Bonjour
Le capteur me semble un élément essentiel des APN, et les informations les concernant ne sont pas souvent mises en avant. J'ai essayé ici de regrouper ce que j'ai trouvé en la matière. Tous les compléments, relevés d'inexactitudes... sont bienvenus. Je pense que les experts du forum pourront se baser sur ces éléments pour produire un sujet permanent.
1)Taille des capteurs :
Remarque préliminaire : si celles-ci sont clairement indiquée (longueur et largeur en mm) pour les capteurs des reflex, les indications sont moins claires pour les compacts et les bridges.
Si j'ai bien compris, seule une diagonale en fraction de pouce est mentionnée, correspondant à un diamètre de tube adapté au capteur.
Pour transformer cette dimension en mm, j'ai utilisé le facteur de conversion de calculé sur certains appareils (où étaient indiqués les focales réelles et équivalente ainsi que la taille du capteur.
J'ai trouvé que la diagonale était à 70% de la dimension donnée en fraction de pouces.
Par la suite, je suis aussi tombé sur le lien suivant :
http://www.presence-pc.com/image/s [...] -png-.html
Le calcul concorde approximativement pour la taille 1/ 2,5'' (facteur 71%) mais pas pour 1/ 1,8''
(qui selon mon calcul correspondrait à 1/ 2'') Y aurait-il une erreur dans le second cas ?
Pour me faire une idée, j'ai transformé ces dimensions en mm :
Très petits capteurs (Téléphones mobiles...)
Taille ; Diagonale ; Longueur ; largeur ; Surface ; Coefficient 24x36
1 / 4'' ; 4,46mm ; 3,56 mm ;2,68 mm; 10 mm2 ; 9,70
Petits capteurs pour Compact et Bridges
Taille ; Diagonale ; Longueur ; largeur ; Surface ; Coefficient 24x36
1 / 2,5'' ; 7,11mm ; 5,68 mm ; 4,27mm; 24mm2 ; 6,09
1/ 2,3'' ; 7,72mm ; 6,17 mm ; 4,64mm; 29mm2 ; 5,60
Capteurs de taille moyenne pour Compact et Bridges
Taille ; Diagonale ; Longueur ; largeur ; Surface ; Coefficient 24x36
1/ 1,8'' ; 9,5 mm ; 7,6 mm ; 5,71mm; 43 mm2; 4,55
1/ 1,7'' ; 10,46mm ; 8,36mm ; 6,29 mm; 53 mm2; 4,14
2/3 '' ; 11,85mm ; 9,47 mm ; 7,12 mm; 67 mm2; 3,65
Format 4/3 et Micro 4/3
Selon les sources
Diagonale 21,64 mm ; 17,30x13 mm soit 225 mm2 (dimensions affichées sur le Panasonic G1 et les Olympus)
Diagonale 22,5 mm ; 18x13,5 mm ; 243 mm2 dimensions indiquées dans l'annonce du format micro 4/3, dans la nouvelle suivante :
http://www.clubic.com/actualite-15 [...] sonic.html
On peut penser que le second format est le format maximum de capteurs admissibles pour des optiques à la monture standard, mais que les capteurs choisis par Olympus et Panasonic sont légèrement plus petits.
Les formats 4/3 et Micro 4/3 sont ouvert, ce qui signifie que tout constructeur peut les utiliser.
Capteurs des reflex : leurs dimensions sont heureusement généralement bien indiquées en mm.
Les principaux formats sont : 4/3 (Olympus, Panasonic) soit 17,30x13mm (coefficient 2) ;
Sigma 20,7x13,8 mm (coefficient 1,7)
Canon 450D, D40... soit 22,5x15mm (coefficient 1,6)
Pentax, Nikon, Sony 23,7x15,6 mm (coefficient 1,53)
Appareils professionnels :
24x36 (Nikon D700, Nikon D3, Canon Eos 5D, 1D, Sony Alpha 900 ...) coefficient 1
Enfin existent aussi des dos numériques pour moyens formats
Influence de la taille des capteurs sur les objectifs :
Cas des zoom téléobjectifs
Théoriquement, le poids d'un téléobjectif est proportionnels au cube de la diagonale du capteur. Toutes chose égales par ailleurs, un téléobjectif pour ce format pèse 8 fois moins lourd qu'un objectif pour capteur 24x36.
Selon le même principe, un zoom pour le format 1/ 2,5'' pèse et coûte environ 200 fois moins qu'un zoom pour 24x36, ce qui explique les performances extraordinaires (plage de zoom et luminosité pour un si faible encombrement) des petits zooms des Panasonic TZ5, FZ18 et des autres appareils sur capteurs petits formats. Pour passer du petit format des capteurs de ces appareil au format 2/3'' utilisé sur bridge Fuji, on multiplie les poids par 4,6.
Le coût dépend du poids de l'objectif, et de sa qualité (son ouverture, son piqué). Si les pixels sont très petit, il faut faire un effort sur ces deux derniers paramètres, ce qui augmente le coût. On le voit bien dans les objectifs des reflex, dont les coûts sont très variable en fonction de la qualité.
On peut toutefois penser que le prix de revient d'un objectif restera au moins proportionnel au carré de la diagonale du capteur.
Cas spécifique des grands angles :
L'absence de miroir des APN non reflex autorise un rapprochement beaucoup plus grand de l'objectif du capteur, ce qui simplifie la réalisation d'objectifs et zoom grand angles.
Densité des photosites :
Certains reflex à capteurs 24x36 (Nikon D700, Nikon D3 EOS 5D) ont 12 Mégapixel soit un peu moins de 14 000 pixels par mm2 ; On trouve le même genre de densité sur d'autres réflexes un peu anciens. Sur des reflex plus récents, on trouvera plutôt 28000 pixel/mm2 (Sony Alpha 900, Nikon D40X... )
le capteur de 12 Mégapixel du Panasonic G1 (taille Micro 4/3) à une densité d'environ 53 000 pixels /mm2 ; Ceux du Canon Powershot G9 (12 Mp pour 1/1,7'') et du Panasonic Lumix FZ50 (10 Mp pour 1/1,8'') sont à environ 230 000 pixels/mm2. On atteint environ 333 000 pixels /mm2 pour celui du Panasonic Lumix Fz18 ( 8Mp) et dépasse légèrement 350 000 pixels /mm2 pour des appareils comme le Panasonic Lumix FZ28 (10 Mp ). Pour le capteur Kodak de 1 / 4 '' on atteind 500 000 pixels / mm2 (5 mégapixels pour 10 mm2) (voir news référencée plus loin).
Nombre de pixels
Augmenter le nombre de pixel jusqu' à 2 mégapixel était une nécessité : c'est nécessaire pour un affichage plein écran actuel. L'augmentation à 4 ou 6 mégapixels est appréciable, et permet des tirages papier agrandis et des zooms à l'écran.
Les écrans actuels ne dépassent que très rarement 1980x1200 pixels (seuls quelques rares modèles de 30'' à 1600x2560 pixels vont au-delà)
L'avenir prévisible ne devrait pas nous offrir d'écrans de plus de 3920x2160 pixels (format quad : double du format Full HD en largeur et en hauteur). Ce format tardera certainement à venir, et les format supérieurs n'auront guère d'intérêt : l'oeil humain se satisfait déjà très bien de la HD, ou des définitions 1920x1200 de nos écrans actuels jusqu'à 26'' de diagonale et il aura déjà beaucoup de mal à apprécier le gain procuré par le format Quad par rapport au Full HD.
Les écran photo sont encore loin d'avoir une telle définition.
Pour les affichages à l'écran, un format de 12 Mp (4000x3000) permet déjà un certain recadrage.
Ces valeurs actuelles permettent aussi déjà des agrandissement de taille conséquente (sans problème A4, voire jusque vers le format A3, ou 30x40)
Sauf pour des usages très particuliers il ne semble guère utile de monter au dessus de ces valeurs.
Ce phénomène semble commencer à être pris en compte, la course au méga-pixels pourrait s'arrêter entre 12 et 15 mégapixels pour les compacts, voire pour les reflex (surtout non 24x36).
Les évolutions de qualité des capteurs permettront alors
Une diminution de la taille de ceux-ci, générant une diminution des poids et coûts des appareils et des optiques. Il y a peu, 12 Mégapixel était l'apanage des seuls reflex 24x36. Maintenant, il s'en fait de bonne qualité pour des capteurs au format micro 4/3 ou 4/3, et même (avec certainement une qualité moindre) dans des capteurs de petit format (actuellement 1/1,7'', mais théoriquement possibles à 1/ 2,5'') ; Il faudra toutefois des optiques d'un très bon piqué pour profiter d'une telle finesse.
Une augmentation de la luminosité de ceux-ci, sans changement de la taille des pixels.
Il est fort dommage que dans les caractéristiques avancées par les constructeurs d'APN seul le nombre de pixel soit mis en avant, et pas la taille du capteur et sa qualité. Les tests et commentaires de sites comme « les Numériques » sont probablement encore trop peu lus du grand public pour avoir une influence décisive sur les choix des consommateurs et par ricochet les politiques des constructeurs.
Evolutions dans la qualité des capteurs :
Quelques nouvelles et commentaires :
Kodak :
http://www.focus-numerique.com/news_id-671.html
http://www.generation-nt.com/kodak [...] 67900.html
Kodak est parvenu à placer plus 700 capteurs pas mm (pixels de 1,4 micron au lieu de 1,75 micron) soit environ 500 000 par mm2 (5Mp pour un capteur de ¼'' d'une surface de 10mm2) avec un gain de qualité ; La densité des capteurs des TZ28 et autres est encore dépassée. En appliquant cette densité à la taille d'un capteur 1/ 2,5'' (24mm2), on obtiendrait un capteur de 12 Mégapixels, 112 mégapixel pour un capteur au format micro4/3 et 1,35 Gigapixel pour un capteur moyen format 45x60 !!!
Utiliser de telles techniques pour améliorer des capteurs moins denses (format 1/1,7'' 4/3...) sans augmenter leur définition au delà des 12 ou 14 mégapixels actuels serait aussi un gain appréciable.
Inversion des capteurs : (Omnivision, Sony)
http://www.focus-numerique.com/news_id-830.html
Cette nouvelle semble montrer un vrai progrès dans la qualité des capteurs.
Il faut espérer que ce progrès sera plus utilisé pour améliorer la luminosité des capteurs en conservant leur taille que pour diminuer leur taille, ou augmenter le nombre de leurs pixels.
Capteurs Panasonic
http://www.focus-numerique.com/news_id-179.html
Permet la visée sur écran.
Capteur Fuji : pour la montée en sensibilité
http://www.lesnumeriques.com/news_id-6076.html
L'idée est intéressante, et l'article montre bien la difficulté qu'il semble y avoir a regrouper les capteurs pour une meilleure luminosité.
Réflexions pour l'avenir :
Idée de nouveau format ouvert de capteurs pour Bridges voire compacts à objectifs interchangeables
Argumentation : avec les progrès effectués dans la finesse des capteurs et leur luminosité, il est possible (et le sera encore plus à l'avenir, quand les progrès évoqués ci-dessus se seront répandus) de réaliser de petits capteurs d'excellente qualité. Si les capteurs de petits formats (inférieurs à 30mm2) permettent la réalisation d'appareils compacts avec de gros zoom (genre Lumix TZ5, FZ28), les obejctifs interchangeables serait utiles pour des tailles supérieures, dans lesquelles il faut sinon faire un choix.
Ce format ouvert pourrait s'appeler Nano 4/3.
Le capteur aurait des dimensions du genre : entre 12x9 mm et 13,2x9,9mm soit une surface d'environ 100 mm2
Selon la densité, un tel capteur pourrait contenir entre 3 et 50 mégapixels, même s'il vaudrait mieux se limiter à 16 Mégapixels (pixels de 2,5 microns)pour garantir une bonne qualité.
Attache de l'objectif :
Le diamètre de la monture se réduirait aussi (d'un facteur d'environ 1,4 par rapport au micro 4/3)
Il pourrait même être envisagé une possibilité de renvoi de l'image sur l'autre coté de l'appareil, comme sur certains compacts actuels, pour permettre la réalisation d'objectifs plus retractables.
Ce format permettrait de faire des appareils au format compacts ou bridge selon les optiques choisies, et restant à des tailles, poids et coûts se démarquant des reflex.
Autre idée : choisir ses capteurs :
l'encapsulation des capteurs dans des cartes... (format 4/3, micro 4/3 et ci-dessus) permettrait de réaliser des appareils à capteurs interchangeables, permettant à chacun de choisir son capteur, comme on choisissait autrefois sa pellicule.
Une standardisation de ces formats de cartes permettrait aussi à chacun de choisir le(s) capteur(s) qu'il préfère, éventuellement d'une autre marque (Fuji, Kodak...) . Elle permettrait aussi une évolution des appareils, avec l'arrivée de nouveaux capteurs.
Différents types de capteurs plus spécialisés pourraient alors aussi apparaître : Faible résolution (3Mp ) pour vidéo, grande vitesse ou faible lumière, ultra-haute définition, infra-rouge, noir et blanc, fausses couleurs, etc... : autant (voire plus) de variété de capteurs qu'il y avait de variété de pellicules.
Inconvénient du système : devoir changer de capteur pour passer de la photographie ordinaire à la vidéo, ou à une autre utilisation. C'est toutefois plus simple que ne l'était un changement de pellicule (surtout partiellement utilisée).