La structure des appareils photo numériques est très semblable à celle des appareils traditionnels. Les composants les plus importants sont le boîtier, l'objectif, le diaphragme, l'obturateur et une surface photosensible (ou capteur). La différence est que les appareils numériques transforment l'image en signaux électriques et la stockent sous cette forme également. Dans le cas des appareils traditionnels, la lumière produit une modification chimique du film photosensible.

Les appareils photo numériques peuvent être regroupés en plusieurs catégories. Les plus connus sont les appareils réflex numériques à objectif unique (DSLR), aux objectifs interchangeables. Les appareils photos à objectif interchangeable sans miroir (MILC) deviennent aussi de plus en plus répandus.

Les appareils compacts n'ont pas d'objectifs interchangeables. Les bridges de cette catégorie ont un grand zoom. Ce sont des transitions entre les appareils les plus simples et les appareils DSLR sophistiqués. La plupart des appareils photos peuvent enregistrer des vidéos.

Trajectoire de la lumière

  • objectif - Un groupe de lentilles qui collectent la lumière. Il peut être changé chez les appareils DSLR.
  • obturateur - Quand le bouton de libération de l'obturateur est appuyé, il s'ouvre et permet à la lumière d'entrer dans l'appareil. En ajustant la vitesse d'obturation, la luminosité de l'image peut aussi être ajustée.
  • pentaprisme - Un prisme de verre à cinq faces qui redresse l'image pour qu'elle ne soit pas inversée quand on regarde à travers le viseur.
  • miroir - Ce miroir semi-transparent, qui dirige l'image vers le viseur, remonte quand le bouton de libération de l'obturateur est appuyé.
  • lentille de focalisation - Il collecte la lumière pour les capteurs de mise au point automatique.
  • viseur - Le photographe voit l'image produite par la lentille de l'objectif à travers ce dernier.
  • miroir secondaire - Il dirige la lumière vers le système de mise au point automatique.
  • surface photosensible - Il contient des millions de pixels et convertit la lumière en signaux électriques.
  • diaphragme - Un mécanisme qui peut être fermé et ouvert. Il contrôle la quantité de lumière qui pénètre dans l'appareil photo.
  • lumière reçue
  • ouverture

Lorsque nous prenons des photos, les rayons de lumière sont rassemblés par l'objectif. C'est en fait un groupe de lentilles dans lequel la position des lentilles peut être modifiée. Ainsi, on peut changer l'agrandissement, c'est-à-dire que l'on peut zoomer sur notre sujet. La distance de l'image, le point où les rayons convergent, peut aussi être ajusté, ce qui fait apparaître le sujet de manière nette. L'objectif comprend différentes lentilles qui corrigent les imperfections causées par les aberrations de l’objectif.

La lumière voyage ensuite via l'ouverture du diaphragme, qui régule la quantité de lumière entrant par l'objectif. S'il y a trop de lumière, la largeur de l'ouverture sera réduite, et si la lumière est trop faible, l'ouverture s'élargit. La profondeur de champ peut aussi être ajustée avec l'ouverture. Une ouverture plus petite cause une plus grande profondeur de champ, c'est-à-dire que le sujet et l'arrière-plan sont nets. Une plus grande ouverture cause par contre une profondeur de champ plus faible, c'est-à-dire que seulement le sujet sera net.

Dans les appareils reflex à objectif unique, une fois que la lentille passe par l'ouverture, elle atteint un miroir positionné à un angle qui la reflète via un pentaprisme vers le viseur. Le pentaprisme assure le fait que l'image vue dans le viseur n'est pas inversée. Certains appareils ont un miroir semi-transparent derrière celui qui est perpendiculaire. Ce miroir secondaire dirige une partie de la lumière vers un écran foyer, et vers une mosaïque de capteurs qui font fonctionner le système autofocus.

Lorsque l'on prend des photos, le miroir se redresse et la lumière voyage en ligne droite à travers l'obturateur qui s'ouvre en même temps, ce qui lui permet d'atteindre la surface photosensible, c'est-à-dire le capteur. L'obturateur reste ouvert pendant un court laps de temps s'il y a une forte luminosité et reste ouvert plus longtemps si les conditions de luminosité sont faibles. Un temps d'exposition court et une grande ouverture sont requis pour prendre des photos des étoiles de nuit, et l'appareil photo doit être placé sur un trépied.

En traversant l'obturateur, la lumière atteint la surface photosensible, ou capteur, qui consiste en plusieurs millions de photosites, ou pixels, et elle est convertie en signaux électriques qui sont traités par le processeur de l'appareil. Ceux-ci sont stockés sur la carte mémoire sous la même forme pour chaque pixel.

La sensibilité ISO, la sensibilité du capteur à la lumière, possède une grande amplitude. Cependant, si nous augmentons trop le nombre ISO, la quantité de bruit de l'image augmente également. Les appareils photo modernes ajustent la mise au point, l'ouverture, la vitesse d'obturation et les ISO de manière automatique, mais d'autres modes peuvent être sélectionnés : semi-automatique et manuel.

Les appareils photo peuvent prendre des photos en couleurs car de petits filtres rouges, verts ou bleus recouvrent chaque capteur pixel. Ainsi, l'électronique de l'appareil « connaît » la couleur de la lumière capturée par les différents pixels.

Dans les appareils sans miroir reflex, la lumière atteint de manière continue le capteur, l'image vue par l'objectif est aussi visible sur l'écran LCD, qui sert aussi de viseur, à l'arrière de l'appareil.

Prise de vue

  • ouverture
  • lumière reçue
  • objectif
  • diaphragme
  • lentilles
  • miroir
  • pentaprisme
  • viseur
  • obturateur
  • surface photosensible (capteur CCD ou CMOS)
  • filtre couleur
  • pixel
  • photodiode
  • effet photoélectrique
  • électron chargé

Accessoires

  • appareil photo
  • flash
  • trépied

Pour prendre d'excellentes photos, nous avons souvent besoin d'accessoires en plus de l'appareil car il est par exemple difficile de prendre des photos dans des conditions de faible luminosité. S'il n'y a pas assez de lumière, l'obturateur doit rester ouvert plus longtemps, ce qui peut faire trembler l'appareil ou être incapable de capturer le mouvement du sujet, ce qui engendre une image floue. Le flash sert de source artificielle de lumière, et le trépied empêche l'appareil de trembler lors de la prise de vue.

Animation

  • objectif
  • batterie
  • boutons d'ajustement
  • griffe porte-flash - Le flash externe peut être attaché ici.
  • sélecteur de mode
  • carte mémoire
  • viseur
  • écran LCD
  • bouton d'alimentation
  • boîtier
  • bouton de déclenchement de l'obturateur
  • appareil photo
  • flash
  • trépied
  • ouverture
  • lumière reçue
  • objectif
  • diaphragme
  • lentilles
  • miroir
  • pentaprisme
  • viseur
  • obturateur
  • surface photosensible (capteur CCD ou CMOS)
  • filtre couleur
  • pixel
  • photodiode
  • effet photoélectrique
  • électron chargé

Narration

La structure des appareils photo numériques est très semblable à celle des appareils traditionnels. Les composants les plus importants sont le boîtier, l'objectif, le diaphragme, l'obturateur et une surface photosensible (ou capteur). La différence est que les appareils numériques transforment l'image en signaux électriques et la stockent sous cette forme également. Dans le cas des appareils traditionnels, la lumière produit une modification chimique du film photosensible.

Pour prendre d'excellentes photos, nous avons souvent besoin d'accessoires en plus de l'appareil car il est par exemple difficile de prendre des photos dans des conditions de faible luminosité. S'il n'y a pas assez de lumière, l'obturateur doit rester ouvert plus longtemps, ce qui peut faire trembler l'appareil ou être incapable de capturer le mouvement du sujet, ce qui engendre une image floue. Le flash sert de source artificielle de lumière, et le trépied empêche l'appareil de trembler lors de la prise de vue.

Lorsque nous prenons des photos, les rayons de lumière sont rassemblés par l'objectif. C'est en fait un groupe de lentilles dans lequel la position des lentilles peut être modifiée. Ainsi, on peut changer l'agrandissement, c'est-à-dire que l'on peut zoomer sur notre sujet. La distance de l'image, le point où les rayons convergent, peut aussi être ajusté, ce qui fait apparaître le sujet de manière nette. L'objectif comprend différentes lentilles qui corrigent les imperfections causées par les aberrations de l'objectif.

La lumière voyage ensuite via l'ouverture du diaphragme, qui régule la quantité de lumière entrant par l'objectif. S'il y a trop de lumière, la largeur de l'ouverture sera réduite, et si la lumière est trop faible, l'ouverture s'élargit. La profondeur de champ peut aussi être ajustée avec l'ouverture. Une ouverture plus petite cause une plus grande profondeur de champ, c'est-à-dire que le sujet et l'arrière-plan sont nets. Une plus grande ouverture cause par contre une profondeur de champ plus faible, c'est-à-dire que seulement le sujet sera net.

Dans les appareils reflex à objectif unique, une fois que la lentille passe par l'ouverture, elle atteint un miroir positionné à un angle qui la reflète via un pentaprisme vers le viseur. Le pentaprisme assure le fait que l'image vue dans le viseur n'est pas inversée. Certains appareils ont un miroir semi-transparent derrière celui qui est perpendiculaire. Ce miroir secondaire dirige une partie de la lumière vers un écran foyer, et vers une mosaïque de capteurs qui font fonctionner le système autofocus.

Lorsque l'on prend des photos, le miroir se redresse et la lumière voyage en ligne droite à travers l'obturateur qui s'ouvre en même temps, ce qui lui permet d'atteindre la surface photosensible, c'est-à-dire le capteur. L'obturateur reste ouvert pendant un court laps de temps s'il y a une forte luminosité et reste ouvert plus longtemps si les conditions de luminosité sont faibles. Un temps d'exposition court et une grande ouverture sont requis pour prendre des photos des étoiles de nuit, et l'appareil photo doit être placé sur un trépied.

En traversant l'obturateur, la lumière atteint la surface photosensible, ou capteur, qui consiste en plusieurs millions de photosites, ou pixels, et elle est convertie en signaux électriques qui sont traités par le processeur de l'appareil. Ceux-ci sont stockés sur la carte mémoire sous la même forme pour chaque pixel.

La sensibilité ISO, la sensibilité du capteur à la lumière, possède une grande amplitude. Cependant, si nous augmentons trop le nombre ISO, la quantité de bruit de l'image augmente également. Les appareils photo modernes ajustent la mise au point, l'ouverture, la vitesse d'obturation et les ISO de manière automatique, mais d'autres modes peuvent être sélectionnés : semi-automatique et manuel.

Les appareils photo peuvent prendre des photos en couleurs car de petits filtres rouges, verts ou bleus recouvrent chaque capteur pixel. Ainsi, l'électronique de l'appareil « connaît » la couleur de la lumière capturée par les différents pixels.

Dans les appareils sans miroir reflex, la lumière atteint de manière continue le capteur, l'image vue par l'objectif est aussi visible sur l'écran LCD, qui sert aussi de viseur, à l'arrière de l'appareil.

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