Photographie numérique
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Prise de vue numérique
La photographie numérique est un mode de capture d'images qui dérive des techniques de photographie classiques (photographie argentique), en remplaçant la surface photosensible chimique par des capteurs électroniques.
Les systèmes optique (mais non mécanique) de ces appareils sont voisins des solutions antérieures. Le composant électronique sensible à la lumière, ou photoscope, est un CCD, CMOS ou un capteur FOVEON. Il traduit les informations lumineuses en signaux électriques. L'information contenue dans la matrice de points est numérisée et le tableau de niveaux dans chaque couleur fondamentale de l'image numérique stocké dans un dispositif de mémoire électronique. En fonction de l'appareil et des réglages les points (pixels) de l'image peuvent être traités de manière plus ou moins complexe. Par exemple, leur nombre peut être réduit pour prendre moins de place ou augmenté par interpolation pour obtenir le zoom numérique. À noter que dans ce cas, le résultat est nettement inférieur au vrai zoom optique (les points supplémentaires sont calculés et non mesurés réellement) et que son intérêt est réduit lorsque l'on dispose d'un ordinateur qui fera la même chose. Fuji utilise dans ses SuperCCD des matrices de points placés en diagonale par rapport aux points finaux. Il y a donc une interpolation entre deux mesures contigus mais le point est toutefois réel contrairement à l'interpolation classique qui calcule un point moyen imaginaire entre deux points mesurés.
Ces informations résultantes sont groupées dans un fichier de type informatique.
- Le stockage de l'information brute prend beaucoup de place (24 ou 32 bits par point) et n'est justifié que pour les professionnels car il n'y a aucune altération ; le fichier est par exemple de type RAW et une image en 6 millions de pixels en 24 bits prend environ 30 Mo soit 20 disquettes !
- Généralement, le stockage se fait après compression (réglable) avec altération plus ou moins perceptible ; le fichier est alors le plus souvent de type JPEG et prend facilement 10 ou 12 fois moins de place. Pour information, les images téléchargées sur Internet font encore 10 à 20 fois moins et encore autant pour les images incluses dans les pages !
Le fichier est transféré finalement vers un support de stockage effaçable et réutilisable : mémoire flash, mini-disque dur... A cause de tous ces traitements, on peut remarquer que le point (ou pixel) de la matrice de capteurs est rarement équivalent au point de l'image finale sur votre écran. Plus il y a de pixels au niveau des capteurs et plus les capacités théoriques augmentent mais, pour le simple usager, cela consommera surtout beaucoup de place en mémoire, de temps de transfert ou de chargement et il finira par ne pas tout régler « à fond » s'il ne pratique pas de recadrage ou de tirage de grande taille...
Les images produites peuvent être visualisées sur l'appareil photo, ce qui n'était pas possible avant, et supprimée au besoin, exportées vers des ordinateurs, retouchées grâce à des logiciels, mises à disposition sur Internet, imprimées, stockées sur CDRom ou DVD... Certaines imprimantes, avec ou sans écran de contrôle, lisent directement les mémoires et ne nécessitent pas d'ordinateur intermédiaire. L'ancienne étape de développement du film est supprimée, ce qui fait gagner du temps et permet parfois aussi de prendre des photos dont le contenu est très personnel. Mais également, le tirage des images en couleur devient à peu près aussi facile que les tirages papier noir et blanc qui pouvaient se faire avec un labo amateur. Toutefois, les encres et papiers spéciaux sont très onéreux et le tirage de qualité à domicile n'est pas compétitif avec le tirage professionnel.
Les modèles récents (2002) d'appareils photo numériques, de types compact ou réflex, proposent des résolutions suffisantes (3, 4, 5 millions de pixels ou plus) pour utiliser les images dans des journaux, voire des magazines. Les photographes de presse utilisent donc volontiers des appareils photo numériques afin de transmettre électroniquement les photos à leur rédaction depuis le lieu de l'événement.
Parallèlement, le marché professionnel utilise aussi des dos numériques de 11 (pour Kodak) à 16 voire 50 millions de pixels ; tous ces capteurs sont conçus pour se placer au dos de l'appareil photo (d'ou leur nom de dos numérique). Ils sont utilisés dans la mode, sur des moyens formats (voir le choix de la pellicule en argentique) ou sur des chambres photographiques (type SINAR, GRETAG…) pour la publicité ou la reproduction d'œuvres d'art.
Les amateurs aussi accueillent avec enthousiasme les appareils numériques dont le coût a nettement diminué. L'informatique à domicile, le World Wide Web, le courrier électronique et la facilité pour multiplier et partager ses photos avec ses proches ou avec d'autres ont probablement beaucoup contribué à cet engouement. La liberté de laisser chacun des membres de sa famille gérer à sa guise les photos qu'il désire et le nombre de leurs tirages a certainement eu son importance également. L'usager n'a plus besoin de consommer de pellicules (donc les économiser) voire même de tirer les documents s'il se contente de l'écran d'ordinateur : il est complètement autonome. Si une photo est loupée, cela se voit en général immédiatement et il suffit de la refaire. Seul le flou n'est pas toujours visible sur le petit écran de l'appareil photo.
Dès 2002-2003 sont apparus des reflex numériques (DSLR pour « Digital Single Lens Reflex » en anglais ou « reflex numériques à un seul objectif » par opposition aux appareils à visée télémétrique) à un prix abordable (pour des professionnels ou des amateurs experts) pouvant réellement concurrencer le reflex argentique, notamment le Nikon D100 ou le Canon 10D. Ces reflex sont pour la plupart dotés de capteurs 6 mégapixels et disposent d'une sensibilité pouvant monter jusqu'à 3200 ISO en équivalent argentique. Le défaut majeur (ou avantage selon le cas) est que le capteur est plus petit que le film équivalent de 35 mm. Les objectifs voient donc leur grossissement changer. Par exemple, le Canon 10D se voit doté d'un coefficient multiplicateur de 1,6 et ainsi un objectif de 24 mm utilisé sur cet appareil numérique deviendra un 38,4 mm en équivalent à film 35 mm. Ce n'est pas très intéressant pour le grand angle. En revanche, un 300 mm deviendra un 480 mm, ce qui est au contraire passionnant pour les photographes en nature ou les paparazzis...
Le même phénomène se retrouve dans les indications de longueur focale. Ainsi, on parle par commodité « d'équivalent 200 mm » car il donnera le même grandissement qu'un 200 mm sur un reflex traditionnel mais la longueur focale réelle est différente. La vrai valeur n'intéresse que les opticiens. Les indications « x2 », « x6 », etc. restent moins parlantes.
Inconvénients actuels
- Les appareils sont encore extrèmement gourmands en énergie : l'idéal est de pouvoir utiliser les piles rechargeables Métal-Hydrure de commerce, sans effet mémoire donc sans perte de capacité, contrairement aux accumulateurs cadmium-nickel.Les derniers appareils numériques sont livrés avec des piles au Lithium nettement supérieures à celles citées précédemment. Une seule recharge vous permet de prendre entre 200 et 300 photos suivant la capacité de la pile. Pas d'effet mémoire.
- En voyage, il faut pouvoir recharger le matériel en énergie et prévoir une capacité de stockage importante pour les images car il n'est plus possible d'acheter une pellicule dans la boutique locale... 1 Go de mémoire et un chargeur pour la voiture sont une bonne sécurité ;-)
- Les appareils à objectif fixe sont très sensibles au problème de la poussière, d'autant que l'effet de souflet produit par l'avancée de l'optique (souvent repliée au repos) aspire à l'intérieur les particules sans qu'il soit possible de nettoyer sans démontage par un professionnel. Pour les boitiers dont on peut changer l'objectif, la poussière est également un problème majeur, surtout pour les reflex. Les solutions ou les approches sont alors diverses :
- Pentax place devant le capteur un écran que l'on peut nettoyer.
- Nikon et Kodak donnent des indications sur les méthodes de nettoyage du capteur (curieusement, ces techniques et les ustensiles ne sont publiés qu'au Japon, les autres marchés étant servis par une recommandation de retour en service après-vente).
- Olympus intègre à son E1 un vibreur à ultrasons faisant tomber la poussière sur un... ruban adhésif.
- La plupart des marques suggère de toujours ranger l'appareil objectif vers le bas (afin de favoriser la chute des poussières loin du capteur), de ne changer l'objectif que dans une atmosphère raisonnablement propre (éviter les tempêtes de sable !), etc.
Une grande partie du problème est compliquée par le fait que la taille des pixels rend la poussière très sensible ou facilement visible sur les photos, que la poussière qui pose vraiment problème est de très petite taille (et donc sujette à adhérence par les effets de tension de surface).
Les grandes marques d'appareils photo numériques
- Canon
- Fuji
- Hewlett-Packard
- Kodak
- Konica Minolta
- Leaf
- Nikon
- Olympus
- Pentax
- Sony
- Panasonic
Sujets connexes à la prise de vue numérique
La numérisation de film
Quand on n'utilise pas un appareil photo numérique, on peut tout de même pratiquer la photographie numérique. Plusieurs chemins s'offrent à l'amateur et au professionnel.
Cette approche qui a eu un succès certain tant que les appareils photo numériques étaient soit hors de prix, soit d'une qualité déplorable reposait sur une prise de vue argentique traditionnelle, suivie d'une numérisation du film.
On utilise alors un scanner à haute résolution (2 000 dpi au moins, 4 000 dpi souvent aujourd'hui pour les scanner amateurs bien plus pour les scanners professionnels.) qui analyse directement un négatif ou une image inversible (diapositive) et fournit une image numérique qui peut être exploitée directement. Certains scanners de film sont munis de dispositifs capables de retirer automatiquement les poussières du film. En effet, étant donnée la petite taille du document initial (24 x 36 mm) les rayures et les poussières collées sur le film prennent des proportions souvent gênantes. Les premiers utilisateurs étaient obligés de faire un nettoyage manuel dans leur logiciel de retouche d'image. Les scanners les plus performants offrent une détection automatique de la présence des poussières par une analyse parallèle utilisant un canal infrarouge qui sert ensuite à appliquer un filtrage automatique localisé.
Avantages
- Un scanner de film est généralement moins cher qu'un appareil photo numérique de la résolution équivalente (mais cela changera sans doute).
- Le prix d'un appareil numérique peut être onéreux mais il permet d'économiser de nombreux frais de développement...
Inconvénients
- Le photographe ne profite pas de l'avantage de la prise de vue numérique (la disponibilité immédiate des images).
- Les scanners de film ne sont pas légion et sont parfois un peu difficiles à trouver. On remarque même que les produits grand public commencent à se faire rares et que le marché se concentre vers les professionnels.
Quelques scanners de film
Même si l'on rencontre quelques scanners mixtes (la plupart des scanners de film de Hewlett-Packard sont ainsi capables de lire des documents de petite taille aussi bien que du film 35 mm négatif et que des diapositives 35 mm sous cache de carton ou de plastique), il s'agit le plus souvent de produits spécialisés (voir la gamme de Nikon).
- Canon
- Epson
- Hewlett-Packard
- PhotoSmart
- S20
- Kodak
- Konica Minolta
- DiMAGE Scan Multi Pro
- DiMAGE Scan Elite 5400
- DiMAGE Scan Dual IV
- Nikon
- Super CoolScan 5000ED
- Super CoolScan 9000ED
- Super CoolScan 4000ED (LS-4000)
- Super CoolScan 8000ED (LS-8000)
- CoolScan IV
- CoolScan V ED
- Olympus
Le marché se partage toujours entre des scanners plutôt orientés grand public et qui sont susceptibles d'offrir un rapport qualité-prix meilleur que beaucoup d'appareils photo numériques, et des scanners tournés vers les besoins des professionnels (rapidité, très haute résolution, possibilité de traiter en quantité des rouleaux entiers de pellicules, etc.)
Le scan de reproduction
Cette autre approche est dérivée de la précédente (scan de film), mais il s'agit de numériser des tirages papier. On utilise donc un scanner de documents plats tout à fait traditionnel. Le photographe peut simplement demander des tirages papier de son film (ou utiliser des documents de toute autre origine) et a la possibilité de travailler ou modifier ces images.
Avantage
- Investissement encore plus faible que pour un scanner de film.
Inconvénients
- L'étape de reproduction sur papier dégrade sensiblement la qualité de l'image (par rapport à l'image stockée sur le film argentique).
- Dans le cas d'une reproduction faite sur une tireuse elle-même numérique, on risque d'importants effets de moiré (tels qu'on en rencontrait sur les impressions tramées avant la mise au point des angles de trames en imprimerie). Cet effet peut être réduit par certains logiciels, mais au prix d'une réduction de la qualité (perte de définition).
- Le fait de passer par un tirage papier retire également un des grands attraits de la photographie numérique, l'absence de délai entre la prise de vue et l'accès à l'image numérique.
Voir aussi
Lien interne
- Appareil photo numérique (pour la technologie)
- Arts visuels
Liens externes
- Photonumrique.biz : Forum d'aide sur la photo numérique
- Absolut-Photo : portail de la photo numérique
- Photo numérique panoramique
- La plus grande photo numérique du monde : comportant 2,5 milliards de pixels, elle a été obtenue par composition de 600 clichés d'un même lieu de la ville de Delft. Plus d'informations (en anglais).
- Dpreview : Dossiers complets à propos des appareils numériques (en anglais).
- Zone Numérique : Le portail de la photo numérique, retrouvez des conseils, des tests et bancs d'essai, des fiches techniques et des ressources photos
- Photozim : News appareil photo numerique, test et conseils sur la photographie à destination des débutants