Comment fonctionne un appareil photo numérique? [Technologie expliquée]

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L'appareil photo numérique est un autre excellent exemple d'une technologie que nous prenons pour acquis. Parce que nous avions depuis si longtemps des appareils photo argentiques, l'idée de capturer une image n'est plus aussi miraculeuse pour nous. Donc, avec la progression naturelle de la technologie qui rend la prise de vue de plus en plus instantanée, nous avons tous semblé juste penser: «Bien sûr, nous pouvons prendre des photos numériques» sans se demander comment cela fonctionne.

Sauf moi. Je dois savoir comment les choses fonctionnent. Aucune bonne raison pour cela. Parfois, je dois lire un tas de jargon technique, poser beaucoup de questions et ensuite relier l'information à quelque chose d'autre que je comprends, avant que je puisse vraiment comprendre ce qui se passe. Cela fait de moi un apprenant lent, mais tenace. Et vraiment ennuyeux quand Jeopardy! est sur.

La technologie sous-jacente de l'appareil photo numérique est un capteur de lumière et un programme. Le capteur de lumière est le plus souvent un CCD ( C ouge C oupled D evice) et le programme est un micrologiciel intégré directement dans la carte de circuit imprimé de la caméra. Un peu comme les programmes qui aident à faire fonctionner votre four à micro-ondes ou votre iPod.

Je vais d'abord me concentrer sur le CCD. Oui, il existe un autre type de capteur de lumière qui peut être utilisé: il s'agit du type CMOS . Les mécanismes de la façon dont ils font ce qu'ils font diffèrent, mais les principes sont les mêmes.

Pensez au CCD comme étant une grille de millions de petits carrés, chacun ressemblant à une cellule solaire. Vous savez qu'une cellule solaire prend de l'énergie lumineuse et la convertit en énergie électrique? Et vous avez probablement pensé que plus il y a de lumière, plus il y a d'énergie et vice versa? Vous pouvez donc voir où nous allons avec toute cette histoire de CCD.

Chacun de ces petits carrés sur le CCD prend l'énergie lumineuse et la convertit en énergie électrique. Chaque condition de luminosité et d'intensité de la lumière génère une charge électrique très spécifique. Ces frais pour chaque petit carré sont ensuite transportés à travers un tableau de l'électronique à l'endroit où il peut être interprété par le firmware. Le micrologiciel sait ce que chaque charge spécifique signifie et le traduit en informations qui incluent la couleur et les autres qualités de la lumière captée par le CCD.

Ce processus est fait pour chacun des carrés dans la grille du CCD - alors maintenant vous pouvez voir le miracle que c'est vraiment! Imaginez maintenant (jeu de mot) un million de petits carrés, chacun différent comme s'il s'agissait de pièces de puzzle. Le micrologiciel assemble ces pièces de puzzle pour former une image reconnaissable à l'œil humain.

Le processus de mise en place ressemble beaucoup à ce qui se passe avec votre téléviseur ou moniteur. Il le fait en utilisant des pixels. Chaque pixel est composé de trois couleurs de base - rouge, vert et bleu. En variant l'intensité de chaque couleur dans un pixel, la variété des couleurs qui peuvent être produites est vraiment incroyable. Ceci est connu comme un filtre Bayer.

Rapprochez-vous de votre moniteur - au point où vous pouvez voir les pixels individuellement. Ne vous inquiétez pas, le fait de devenir aveugle en étant assis trop près de la télé est une histoire de vieilles femmes. Sauf quand il s'agit de mes enfants. Vous pourriez avoir besoin d'une loupe. Neat, hein? Avez-vous vu comment il y avait plus de pixels verts que de rouge ou de bleu? C'est parce que quelqu'un a compris que l'œil n'est pas aussi sensible au vert qu'au rouge ou au bleu.

J'ai digressé. L'étape suivante consiste pour le micrologiciel à enregistrer les informations qu'il a vues dans le code numérique. Ce code peut être utilisé pour reproduire fidèlement l'image à maintes reprises. Appelez-le une recette pour ce moment précis dans le temps que vous avez capturé. Maintenant, ce code peut être transmis à l'écran de visualisation sur l'appareil photo, ou à un moniteur ou une imprimante à reproduire.

Et maintenant vous savez comment tout cela fonctionne. Espérons que prendre le mystère loin n'a pas ruiné l'expérience pour vous. J'espère que vous avez apprécié cette vue d'ensemble de haut niveau de la façon dont ces choses fonctionnent.

Êtes-vous un passionné de photo numérique? Cet article vous a-t-il aidé à mieux comprendre le processus? Partagez vos questions avec nous dans les commentaires, et je vais essayer d'y répondre.

Crédit photo: ralphbijker