Auteur: Emmanuel Bigler
Date: 06-01-2006 10:47
Je ne sais pas comment les capteurs CMOS fonctionnent mais pour les capteurs CCD c'est très simple... dans le principe.
Vous avez un effet photo-électrique dans un élément silicium couplé à un accumulateur de charges. Un intégrateur si on veut.
Des p'tits électrons sortent du semi-conducteur dès que des photons arrivent dessus. Le CCD les capte dans un puits situé derrière chaque photosite. Les charges s'accumulent jusqu'à plus soif, c'est à dire jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de photons incidents ou que le récipient déborde ; en fait le récipient ne déborde pas, il sature et dit : STOP je ne joue plus. Donc il est de bon ton d'arrêter avant que la coupe ne soit pleine.
À la fin du processus, il est également de bon ton de laisser respirer la bête en la replongeant dans l'obscurité pour transférer ces charges vers l'extérieur. Mais pas trop longtemps parce qu'il y a des électrons parasites qui continuent à remplir les puits sans arrêt, qu'il y ait des photos incidents ou qu'il n'y en ait pas , et ce d'autant moins qu'on est bas en température, c'est le courant d'obscurité qui décroît avec la température. On vide le puits vers une sortie. Pour le CCD, c'est une rampe de puits qui fonctionne selon le proncipe 'passe à ton voisin' et l'emplacement initial des charges est déterminé en bout de chaîne par leur instant d'arrivée, les transferts d'un puits à l'autre étant rythmés par une bonne vieille horloge à quartz même pas forcément très précise.
Lorsque le capteur est à l'air libre, et qu'il est mis hors tension, l'effet photoélectrique ne s'arrête évidemment pas ! mais les charges partent ... on ne sait trop où. Lorsque le ssystème st sous tension et au noir, il sufiit de faire une remise à zéro (RAZ en jargon électronique francophone), et à partir de cette RAZ, le courant d'obscurité recommence à rentrer dans les puits, suivi par le bon courant photoélectrique dès que les photons se pointent.
Apparemment l'usage d'un obturateur mécanique reste intéressant, mais on pourrait imaginer une RAZ juste avant de transférer ce qui est rentré pendant un temps donné... çà c'est pour moi une question dont j'aimerais connaître la réponse : dans quelle mesure a-t-on encore besoin d'un obturateur par devant ???
La dépendance du courant d'obscurité par rapport à la température obéit à une loi analogue à celle des temps de développement ou des temps de cuisson, en gros un facteur 2 tous les 10 °C.
Pas besoin de tremper à l'azote liquide, un bon froid sibérien suffit (-41,5°C enregistré à La Brévine, NE, en 1987, -35°C en décembre dernier).
Un refroidisseur à effet Peltier suffit lorsqu'on cherche à baisser le courant d'obscurité le plus possible pour les poses longues. Mais pour le ski de fond avec photo de nuit au Cerneux-Péquignot ou pour le patinage de minuit aux Taillères (avant l'arrivée de la neige), avec un p'tit numérique en bandoulière, pas besoin de Peltier, l'ambiance suffit à réduire le bruit.
La distance entre la physique du dispositif et l'usage photographique, qui se limite à manipuler un ficheir informatique (fût-il « RAW » ce qui fait mons amateur que le pauvre JPEG des familles est donc énorme.
Il y a une cloison opaque entre ce que le photographe voit du capteur et ce qui se passe réellement su niveau du silicium... on en est donc réduit à des suppositions, ou mieux, à des tests pratiques comme l'a fait H.G. dans son article 'sensito du numérique'.
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