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Imagerie
Pendant des siècles, les astronomes n'ont eu pour seule trace de leurs observations
que les notes écrites et les dessins qu'ils pouvaient réaliser. Puis, à la fin du XIXème
siècle, ils ont pu photographier les astres. Au début, les photographies étaient
grossières et peu sensibles, mais au fil des décennies, les chimistes ont su trouver
des émulsions de plus en plus fines et sensibles. Mais c'est avec la naissance des
années 70 qu'est apparu le capteur idéal : la capteur CCD !


Avantages

Le capteur CCD présente trois gros avantages par rapport à la pellicule
photographique.
La linéarité : un grain de chlorure d'argent d'une pellicule n'est pas linéaire, c'est-à-
dire, que s'il reçoit deux fois plus de lumière, il ne va pas s'assombrir deux fois plus.
Or, une caméra CCD est extrêmement linéaire : si elle reçoit deux fois plus de
lumière, le signal sera deux fois plus fort.

L'efficacité : Imaginons une centaine de photons (les particules composant la
lumière) tombant sur une caméra CCD. Ils vont intéragir avec le capteur et être
détectés pour la plupart. En fait, ce seront près de 30 à 85% (selon la longueur
d'onde des photons et le type de capteur) des photons qui seront détectés. Cela peut
paraître assez peu, mais c'est bien plus qu'une pellicule qui n'enregistre au mieux
que 3% des photons et encore, durant les premières minutes de la pose !

La manoeuvrabilité : Traiter une pellicule impose de la développer, puis de tirer les
images sur papier. Avec la caméra CCD, pas de problème ! Les images sont
numériques. Il suffit donc de charger les images à l'aide d'un logiciel adapté et de
faire les traitements que l'on souhaite. Réaliser un masque flou n'impose plus que
quelques clics. De plus, la puissance de l'informatique permet de réaliser  des
traitements pour faire ressortir des détails jusque là invisibles.


Comment ça marche ?

Un capteur CCD fonctionne sur le principe de l'effet photoélectrique : lorsqu'un
photon heurte le pixel d'un capteur, il a une bonne probabilité de décrocher un
électron (les particules constituant l'électricité). Celui-ci est alors piégé dans le
substrat semi-conducteur du pixel. Une fois la pose terminée, les lignes sont lues les
unes après les autres, c'est-à-dire que l'électronique de la caméra mesure le nombre
d'électrons stockés dans chaque pixel de chaque ligne. Etant donné que chaque
électron provient d'un photon, il est aisé de savoir quelle quantité de lumière a
illuminé chaque pixel, donc de reconstituer l'image de l'objet astronomique.

Des CCD partout.
On trouve des capteurs CCD dans pas mal d'objets de la vie courrante. Les scanners
et photocopieuses en sont équipés. Dans ce cas, il s'agit de lignes de pixel : c'est en
déplaçant cette ligne que l'on recompose l'image en deux dimensions. Les caméras
vidéos en ont elles aussi. Dans ce cas, il s'agit de matrice, c'est-à-dire d'une série de
lignes mises côte-à-côte. C'est ce genre de capteur que l'on trouve en astronomie.

Y'a comme un bruit !
Mais attention, les capteurs que l'on trouve dans les caméscopes ou les scanners
sont de piètre qualité. En effet, pour vous en convaincre, il suffit de faire un arrêt sur
image avec votre camescope. L'image affichée à l'écran sera alors peu définie et
granuleuse. Cette granulosité provient du bruit de la caméra. En effet, la lecture de
la matrice, s'accompagne de petites perturbations électroniques qui perturbent le
signal reçu par la caméra. De plus, la simple chaleur ambiante décroche des
électrons qui eux aussi détériorent le signal.

Astro = qualité
C'est pourquoi les caméras CCD utilisées en astronomie sont refroidies et d'une
qualité électronique irréprochable. Par ailleurs, les capteurs sont généralement d'une
définition suffisante garantissant une image bien définie.



La CCD: petit rappel technique
Optique et Vision importateur officiel des caméras SBIG, QSI, Atik