L'attente logique de la netteté et de la définition optimales
d'une image repose sur le piqué de l'optique et la qualité de
l'autofocus. Ce n'est qu'une partie de la réalité. Dans un
appareil numérique, il y a un autre élément critique: le
capteur, habituellement un CCD.
Le CCD est un ensemble de pixels
rouges, verts et bleus. Ces éléments enregistrent l'image.
L'image est donc projetée sur le CCD et capturée.
Si nous disons que l'optique d'un appareil est fabuleusement piquée et
que le sujet est parfaitement net, alors le CCD devrait capturer une image
parfaitement nette. Pourtant ce n'est pas forcément le cas. La netteté de
l'image dépend entièrement du nombre de pixels présents pour l'enregistrer.
Types de résolutions communes
Pour comprendre comment la résolution d'un CCD agit sur la netteté d'une
image, comparons, par exemple, trois résolutions de CCD:
640 (H) x 480 (V) pixels,
1280 (H) x 960 (V) pixels,
1600 (H) x 1200 (V) pixels, ou 2 megapixels.
Ces nombres représentent la quantité de pixels, horizontaux
et verticaux constituant la surface du CCD. Ces nombres servent à annoncer
la résolution du capteur.
Pour chaque appareil testé dans megapixel.net, nous utilisons
la même photo de bâtiment pour en comparer les résultats optiques. Pour
démontrer la relation entre la netteté de l'image et la résolution du
capteur, nous avons extrait de ces images une zone de 300 x 300 pixels.
Gardez à l'esprit que nous ne faisons que comparer la même zone de 300
x 300 pixels à différentes résolutions. Nous ne tenons pas compte de
la qualité d'image, la focale pour chaque image est généralement la même,
d'environ 40mm (équivalent).
640 x 480 pixels.
Dans ce cas tout le bâtiment est capturé dans un cadre de 640 x 480 pixels.
Cela représente 307 200 pixels.
En coupant une section de 300 x 300 pixels, une bonne portion du bâtiment
est visible. Ce qui est important est que cette image soit capturée par 90,000
pixels (300 x 300).
1280 x 960 pixels.
Capturée à l'aide d'un appareil contenant un CCD offrant
une résolution de 1280 x 960, nous voyons que notre
portion de 300 x 300 pixels contient moins de bâtiment. Une
autre manière d'envisager la chose est que, vu la quantité de
pixels dont nous disposions pour capturer l'image, la section
de 300 x 300 ne montre qu'un petit bout du bâtiment. Cela
signifie aussi que l'image complète contient plus de détails.
Un cadre mesurant 1280 x 960 pixels donne un total de 1,228,800 pixels.
Ce chiffre est généralement appelé 1,3 megapixel (1.3 million de pixels)
et représente quatre fois plus de pixel que ceux contenus dans une
image de 640 x 480 pixels.
1600 x 1200 pixels.
En 1600 x 1200, voilà ce qu'il est possible de capturer. A nouveau,
la section montrée est de 300 x 300 pixels. Notez qu'il y a moins de
différence par rapport à celle qu'il y a entre les deux précédentes.
Un CCD de ce type utilise 1 920 000 pixels, 6,25 plus que pour
le premier exemple, mais seulement 1,5 le nombre de pixels des 1280 x
960.
Mais même avec cette relativement faible augmentation,
nous gagnons encore en définition dans les feuillages de
l'arrière plan.
Pour confirmer que le nombre
de pixels est critique par rapport au nombre de détails présents
dans une image et à la netteté que nous percevrons, nous
avons cadré la même zone que celle capturée par le capteur
de 2,1 megapixels dans l'exemple ci-dessus, en utilisant
l'image faite en 640 x 480.
En d'autres mots, cette section à droite est unagrandissement de
la photo de gauche. Elle montre la quantité de détails capturés sur le
bâtiment à une résolution de 640x480.
La relation CCD/optique.
Du coup, le nombre de pixels utilisés pour obtenir une image nette est
directement proportionnel à la vision de l'œil. Le nombre de pixels influe
directement sur le nombre de détails perceptibles: plus de pixels=plus
de détails et vice versa.
Cela ne veut pas dire que la qualité optique de l'objectif rapportant
l'image sur le CCD soit peu importante, au contraire.
En général, les objectifs sont difficiles à fabriquer car ils courbent
la lumière pour former l'image et ce différemment pour chaque longueur
d'ondes. Par exemple, la longueur d'onde du bleu se courbe plus que celle
du rouge, résultant à ce qu'on appelle les aberrations chromatiques.
Normalement toute optique souffre d'aberrations chromatiques. La plupart
des objectifs d'aujourd'hui intègrent donc des éléments de correction
pour minimiser ce phénomène.
Une autre difficulté entrant dans la fabrication de l'objectif est qu'il
doit rendre l'image nette sur un plan. Il ne le fait pas parfaitement
et ainsi se créent des cercles de confusion. Ces derniers se définissent
de la manière suivante:
"lumière incorrectement mise au point sur un
sujet photographique résultant en cercles lumineux
se chevauchant sur le plan de l'image"¹.
Pour un appareil numérique, faire la netteté sur le plan
focal —la surface du CCD— l'optique doit corriger
les cercles de confusion pour qu'ils soient moins larges
que la diagonale d'un pixel. Cela revient à dire que
l'optique doit être très précisement conçue.
La plupart des appareils numériques utilisent des capteurs de relativement
faible taille, bien qu'il puissent contenir jusqu'à 2 millions de pixels.
Des mesures diagonales de ¼ de pouce ou ½ pouce sont communes. Cette
toute petite surface doit recevoir la totalité de l'image, entraînant
une longueur focale minuscule. Cela ajoute encore à la complexité de
la mise au point des optiques.
Quels sont les sujets les plus adaptés à différentes
résolutions:
Ce qui suit doit être considéré comme des conseils et non des règles.
Mais certains types de sujets sont plus adaptés que d'autres aux appareils
numériques grand public. Généralement, ces appareils n'ont pas de problème
pour générer des images nettes de sujets distants de 1 à 5 mètres (3 à 15
pieds). Et si l'optique est de bonne qualité, ils n'ont aucun problème à fournir
d'excellentes images en macrophotographie, qui nécessiterait un
important attirail en film 35mm.
Les paysages contiennent une quantité énorme de détails
et apparaîtront généralement plus nets avec des appareils
de 2 megapixels ou plus.
Les appareils de 1,3 et 1,5 million de pixels peuvent
produire un niveau acceptable de détails sur des sujets à 30
mètres (90 à 100 pieds). Au delà, les photos tendent à devenir
un peu plus impressionnistes.
Manifestement, plus le nombre de détails dans l'image
est élevé —feuillage par exemple— plus l'impression
de soft focus se renforcera, vu que les petits éléments
ne seront capturés que par peu de pixels.
Choisir la bonne résolution pour ses besoins personnels.
Beaucoup de lecteurs nous écrivent pour nous demander
quel appareil ils doivent acheter. Notre réponse est généralement
de demander au lecteur de s'interroger sur le genre de
sujets qui l'intéressent et ensuite de décider quelle
résolution il lui faudra. Une règle simple: plus le sujet
est complexe, plus il faudra de pixels.
agrandissement de
la photo de gauche. Elle montre la quantité de détails capturés sur le
bâtiment à une résolution de 640x480.
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