- 1. Capteurs matriciels
- 2. Conversion analogique-numérique
- 3. Traitement du signal numérique
- 4. Mémoire temporaire ou buffer
- 5. Choix du format du fichier et de la résolution de l'image
- 6. Stockage des fichiers images
- 7. Particularités et fonctions originales des appareils numériques
- 8. Bibliographie
PHOTOGRAPHIE Procédés de prise de vue numérique
Traitement du signal numérique
Photographie numérique : architecture d'un DSP (digital signal processor)
Encyclopædia Universalis France
Après l'amplification des signaux puis la conversion analogique-numérique, les circuits électroniques et les logiciels embarqués sur l'appareil numérique vont permettre de reconstituer l'image originale, de manière automatique et complètement transparente, grâce à de multiples opérations. Ces dernières sont assurées soit par le microprocesseur central, soit par une structure spécifique, le DSP (digital signal processor ), dans le cas des appareils de moyenne et haute gammes.
Le dématriçage et l'interpolation
Photographie numérique : principe du dématriçage et de l'interpolation
Encyclopædia Universalis France
Tout appareil numérique équipé d'un capteur matriciel avec filtre de Bayer possède un logiciel de dématriçage qui permet de recomposer les pixels manquants sur les trois couches couleurs RVB à partir des informations envoyées par le capteur. Pour cela, il fait appel à l'interpolation . Le filtre de Bayer comporte deux fois plus de photosites verts pour compenser la sensibilité de l'œil et, bien sûr, favoriser celle du capteur. L'information d'un pixel couleur peut être reconstituée à partir non pas de trois mais de quatre photosites (RVBV). L'algorithme de ce logiciel de dématriçage est très complexe et constitue l'un des facteurs les plus importants de la numérisation. Une mauvaise programmation du fabricant entraîne l'apparition de défauts : artéfacts, moirage, altération de l'image.
Photographie numérique : rôle du filtre passe-bas
Encyclopædia Universalis France
Lors de la capture du sujet, un grand écart de contraste à la limite des hautes et des basses lumières peut également produire des artéfacts lors du dématriçage. Ces bruits numériques provoquent des points ou des franges colorés, du moirage à l'affichage sur les écrans et au tirage . Ce problème peut être corrigé grâce à l'utilisation d'un filtre passe-bas, placé derrière l'objectif, qui supprime les fréquences de lumière supérieures à une fréquence choisie. Ce filtre adoucit l'image et élimine ces bruits : les artéfacts colorés disparaissent et le moirage se réduit . Ces défauts peuvent aussi être liés à la très grande définition des objectifs utilisés sur les appareils reflex numériques à objectifs interchangeables du type DCS (digital camera system), définition supérieure à celle des capteurs matriciels. Généralement ces problèmes sont corrigés par les fabricants de ces différents appareils.
Comme le capteur ne dispose que des données partielles sur les fichiers R, V et B, l'algorithme de dématriçage fait appel à l'interpolation pour calculer les informations manquantes sur chacun des trois fichiers afin d'associer les informations R, V et B à chaque pixel couleur de l'image finale. L'interpolation permet de remplacer les pixels défectueux mais également d'augmenter le nombre de pixels pour éviter les effets de crénelage ou d'escalier et la perception visuelle des pixels (pixellisation) de l'image. L'interpolation corrige ces problèmes mais n'ajoute aucun détail à l'image. Toutefois, les zones nettes sont légèrement estompées et lissées du fait de l'homogénéisation des nuances avec des contrastes moins marqués. Les constructeurs, grâce à ce procédé d'interpolation, peuvent annoncer un nombre de pixels identique à celui des photosites présents sur le capteur puisque les couleurs manquantes sont reconstituées.
Photographie numérique : types d'interpolation
Encyclopædia Universalis France
La méthode d'interpolation la plus simple consiste au doublage systématique des pixels par colonne . Une deuxième méthode consiste à pratiquer une interpolation linéaire (pondération) sur les pixels adjacents horizontaux . Une troisième méthode, moins rapide, dite bi-linéaire, consiste à pratiquer l'interpolation sur les deux pixels horizontaux et les deux pixels verticaux adjacents . La dernière méthode, la plus complexe et la plus pratiquée sur les appareils de haute gamme munis d'un processeur très rapide, est l'interpolation bi-cubique[...]
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Écrit par
- André CHABANETTE : enseignant à l'École nationale supérieure Louis-Lumière, spécialiste des systèmes et produits numériques et argentiques
Classification
Médias
Photographie : procédés argentique et numérique
Encyclopædia Universalis France
Appareil photographique numérique : exemple d'architecture
Encyclopædia Universalis France
Photographie numérique : rôle des photosites d'un capteur
Encyclopædia Universalis France
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