*Apprendre à régler des impulsions suffisamment étroites pour pouvoir les distinguer des impulsions réfléchies à l'extrémité d'un câble coaxial. *Mettre en évidence le caractère absorbant et faiblement dispersif du câble ainsi que son impédance caractéristique. *Vérifier que, pour éviter toute réflexion, il faut que l’impédance de charge de la ligne soit égale à l'impédance caractéristique de la ligne.
Un capteur CCD transforme les photons lumineux qu'il reçoit en charges électriques par effet photoélectrique dans le substrat semi-conducteur, puis collecte les électrons accumulés dans le puit de potentiel maintenu à chaque photosite. Le nombre d'électrons collectés est proportionnel à la quantité de lumière reçue.
À la fin de l'exposition, les charges sont transférées de photosite en photosite par le jeu de variations de potentiel appliquées aux grilles jusqu'au registre horizontal.
Elles sont transformées en tension, proportionnelle au nombre d'électrons, dans la capacité d'une diode " flottante ". Ce signal sera, à l'extérieur du CCD filtré avant d'être amplifié et numérisé.
Acquisition d'une image par le capteur CDD
Le capteur CCD est une « grille de photosites » tels celui décrit dans la vidéo ci-dessous. Une ligne de photosites maintenus constamment dans l’obscurité est placée sur un bord du capteur (en bas dans la vidéo) : c’est le registre de sortie. Il est connecté à un amplificateur, lui-même branché sur un système qui numérise et enregistre le signal qui en sort.
Exemple:
Pour en comprendre le principe, on envisage un capteur CCD simplifié à l’extrême, possédant 9 photosites (+ 3 photosites pour le registre de sortie). Il est utilisé pour photographier un « + » noir qui le recouvre en entier, comme l’illustre la figure de gauche ci-dessous.
Ci-dessous, écrire le symbole « - » sur les photosites qui ont stocké des charges électriques.
Ci-dessous, l’allure de l’évolution temporelle du signal acquis à la sortie du registre de transfert , une fois le transfert de charge réalisé. La tension est positive lorsque le photosite qui s’y est déchargé contenait des charges électriques et nulle sinon.
Le premier photosite est celui qui est enregistré en dernier : il contient des charges donc donne une tension haute, etc.
Pour une distance « lentille – écran » donnée, il n’existe
qu’une unique distance « objet-lentille » permettant de respecter exactement la relation de conjugaison,
donc une mise au point exacte. En dehors de cette position, l’image d’un point
n’est pas un point mais une tache. Si la tache est suffisamment petite pour
n’éclairer qu’un seul des photorécepteurs du capteur, alors la photographie
parait aussi nette que si la relation de conjugaison est respectée.
On appelle ce critère la condition de netteté
approchée.
La profondeur de champ est l’étendue de la zone qui apparaît
nettement sur une photographie.
La vidéo ci-dessous a pour but de vous faire comprendre de quel réglage dépend la profondeur de champ, où comment se servir de l'ouverture du diaphragme pour maximiser la zone de netteté d'une photos ou au contraire, avoir une profondeur de champ très courte.
L'expositionest le fait d'exposer une surface photosensible, comme le capteur sur les appareils photo numériques, à une scène et donc à de la lumière. C'est en captant cette lumière et en l'accumulant que cette surface va pouvoir restituer la scène sous forme d'image. On dira que l'exposition dépend de l'éclairement.
L’éclairement d’une surface traduit la sensation de
luminosité que l’on a lorsqu’on l’observe à l’œil nu. C’est une grandeur notée et exprimée en lux.
Elle se mesure avec un luxmètre.
Contrairement à l’œil, le capteur de l’appareil photographique accumule
toute l’énergie qu’il reçoit par rayonnement lumineux pendant que l’obturateur
reste ouvert. Plus il reçoit d’énergie, plus la photographie est lumineuse.
La luminosité de la photographie dépend de l’énergie reçue
par le capteur par rayonnement lumineux. Cette énergie est proportionnelle à
son éclairement et à la durée pendant laquelle il est éclairé.
Pour gérer l'éclairement, il ca y avoir 3 paramètres :
- l'ouverture de l'appareil photographique qui est géré par lle diaphragme,
- la vitesse ou le temps de pose géré par l'obturateur
- et la sensibilité ISO du capteur.
L’ouverture de l’appareil photographique est le diamètre,
noté , du diaphragme placé dans l’objectif.
C’est donc le diamètre du faisceau de lumière qui pénètre dans l’appareil.
L'ouverture est généralement donnée en fonction du nombre
d’ouvertureN qui se défini par la formule suivante :
N = f'/D
f' étant la distance focale de l’objectif et D son ouverture.
f' et D sont exprimés avec la même unité. N n’a pas d’unité.
Si le nombre
d’ouverture augmente, alors le diamètre d’ouverture
diminue donc l’éclairement du capteur diminue.
Une augmentation du nombre d’ouverture de l’objectif entraine
une baisse de la luminosité de la photographie.
Le temps de pose :
Le temps de pose est la durée pendant laquelle l’obturateur
reste ouvert pendant la prise d’une photographie.
–Plus
le temps de pose est long, plus l’obturateur reste ouvert longtemps donc plus
la photographie d’un objet en mouvement sera floue.
–En
revanche une augmentation du temps de pose augmente
l’énergie reçue par le capteur par rayonnement lumineux. Cela augmente
donc la luminosité de la photographie.
Une augmentation du temp de pose augmente l’énergie reçue par
le capteur, donc augmente la luminosité de la photographie.
La sensibilité ISO :
En photographie, la sensibilité ISO est la mesure de la sensibilité à la lumière des pellicules et des capteurs numériques (CCD). Elle est une donnée essentielle à la détermination d’une exposition correcte.
Pour un même une même ouverture et un temps de pose identique, une sensibilité ISO plus élevée augmentera l’exposition du cliché, c’est-à-dire que l’image sera plus lumineuse.
La vidéo ci-dessous va revenir sur les bases de l'exposition en photographie.
Si l’objet se trouve entre la lentille et son plan focal
objet :
–le
faisceau qui émerge de la lentille ne converge pas : il ne se forme pas
d’image réelle pouvant être recueillie sur un écran ;
–s’il
est reçu par l’œil, le faisceau qui émerge de la lentille semble provenir d’un
lieu imaginaire :
c’est une image virtuelle.
Lorsque l’objet est situé entre la lentille et son plan focal objet, l’image qui se forme n’est pas réelle : c’est une image virtuelle.
Une image virtuelle est le lieu d’où semble provenir le faisceau qui émerge de la lentille : elle est observable à l’œil nu mais ne peut pas être recueillie sur un écran.