Appareil photo numérique

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Un appareil photo numérique est un appareil photo qui capture des photographies dans une Mémoire numérique . La plupart des appareils photo produits aujourd’hui sont numériques, ^[1] remplaçant en grande partie ceux qui capturent des images sur pellicule photographique . Les appareils photo numériques sont désormais largement intégrés dans les appareils mobiles tels que les Smartphones avec les mêmes capacités et fonctionnalités que les appareils photo dédiés, voire plus. Bien qu’il existe encore des appareils photo numériques dédiés, de nombreux autres appareils photo sont désormais intégrés dans des appareils mobiles tels que les Smartphones. ^[2] Les appareils photo dédiés haut de gamme et haute définition sont encore couramment utilisés par les professionnels et ceux qui souhaitent prendre des photos de meilleure qualité. ^[3]

Avant et arrière du Canon PowerShot A 95 (c.2004), un Appareil photo compact de poche autrefois typique , avec sélecteur de mode , Viseur optique et écran articulé . Hasselblad 503CW avec Dos numérique Ixpress V96C , un exemple de système d’appareil photo numérique professionnel

Les caméras numériques et numériques partagent un système optique, utilisant généralement un objectif à diaphragme variable pour focaliser la lumière sur un dispositif de prise d’image. ^[4] Le diaphragme et l’obturateur admettent une quantité contrôlée de lumière sur l’image, tout comme avec un film, mais le dispositif de prise de vue est électronique plutôt que chimique. Cependant, contrairement aux appareils photo argentiques, les appareils photo numériques peuvent afficher des images sur un écran immédiatement après leur enregistrement, et stocker et supprimer des images de la mémoire . De nombreux appareils photo numériques peuvent également enregistrer des vidéos animées avec du son . Certains appareils photo numériques peuvent recadrer et assembler des images et effectuer d’autres opérations élémentaires.édition d’images .

Histoire

Le premier capteur d’image à semi-conducteur était le dispositif à couplage de charge (CCD), inventé par Willard S. Boyle et George E. Smith aux Bell Labs en 1969, ^[5] basé sur la technologie des condensateurs MOS . ^[6] Le capteur à pixels actifs NMOS a ensuite été inventé par l’équipe de Tsutomu Nakamura à Olympus en 1985, ^{[7] [8] [9]} ce qui a conduit au développement du capteur à pixels actifs CMOS (capteur CMOS) par Eric L’équipe de Fossum au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en 1993. ^[10] ^[8]

Dans les années 1960, Eugene F. Lally du Jet Propulsion Laboratory réfléchissait à la manière d’utiliser un capteur photo en mosaïque pour capturer des Images numériques. Son idée était de prendre des photos des planètes et des étoiles lors d’un voyage dans l’espace pour donner des informations sur la position des astronautes. ^[11] Comme avec l’appareil photo sans film de l’employé de Texas Instruments Willis Adcock (brevet américain 4 057 830) en 1972, ^[12] la technologie n’avait pas encore rattrapé le concept.

Le Cromemco Cyclops était un appareil photo entièrement numérique introduit en tant que produit commercial en 1975. Sa conception a été publiée en tant que projet de construction amateur dans le numéro de février 1975 du magazine Popular Electronics . Il utilisait un capteur d’image 32 × 32 métal-oxyde-semi-conducteur (MOS), qui était une puce de mémoire RAM dynamique ( DRAM ) MOS modifiée . ^[13]

Steven Sasson , ingénieur chez Eastman Kodak , a inventé et construit une caméra électronique autonome qui utilisait un capteur d’image CCD en 1975. ^{[14] [15] [16]} À peu près à la même époque, Fujifilm a commencé à développer la technologie CCD dans les années 1970. ^[17] Les premières utilisations étaient principalement militaires et scientifiques; suivi d’applications médicales et d’actualités. ^{[ citation nécessaire ]}

Nikon s’intéresse à la photographie numérique depuis le milieu des années 1980. En 1986, lors d’une présentation à la Photokina , Nikon présente un prototype opérationnel du premier appareil photo électronique de type SLR (Still Video Camera), fabriqué par Panasonic . ^[18] Le Nikon SVC a été construit autour d’un capteur 2/3′′ dispositif à couplage de charge de 300 000 pixels . Support de stockage, une disquette magnétique à l’intérieur de la caméra permet d’enregistrer 25 ou 50 images N&B selon la définition. ^[19] En 1988, Nikon a lancé le premier appareil photo reflex électronique à objectif unique commercial, le QV-1000C. ^[18]

Lors de la Photokina 1988, Fujifilm a présenté le FUJIX DS-1P, le premier appareil photo entièrement numérique, capable d’enregistrer des données sur une carte mémoire à semi-conducteur . La carte mémoire de l’appareil photo avait une capacité de 2 Mo de SRAM (mémoire vive statique) et pouvait contenir jusqu’à dix photos. En 1989, Fujifilm a lancé le FUJIX DS-X, le premier appareil photo entièrement numérique à être commercialisé. ^[17] En 1996, la carte mémoire flash de 40 Mo de Toshiba a été adoptée pour plusieurs appareils photo numériques. ^[20]

Le premier téléphone avec appareil photo commercial était le Kyocera Visual Phone VP-210, sorti au Japon en mai 1999. ^[21] Il s’appelait à l’époque un « visiophone mobile » ^[22] et avait une caméra frontale de 110 000 pixels . ^[21] Il stockait jusqu’à 20 Images numériques JPEG , qui pouvaient être envoyées par e-mail, ou le téléphone pouvait envoyer jusqu’à deux images par seconde sur le réseau cellulaire PHS ( Personal Handy-phone System ) du Japon . ^[21] Le Samsung SCH-V200, sorti en Corée du Suden juin 2000, a également été l’un des premiers téléphones avec un appareil photo intégré. Il avait un écran à cristaux liquides (LCD) TFT et stockait jusqu’à 20 photos numériques à une résolution de 350 000 pixels. Cependant, il ne pouvait pas envoyer l’image résultante via la fonction téléphone, mais nécessitait une connexion informatique pour accéder aux photos. ^[23] Le premier téléphone avec appareil photo grand public était le J-SH04 , un modèle Sharp J-Phone vendu au Japon en novembre 2000. ^{[24] [23]} Il pouvait transmettre instantanément des images via la télécommunication par téléphone portable. ^[25] Au milieu des années 2000, les Téléphones portables haut de gammeavait un appareil photo numérique intégré. Au début des années 2010, presque tous les Smartphones avaient un appareil photo numérique intégré.

Capteurs d’images

Les deux principaux types de capteurs d’Images numériques sont CCD et CMOS. Un capteur CCD possède un amplificateur pour tous les pixels, tandis que chaque pixel d’un capteur CMOS à pixels actifs possède son propre amplificateur. ^[26] Par rapport aux CCD, les capteurs CMOS consomment moins d’énergie. Les caméras avec un petit capteur utilisent un capteur CMOS rétroéclairé (BSI-CMOS). Les capacités de Traitement d’image de la caméra déterminent bien plus le résultat de la qualité d’image finale que le type de capteur. ^{[27] [28]}

Résolution du capteur

La résolution d’un appareil photo numérique est souvent limitée par le capteur d’image qui transforme la lumière en signaux discrets. Plus l’image est lumineuse à un point donné du capteur, plus la valeur lue pour ce pixel est grande. Selon la structure physique du capteur, un réseau de filtres de couleur peut être utilisé, ce qui nécessite un dématriçage pour recréer une Image en couleur . Le Nombre de pixels du capteur détermine le « Nombre de pixels » de l’appareil photo . Dans un capteur typique, le Nombre de pixels est le produit du nombre de lignes et du nombre de colonnes. Par exemple, un capteur de 1 000 x 1 000 pixels aurait 1 000 000 pixels ou 1 Mégapixel .

Options de résolution

Le sélecteur de résolution du micrologiciel permet à l’utilisateur de réduire éventuellement la résolution, de réduire la taille du fichier par image et d’étendre le zoom numérique sans perte . L’option de résolution inférieure est généralement de 640 × 480 pixels (0,3 mégapixels). ^{[ citation nécessaire ]}

Une résolution inférieure étend le nombre de photos restantes dans l’espace libre, retardant l’épuisement de l’espace de stockage, qui est utile lorsqu’aucun autre périphérique de stockage de données n’est disponible, et pour les captures de moindre importance, où l’avantage d’une consommation de stockage d’espace moindre l’emporte sur le désavantage de détails réduits. ^[29]

Netteté des images

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La qualité finale d’une image dépend de toutes les transformations optiques de la chaîne de production de l’image. ^[30] Carl Zeiss , un opticien allemand, souligne que le maillon le plus faible d’une chaîne optique détermine la qualité finale de l’image. Dans le cas de l’appareil photo numérique, une manière simple de décrire ce concept est que l’objectif détermine la netteté maximale de l’image tandis que le capteur d’image détermine la résolution maximale. On peut dire que l’illustration de droite compare un objectif avec une très mauvaise netteté sur un appareil photo à haute résolution, à un objectif avec une bonne netteté sur un appareil photo avec une résolution inférieure.

Méthodes de capture d’image

Au cœur d’un appareil photo numérique se trouve un capteur d’image CCD ou CMOS . Appareil photo numérique, en partie démonté. L’ensemble objectif (en bas à droite) est partiellement retiré, mais le capteur (en haut à droite) capture toujours une image, comme on le voit sur l’écran LCD (en bas à gauche).

Depuis l’introduction des premiers dos numériques, il y a eu trois méthodes principales de capture d’image, chacune basée sur la configuration matérielle du capteur et des filtres de couleur.

Les systèmes de capture monocoup utilisent soit une puce de capteur avec une mosaïque de filtres Bayer , soit trois capteurs d’image séparés (un pour les couleurs additives primaires rouge, vert et bleu) qui sont exposés à la même image via un séparateur de faisceau (voir Trois -Caméra CCD ).

Multi-shot expose le capteur à l’image dans une séquence de trois ouvertures ou plus de l’ouverture de l’ objectif . Il existe plusieurs méthodes d’application de la technique multi-coups. Le plus courant consistait à l’origine à utiliser un seul capteur d’image avec trois filtres passés devant le capteur en séquence pour obtenir les informations de couleur additives. Une autre méthode à prises multiples est appelée Microscanning . Cette méthode utilise une seule puce de capteur avec un filtre Bayer et déplace physiquement le capteur sur le plan de mise au point de l’objectif pour construire une image de résolution supérieure à la résolution native de la puce. Une troisième version combine ces deux méthodes sans filtre Bayer sur la puce.

La troisième méthode est appelée numérisation car le capteur se déplace sur le plan focal un peu comme le capteur d’un scanner d’image . Les capteurs linéaires ou trilinéaires des caméras à balayage n’utilisent qu’une seule ligne de photocapteurs, ou trois lignes pour les trois couleurs. La numérisation peut être effectuée en déplaçant le capteur (par exemple, lors de l’utilisation d’un échantillonnage co-site couleur ) ou en faisant pivoter l’ensemble de la caméra. Une caméra numérique à ligne rotative offre des images constituées d’une résolution totale très élevée.

Le choix de la méthode pour une capture donnée est largement déterminé par le sujet. Il est généralement inapproprié d’essayer de capturer un sujet qui bouge avec autre chose qu’un système à prise unique. Cependant, la fidélité des couleurs plus élevée et les tailles et résolutions de fichiers plus grandes qui sont disponibles avec les dos multi-vues et à numérisation les rendent plus attrayants pour les photographes commerciaux qui travaillent avec des sujets fixes et des photographies grand format. ^{[ recherche originale ? ]}

Les améliorations apportées aux appareils photo à prise unique et au traitement des fichiers d’image au début du 21e siècle ont rendu les appareils photo à prise unique presque complètement dominants, même dans la photographie commerciale haut de gamme.

Mosaïques de filtres, interpolation et crénelage

La disposition Bayer des filtres de couleur sur la matrice de pixels d’un capteur d’image.

^Délai le plus ^{récent ? ]} Les appareils photo numériques grand public utilisent une mosaïque de filtres Bayer en combinaison avec un filtre anti-crénelage optique pour réduire le crénelage dû à l’échantillonnage réduit des différentes images de couleurs primaires. Un algorithme de dématriçage est utilisé pour interpoler les informations de couleur afin de créer un tableau complet de données d’image RVB.

Les caméras qui utilisent une approche 3CCD mono-coup à séparateur de faisceau , une approche multi-coups à trois filtres, un échantillonnage co-site couleur ou un capteur Foveon X3 n’utilisent pas de filtres anti-crénelage, ni de dématriçage.

Le micrologiciel de l’appareil photo ou un logiciel d’un programme de conversion brute tel qu’Adobe Camera Raw interprète les données brutes du capteur pour obtenir une Image en couleur, car le modèle de couleur RVB nécessite trois valeurs d’intensité pour chaque pixel : une pour le rouge, vert et bleu (les autres modèles de couleurs, lorsqu’ils sont utilisés, nécessitent également trois valeurs ou plus par pixel). Un seul élément de capteur ne peut pas enregistrer simultanément ces trois intensités, et donc un réseau de filtres de couleur (CFA) doit être utilisé pour filtrer sélectivement une couleur particulière pour chaque pixel.

Le motif de filtre Bayer est un motif de mosaïque répétitif 2×2 de filtres de lumière, avec des filtres verts aux coins opposés et du rouge et du bleu dans les deux autres positions. La proportion élevée de vert tire parti des propriétés du système visuel humain, qui détermine la luminosité principalement à partir du vert et est beaucoup plus sensible à la luminosité qu’à la teinte ou à la saturation. Parfois, un motif de filtre à 4 couleurs est utilisé, impliquant souvent deux teintes de vert différentes. Cela fournit des couleurs potentiellement plus précises, mais nécessite un processus d’interpolation légèrement plus compliqué.

Les valeurs d’intensité de couleur non capturées pour chaque pixel peuvent être interpolées à partir des valeurs de pixels adjacents qui représentent la couleur en cours de calcul. ^[31]

Taille du capteur et angle de vue

Les appareils photo équipés de capteurs d’image numériques plus petits que la taille typique d’un film 35 mm ont un champ ou un angle de vue plus petit lorsqu’ils sont utilisés avec un objectif de même distance focale . En effet, l’angle de vue est fonction à la fois de la distance focale et de la taille du capteur ou du film utilisé.

Le facteur de recadrage est relatif au format de film 35 mm . Si un capteur plus petit est utilisé, comme dans la plupart des appareils photo numériques, le champ de vision est recadré par le capteur à une valeur inférieure au champ de vision du format plein cadre 35 mm. Ce rétrécissement du champ de vision peut être décrit comme un facteur de recadrage , un facteur par lequel un objectif à distance focale plus longue serait nécessaire pour obtenir le même champ de vision sur un appareil photo à film 35 mm. Les reflex numériques plein format utilisent un capteur de la même taille qu’un cadre de film 35 mm.

Les valeurs courantes pour le recadrage du champ de vision dans les reflex numériques utilisant des capteurs à pixels actifs incluent 1,3x pour certains capteurs Canon (APS-H), 1,5x pour les capteurs Sony APS-C utilisés par Nikon, Pentax et Konica Minolta et pour les capteurs Fujifilm, 1,6 (APS -C) pour la plupart des capteurs Canon, ~1,7x pour les capteurs Foveon de Sigma et 2x pour les capteurs Kodak et Panasonic 4/3 pouces actuellement utilisés par Olympus et Panasonic. Les facteurs de recadrage pour les appareils photo compacts et bridge grand public non reflex sont plus grands, souvent 4x ou plus.

Tailles relatives des capteurs utilisés dans la plupart des appareils photo numériques actuels.

Tableau des tailles de capteur ^[32]

Taper	Largeur (mm)	Hauteur (mm)	Taille (mm2)
1/3.6″	4.00	3,00	12.0
1/3.2″	4.54	3.42	15.5
1/3″	4,80	3,60	17.3
1/2.7″	5.37	4.04	21.7
1/2.5″	5,76	4.29	24,7
1/2.3″	6.16	4.62	28,5
1/2″	6h40	4,80	30,7
1/1.8″	7.18	5.32	38.2
1/1.7″	7.60	5,70	43.3
2/3″	8,80	6,60	58.1
1″	12.8	9.6	123
4/3″	18.0	13.5	243
APS-C	25.1	16.7	419
35 millimètres	36	24	864
Arrière	48	36	1728

Types d’appareils photo numériques

Les appareils photo numériques sont disponibles dans une large gamme de tailles, de prix et de capacités. En plus des caméras numériques à usage général, des caméras spécialisées, notamment des équipements d’imagerie multispectrale et des astrographes , sont utilisées à des fins scientifiques, militaires, médicales et autres.

Compacts

Le DSC-W170 est un appareil photo sous-compact avec objectif rétracté Appareil photo numérique compact démonté

Les appareils photo compacts sont destinés à être portables (de poche) et sont particulièrement adaptés aux ” instantanés ” occasionnels.

Beaucoup intègrent un objectif rétractable qui fournit un zoom optique. Dans la plupart des modèles, un couvre-objectif à déclenchement automatique protège l’objectif des éléments. La plupart des modèles robustes ou résistants à l’eau ne se rétractent pas, et la plupart avec une capacité de superzoom ne se rétractent pas complètement.

Les appareils photo compacts sont généralement conçus pour être faciles à utiliser . Presque tous incluent un mode automatique, ou “mode automatique”, qui effectue automatiquement tous les réglages de l’appareil photo pour l’utilisateur. Certains ont également des commandes manuelles. Les appareils photo numériques compacts contiennent généralement un petit capteur qui troque la qualité d’image contre la compacité et la simplicité. les images ne peuvent généralement être stockées qu’à l’aide d’une compression avec perte (JPEG). La plupart ont un flash intégré généralement de faible puissance, suffisant pour les sujets proches. Quelques appareils photo numériques compacts haut de gamme disposent d’un sabot pour se connecter à un flash externe. Aperçu en directest presque toujours utilisé pour cadrer la photo sur un écran LCD intégré. En plus de pouvoir prendre des photos, presque tous les appareils photo compacts ont la capacité d’enregistrer des vidéos .

Les compacts ont souvent une capacité macro et des zooms , mais la plage de zoom (jusqu’à 30x) est généralement suffisante pour la photographie franche, mais moins que ce qui est disponible sur les appareils photo bridge (plus de 60x), ou les objectifs interchangeables des appareils photo reflex numériques disponibles à un prix beaucoup plus élevé. Coût. ^[33] Les systèmes de mise au point automatique des appareils photo numériques compacts sont généralement basés sur une méthodologie de détection de contraste utilisant les données d’image du flux de prévisualisation en direct de l’imageur principal. Certains appareils photo numériques compacts utilisent un système de mise au point automatique hybride similaire à ce qui est couramment disponible sur les reflex numériques.

En règle générale, les appareils photo numériques compacts intègrent un obturateur à feuilles presque silencieux dans l’objectif, mais diffusent un son de caméra simulé à des fins skeuomorphes .

Pour un faible coût et une petite taille, ces caméras utilisent généralement des formats de capteur d’image avec une diagonale comprise entre 6 et 11 mm, correspondant à un facteur de recadrage compris entre 7 et 4. Cela leur confère des performances en basse lumière plus faibles, une plus grande profondeur de champ , une mise au point généralement plus rapprochée. capacité, et des composants plus petits que les caméras utilisant des capteurs plus grands. Certains appareils photo utilisent un capteur plus grand, y compris, dans le haut de gamme, un Appareil photo compact à capteur plein format coûteux, tel que le Sony Cyber-shot DSC-RX1 , mais ont des capacités proches de celles d’un reflex numérique.

Une variété de fonctionnalités supplémentaires sont disponibles en fonction du modèle de la caméra. Ces fonctionnalités comprennent le GPS , la boussole, les baromètres et les altimètres . ^[34]

À partir de 2011, certains appareils photo numériques compacts peuvent prendre des photos fixes en 3D. Ces caméras stéréo compactes 3D peuvent capturer des photos panoramiques 3D avec un double objectif ou même un seul objectif pour les lire sur un téléviseur 3D .

En 2013, Sony a sorti deux modèles d’appareils photo complémentaires sans écran, à utiliser avec un smartphone ou une tablette, contrôlés par une application mobile via WiFi. ^[35]

Compacts robustes

Les caméras compactes robustes incluent généralement une protection contre la submersion, les conditions chaudes et froides, les chocs et la pression. Les termes utilisés pour décrire ces propriétés incluent respectivement l’étanchéité, le gel, la chaleur, les chocs et l’écrasement. Presque tous les principaux fabricants d’appareils photo ont au moins un produit dans cette catégorie. Certains sont étanches à une profondeur considérable jusqu’à 82 pieds (27 m); ^{[ la citation nécessaire ]} d’autres seulement 10 pieds (3 m), mais seulement quelques-uns flotteront. Les appareils photo robustes manquent souvent de certaines des fonctionnalités des appareils photo compacts ordinaires, mais ils ont une capacité vidéo et la majorité peut enregistrer du son. La plupart ont une stabilisation d’image et un flash intégré. L’écran tactile LCD et le GPS ne fonctionnent pas sous l’eau.

Caméras d’action

GoPro et d’autres marques proposent des caméras d’action robustes, petites et pouvant être facilement fixées au casque , au bras, au vélo, etc. La plupart ont un grand angle et une mise au point fixe, et peuvent prendre des photos et des vidéos, généralement avec du son.

Caméras à 360 degrés

La caméra à 360 degrés peut prendre des photos ou des vidéos à 360 degrés en utilisant deux objectifs dos à dos et en filmant en même temps. Certains des appareils photo sont Ricoh Theta S, Nikon Keymission 360 et Samsung Gear 360. Nico360 a été lancé en 2016 et revendiqué comme le plus petit appareil photo à 360 degrés au monde avec une taille de 46 x 46 x 28 mm (1,8 x 1,8 x 1,1 pouces) et un prix. moins de 200 $. Avec l’assemblage intégré du mode de réalité virtuelle , le Wifi et le Bluetooth, la diffusion en direct peut être effectuée. En raison de sa résistance à l’eau, le Nico360 peut être utilisé comme caméra d’action. ^[36]

Il y a tendance à ce que les caméras d’action aient la capacité de filmer à 360 degrés avec une résolution d’au moins 4K. ^[37]

Caméras pont

Sony DSC-H2

Les appareils photo Bridge ressemblent physiquement aux DSLR et sont parfois appelés DSLR-shape ou DSLR-like. Ils offrent des fonctionnalités similaires mais, comme les compacts, ils utilisent un objectif fixe et un petit capteur. Certains appareils photo compacts disposent également du mode PSAM. ^{[ clarification nécessaire ]} La plupart utilisent l’aperçu en direct pour cadrer l’image. Leur autofocus habituel utilise le même mécanisme de détection de contraste que les compacts, mais de nombreux appareils photo bridge ont un mode de mise au point manuelle et certains ont une bague de mise au point séparée pour un meilleur contrôle.

La grande taille physique et le petit capteur permettent un superzoom et une grande ouverture. Les appareils photo bridge incluent généralement un système de stabilisation d’image pour permettre des expositions à main levée plus longues, parfois meilleures que les reflex numériques pour des conditions de faible luminosité.

À partir de 2014, les caméras bridge se divisent en deux classes principales en termes de taille de capteur, d’abord le capteur plus traditionnel 1/2,3″ (mesuré par le format du capteur d’image ) qui donne plus de flexibilité dans la conception de l’objectif et permet un zoom portable de 20 à 24 mm (équivalent 35 mm) grand angle jusqu’à plus de 1000 mm supertele, et deuxièmement un capteur 1 “qui permet une meilleure qualité d’image en particulier en basse lumière (ISO plus élevé) mais impose des contraintes plus importantes sur la conception de l’objectif, ce qui se traduit par des zooms qui arrêtez-vous à 200 mm (ouverture constante, par exemple Sony RX10) ou 400 mm (ouverture variable, par exemple Panasonic Lumix FZ1000) équivalent, correspondant à un facteur de zoom optique d’environ 10 à 15.

Certains appareils photo bridge ont un filetage d’objectif pour fixer des accessoires tels que des convertisseurs grand angle ou téléobjectif ainsi que des filtres tels qu’un filtre UV ou polarisant circulaire et des pare-soleil. La scène est composée en regardant l’écran ou le viseur électronique (EVF). La plupart ont un délai d’ obturation légèrement plus long qu’un reflex numérique. Beaucoup de ces caméras peuvent stocker des images au format brut en plus de prendre en charge le format JPEG. ^[38] La majorité ont un flash intégré, mais seuls quelques-uns ont un sabot.

En plein soleil, la différence de qualité entre un bon Appareil photo compact et un reflex numérique est minime, mais les appareils photo bridge sont plus portables, coûtent moins cher et ont une plus grande capacité de zoom. Ainsi, un appareil photo bridge peut mieux convenir aux activités de plein air de jour, sauf lorsque vous recherchez des photos de qualité professionnelle. ^{[ citation nécessaire ]}

Appareils photo à objectifs interchangeables sans miroir

Olympus OM-D E-M1 Mark II lancé en 2016 Nikon Z7 introduit 2018

Fin 2008, un nouveau type d’appareil photo est apparu, appelé appareil photo à objectif interchangeable sans miroir . Il s’agit techniquement d’un appareil photo reflex numérique qui ne nécessite pas de miroir reflex, un élément clé du premier. Alors qu’un reflex numérique typique a un miroir qui réfléchit la lumière de l’objectif jusqu’au Viseur optique, dans un appareil photo sans miroir, il n’y a pas de Viseur optique. Le capteur d’image est exposé à la lumière à tout moment, donnant à l’utilisateur un aperçu numérique de l’image soit sur l’écran LCD arrière intégré, soit sur un viseur électronique (EVF). ^[39]

Ceux-ci sont plus simples et plus compacts que les reflex numériques car ils n’ont pas de système reflex d’objectif. Les MILC, ou appareils photo sans miroir en abrégé, sont livrés avec différentes tailles de capteur selon la marque et le fabricant, notamment : un petit capteur de 1/2,3 pouce, comme il est couramment utilisé dans les appareils photo bridge tels que le Pentax Q d’origine ( versions Pentax Q plus récentes ont un capteur légèrement plus grand de 1/1,7 pouce ); un capteur de 1 pouce ; un capteur Micro Four Thirds ; un capteur APS-C que l’on trouve dans la série Sony NEX et α “DSLR-likes”, la série Fujifilm X , Pentax K-01 et Canon EOS M ; et certains, comme le Sony α7 , utilisent un capteur plein format (35 mm), avec le HasselbladX1D étant le premier appareil photo sans miroir de format moyen. Certains MILC ont un viseur électronique séparé pour compenser l’absence d’un Viseur optique. Dans d’autres appareils photo, l’écran arrière est utilisé comme viseur principal de la même manière que dans les appareils photo compacts. L’un des inconvénients des appareils photo sans miroir par rapport à un reflex numérique typique est la durée de vie de la batterie en raison de la consommation d’énergie du viseur électronique, mais cela peut être atténué par un réglage à l’intérieur de l’appareil photo sur certains modèles. ^[40]

Olympus et Panasonic ont sorti de nombreux appareils photo Micro Four Thirds avec des objectifs interchangeables qui sont entièrement compatibles entre eux sans aucun adaptateur, tandis que d’autres ont des montures propriétaires. En 2014, Kodak a lancé son premier appareil photo système Micro Four Third. ^[41]

Depuis mars 2014 ^{[mettre à jour]}, les appareils photo sans miroir deviennent rapidement attrayants pour les amateurs et les professionnels en raison de leur simplicité, de leur compatibilité avec certains objectifs DSLR et de leurs fonctionnalités qui correspondent à la plupart des reflex numériques actuels. ^[42]

Caméras modulaires

Sony Alpha ILCE-QX1 , un exemple d’appareil photo modulaire de type objectif, introduit en 2014

Alors que la plupart des appareils photo numériques à objectifs interchangeables sont équipés d’une monture d’objectif, il existe également un certain nombre d’appareils photo modulaires, où l’obturateur et le capteur sont intégrés au module d’objectif.

Le premier appareil photo modulaire de ce type a été le Minolta Dimâge V en 1996, suivi du Minolta Dimâge EX 1500 en 1998 et du Minolta MetaFlash 3D 1500 en 1999. En 2009, Ricoh a lancé l’ appareil photo modulaire Ricoh GXR .

Au CES 2013, Sakar International a annoncé le Polaroid iM1836, un appareil photo 18 MP avec capteur 1 “avec objectif de capteur interchangeable. Un adaptateur pour les objectifs Micro Four Thirds , Nikon et à monture K devait être livré avec l’appareil photo. ^[43]

Il existe également un certain nombre de modules de caméra supplémentaires pour Smartphones, ils sont appelés caméras de type objectif (appareil photo à objectif ou objectif intelligent). Ils contiennent tous les composants essentiels d’un appareil photo numérique à l’intérieur d’un module en forme d’objectif DSLR , d’où le nom, mais manquent de tout type de viseur et de la plupart des commandes d’un appareil photo ordinaire. Au lieu de cela, ils sont connectés sans fil et/ou montés sur un smartphone pour être utilisés comme sortie d’affichage et faire fonctionner les différentes commandes de l’appareil photo.

Les caméras de type objectif comprennent :

Appareils photo “Smart Lens” ou “SmartShot” de la série Cyber-shot QX de Sony , annoncés et sortis mi-2013 avec le Cyber-shot DSC-QX10. En janvier 2014, une mise à jour du micrologiciel a été annoncée pour le DSC-QX10 et le DSC-QX100 . ^[44] En septembre 2014, Sony a annoncé le Cyber-shot DSC-QX30 ainsi que l’ Alpha ILCE-QX1 , ^{[45] [46]} le premier un ultrazoom avec un zoom optique 30x intégré, le second optant pour un Monture Sony E interchangeable au lieu d’un objectif intégré.
La série d’appareils photo à objectif intelligent Kodak PixPro, annoncée en 2014. Celles-ci incluent : le zoom optique 5X SL5, le zoom optique 10X SL10 et le zoom optique 25X SL25 ; tous dotés de capteurs 16 MP et d’un enregistrement vidéo 1080p, à l’exception du SL5 qui plafonne à 720p. ^[47]
Appareil photo à objectif intelligent ViviCam IU680 de la marque appartenant à Sakar, Vivitar , annoncé en 2014. ^[48]
Appareil photo à objectif Olympus Air A01, annoncé en 2014 et sorti en 2015, l’appareil photo à objectif est une plate-forme ouverte avec un système d’exploitation Android et peut se détacher en 2 parties (module de capteur et objectif), tout comme le Sony QX1, et tous les Micro Four compatibles. Les troisièmes objectifs peuvent ensuite être fixés à la monture d’objectif intégrée du module de capteur de l’appareil photo. ^{[49] [50]}

Appareils photo reflex numériques à objectif unique (DSLR)

Vue en coupe d’un reflex numérique Olympus E-30

Les appareils photo reflex numériques à objectif unique (DSLR) sont des appareils photo dotés d’un capteur numérique qui utilise un miroir reflex pour diviser ou diriger la lumière dans le viseur afin de produire une image. ^[51] Le miroir reflex trouve l’image en bloquant la lumière vers le capteur de l’appareil photo, puis en la réfléchissant dans le pentaprisme de l’appareil photo qui lui permet d’être vue à travers le viseur. ^[51] Lorsque le déclencheur est complètement enfoncé, le miroir reflex se retire horizontalement sous le pentaprisme, assombrissant brièvement le viseur, puis ouvrant le capteur pour l’exposition qui crée la photo. ^[51]L’image numérique est produite par le capteur qui est un réseau de photorécepteurs sur une micropuce capable d’enregistrer des valeurs lumineuses. De nombreux reflex numériques modernes offrent la possibilité de “vue en direct” ou le cadrage du sujet émis par le capteur sur un écran numérique.

Le capteur également connu sous le nom de capteur plein format est beaucoup plus grand que les autres types, généralement de 18 mm à 36 mm sur la diagonale (facteur de recadrage 2, 1,6 ou 1). ^[51] Le plus grand capteur permet à plus de lumière d’être reçue par chaque pixel ; ceci, combiné aux lentilles relativement grandes, offre des performances supérieures en basse lumière. Pour le même champ de vision et la même ouverture, un capteur plus grand donne une mise au point moins profonde. Les reflex numériques peuvent équiper des objectifs interchangeables pour plus de polyvalence en les retirant de la monture d’objectif de l’appareil photo, généralement un anneau argenté sur la face avant des reflex numériques. ^[52]Ces objectifs fonctionnent en tandem avec la mécanique du reflex numérique pour régler l’ouverture et la mise au point. L’autofocus est réalisé à l’aide de capteurs dans le boîtier du miroir et sur la plupart des objectifs modernes, il peut être activé à partir de l’objectif lui-même qui se déclenchera au déclenchement de l’obturateur. ^[51]

Appareils photo numériques (DSC)

L’appareil photo numérique (DSC), comme les appareils photo Sony DSC, est un type d’appareil photo qui n’utilise pas de miroir reflex. Les DSC sont comme des appareils photo compacts et sont le type d’appareil photo le plus courant, en raison de son prix confortable et de sa qualité.

Voici une liste des DSC : Liste des appareils photo Sony Cyber-shot

Caméras DSLT à miroir fixe

Caméras avec miroirs semi-transparents fixes, également appelées caméras DSLT, telles que les caméras Sony SLT, sont mono-objectif sans miroir reflex mobile comme dans un reflex numérique classique. Un miroir semi-transparent transmet une partie de la lumière au capteur d’image et réfléchit une partie de la lumière le long du chemin vers un pentaprisme / pentamiroir qui va ensuite vers un Viseur optique (OVF) comme c’est le cas avec un miroir reflex dans les appareils photo reflex numériques. La quantité totale de lumière n’est pas modifiée, seule une partie de la lumière parcourt un chemin et une partie parcourt l’autre. Les conséquences sont que les appareils photo DSLT devraient filmer un demi-diapason différemment des reflex numériques. L’un des avantages de l’utilisation d’un appareil photo DSLT est que les moments aveugles qu’un utilisateur DSLR éprouve lorsque le miroir réfléchissant est déplacé pour envoyer la lumière au capteur au lieu du viseur n’existent pas pour les appareils photo DSLT. Parce qu’il n’y a pas de moment où la lumière ne se déplace pas le long des deux chemins, les caméras DSLT bénéficient d’unesuivi de mise au point automatique. Ceci est particulièrement avantageux pour la prise de vue en mode rafale dans des conditions de faible luminosité et également pour le suivi lors de la prise de vidéo. ^{[ citation nécessaire ]}

Télémètres numériques

Un télémètre est un appareil pour mesurer la distance du sujet, dans le but d’ajuster la mise au point de l’objectif d’un appareil photo en conséquence ( contrôleur en boucle ouverte ). Le télémètre et le mécanisme de mise au point de l’objectif peuvent ou non être couplés. Dans le langage courant, le terme “caméra télémétrique” est interprété de manière très étroite pour désigner les caméras à mise au point manuelle avec un télémètre optique à lecture visuelle basé sur la parallaxe . La plupart des appareils photo numériques réalisent la mise au point grâce à l’analyse de l’image capturée par l’objectif et l’estimation de la distance, si elle est fournie, n’est qu’un sous-produit du processus de mise au point ( contrôleur en boucle fermée ). ^[53]

Systèmes de caméras à balayage linéaire

Un téléphérique de San Francisco, imagé à l’aide d’une caméra à balayage linéaire Alkeria Necta N4K2-7C avec une vitesse d’obturation de 250 microsecondes, ou 4000 images par seconde.

Une caméra à balayage linéaire a traditionnellement une seule rangée de capteurs de pixels , au lieu d’une matrice d’entre eux. Les lignes sont transmises en continu à un ordinateur qui les relie les unes aux autres et crée une image. ^{[54] [55]} Cela se fait le plus souvent en connectant la sortie de la caméra à une carte d’acquisition d’ images qui réside dans un emplacement PCI d’un ordinateur industriel. La carte d’acquisition d’images agit pour mettre en mémoire tampon l’image et parfois effectuer un certain traitement avant de la transmettre au logiciel informatique pour traitement. Les processus industriels nécessitent souvent des mesures de hauteur et de largeur effectuées par des systèmes numériques à balayage linéaire. ^[56]

Plusieurs rangées de capteurs peuvent être utilisées pour créer des images colorées ou pour augmenter la sensibilité par TDI ( retard et intégration ).

De nombreuses applications industrielles nécessitent un large champ de vision. Traditionnellement, il est assez difficile de maintenir une lumière constante sur de grandes zones 2D . Avec une caméra à balayage linéaire, tout ce qui est nécessaire est de fournir un éclairage uniforme sur la « ligne » actuellement visualisée par la caméra. Cela permet d’obtenir des images nettes d’objets qui passent devant l’appareil photo à grande vitesse.

De telles caméras sont également couramment utilisées pour faire des photo-finish , pour déterminer le vainqueur lorsque plusieurs concurrents franchissent la ligne d’arrivée presque en même temps. Ils peuvent également être utilisés comme instruments industriels pour l’analyse de processus rapides.

Les caméras à balayage linéaire sont également largement utilisées dans l’imagerie à partir de satellites (voir scanner à balai poussoir ). Dans ce cas, la rangée de capteurs est perpendiculaire à la direction du mouvement du satellite. Les caméras linéaires sont largement utilisées dans les scanners. Dans ce cas, la caméra se déplace horizontalement.

Caméra autonome

Les caméras autonomes peuvent être utilisées comme caméra à distance . Un type pèse 2,31 onces (65,5 g), avec une forme de périscope, un indice de résistance à l’eau et à la poussière IPx7 et peut être amélioré à IPx8 en utilisant un capuchon. Ils n’ont ni viseur ni écran LCD. L’objectif est un objectif grand angle ou standard de 146 degrés, avec mise au point fixe. Il peut avoir un microphone et un haut-parleur, et il peut prendre des photos et des vidéos. En tant que caméra à distance, une application téléphonique utilisant Android ou iOS est nécessaire pour envoyer une vidéo en direct, modifier les paramètres, prendre des photos ou utiliser le time-lapse. ^[57]

Caméras à super zoom

Les caméras numériques superzoom sont des caméras numériques qui peuvent zoomer très loin. Ces caméras superzoom conviennent aux personnes atteintes de myopie .

La série HX est une série contenant les caméras superzoom de Sony telles que HX20V , HX90V et la plus récente HX99. HX signifie HyperXoom.

Caméra champ lumineux

Ce type d’appareil photo numérique capture des informations sur le champ lumineux émanant d’une scène ; c’est-à-dire l’intensité de la lumière dans une scène, ainsi que la direction dans laquelle les rayons lumineux se déplacent dans l’espace. Cela contraste avec un appareil photo numérique conventionnel, qui n’enregistre que l’intensité lumineuse.

Intégration dans d’autres appareils

De nombreux appareils ont un appareil photo numérique intégré, y compris, par exemple, les Smartphones, les Téléphones portables, les PDA et les ordinateurs portables. Les caméras intégrées stockent généralement les images au format de fichier JPEG .

Les téléphones mobiles intégrant des appareils photo numériques ont été introduits au Japon en 2001 par J-Phone . En 2003, les téléphones avec appareil photo ont dépassé les ventes des appareils photo numériques autonomes et, en 2006, ils ont dépassé les ventes des appareils photo argentiques et numériques autonomes. Cinq milliards de téléphones avec appareil photo ont été vendus en cinq ans et, en 2007, plus de la moitié de la base installée de tous les téléphones mobiles étaient des téléphones avec appareil photo. Les ventes de caméras séparées ont culminé en 2008. ^[58]

Exemple de fabricants d’appareils photo

De nombreux fabricants sont à la pointe de la production d’appareils photo numériques (généralement des reflex numériques). Chaque marque incarne différents énoncés de mission qui les différencient les uns des autres en dehors de la technologie physique qu’ils produisent. Alors que la majorité des fabricants partagent des fonctionnalités modernes dans leur production de caméras, certains se spécialisent dans des détails spécifiques, soit physiquement sur la caméra, soit dans le système et la qualité de l’image.

Un appareil photo Nikon D200 avec un objectif Nikon 17-55 mm / 2,8 G AF-S DX IF-ED et un flash Nikon SB-800. Les flashs sont utilisés comme pièce jointe à un appareil photo pour fournir de la lumière à l’image, synchronisée avec l’obturateur de l’appareil photo. Objectif Canon EF 70-200 f/2.8 monté sur un boîtier d’appareil photo Canon 7D. Des objectifs de différentes longueurs peuvent être équipés sur les boîtiers principaux de l’appareil photo pour fournir différentes perspectives pour une image prise.

Fabricants d’appareils photo numériques notables

Canon
Nikon
Sony
Fujifilm
Leica
Pentax
Olympe

Tendances du marché

Smartphones (avec appareil photo intégré) par rapport aux appareils photo numériques 2009-2013 montrant la vente de Smartphones en plein essor tandis que la vente d’appareils photo stagne” height=”197″ src=”//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/42/Sale_of_smartphones_and_cameras.png/240px-Sale_of_smartphones_and_cameras.png” width=”240″> Vente de Smartphones par rapport aux appareils photo numériques 2009-2013

Les ventes d’appareils photo numériques traditionnels ont diminué en raison de l’utilisation croissante des Smartphones pour la photographie occasionnelle, qui permettent également une manipulation et un partage plus faciles des photos grâce à l’utilisation d’ applications et de services Web. Les “appareils photo Bridge”, en revanche, ont tenu bon avec des fonctionnalités qui manquent à la plupart des appareils photo pour Smartphones, comme le zoom optique et d’autres fonctionnalités avancées. ^{[59] [60]} Les reflex numériques ont également perdu du terrain au profit des appareils photo à objectif interchangeable sans miroir (MILC) offrant la même taille de capteur dans un appareil photo plus petit. Quelques-uns coûteux utilisent un capteur plein format, tout comme les appareils photo professionnels DSLR.

En réponse à la commodité et à la flexibilité des appareils photo des Smartphones, certains fabricants ont produit des appareils photo numériques «intelligents» qui combinent les fonctionnalités des appareils photo traditionnels avec celles d’un smartphone. En 2012, Nikon et Samsung ont lancé le Coolpix S800c et l’ appareil photo Galaxy , les deux premiers appareils photo numériques à exécuter le système d’exploitation Android. Étant donné que cette plate-forme logicielle est utilisée dans de nombreux Smartphones, ils peuvent s’intégrer à certains des mêmes services (tels que les pièces jointes aux e-mails , les réseaux sociaux et les sites de partage de photos ) que les Smartphones font et utiliser d’autres logiciels compatibles avec Android. ^[59]

Dans une inversion, certains fabricants de téléphones ont introduit des Smartphones avec des appareils photo conçus pour ressembler aux appareils photo numériques traditionnels. Nokia a sorti le 808 PureView et le Lumia 1020 en 2012 et 2013 ; les deux appareils exécutent respectivement les systèmes d’exploitation Symbian et Windows Phone , et les deux incluent un appareil photo de 41 mégapixels (avec une fixation de poignée d’appareil photo pour ce dernier). ^[61] De même, Samsung a présenté le Galaxy S4 Zoom, doté d’un appareil photo de 16 mégapixels et d’un zoom optique 10x, combinant les caractéristiques du Galaxy S4 Mini avec l’appareil photo Galaxy. ^[62]Panasonic Lumix DMC-CM1 est un smartphone Android KitKat 4.4 avec 20MP, capteur 1″, le plus grand capteur jamais conçu pour un smartphone, avec un objectif fixe Leica équivalent à 28 mm à F2.8, peut prendre des images RAW et des vidéos 4K, a 21 mm [ 63 ^] De plus, en 2018, le Huawei P20 Pro est un Android Oreo 8.1 doté de trois objectifs Leica à l’arrière du smartphone avec un capteur RVB 40MP 1/1,7″ comme premier objectif, un capteur monochrome 20MP 1/2,7″ comme deuxième objectif et Capteur RGB 8MP 1/4″ avec zoom optique 3x comme troisième objectif. ^[64] La combinaison du premier objectif et du deuxième objectif produira une image bokeh avec une plage dynamique élevée plus grande , tandis que la combinaison de mégapixelsLe premier objectif et le zoom optique produiront un zoom numérique 5x maximum sans perte de qualité en réduisant la taille de l’image à 8MP. ^[65]

Les caméras à champ lumineux ont été introduites en 2013 avec un produit grand public et plusieurs produits professionnels.

Après une forte baisse des ventes en 2012, les ventes d’appareils photo numériques grand public ont de nouveau diminué en 2013 de 36 %. En 2011, les appareils photo numériques compacts se vendaient 10 millions par mois. En 2013, les ventes sont tombées à environ 4 millions par mois. Les ventes de reflex numériques et de MILC ont également diminué en 2013 de 10 à 15 % après près de dix ans de croissance à deux chiffres. ^[66] Les ventes unitaires mondiales d’appareils photo numériques sont en baisse continue de 148 millions en 2011 à 58 millions en 2015 et tendent à diminuer davantage les années suivantes. ^[67]

Les ventes d’appareils photo argentiques ont atteint leur apogée à environ 37 millions d’unités en 1997, tandis que les ventes d’appareils photo numériques ont commencé en 1989. En 2008, le marché des appareils photo argentiques était mort et les ventes d’appareils photo numériques ont atteint leur apogée à 121 millions d’unités en 2010. En 2002, les Téléphones portables avec appareil photo intégré avait été introduit et en 2003, le téléphone portable avec appareil photo intégré s’était vendu à 80 millions d’unités par an. En 2011, les Téléphones portables avec appareil photo intégré se vendaient des centaines de millions par an, ce qui provoquait une baisse des appareils photo numériques. En 2015, les ventes d’appareils photo numériques étaient de 35 millions d’unités, soit seulement moins d’un tiers des ventes d’appareils photo numériques à leur apogée et également un peu moins que le nombre d’appareils photo argentiques vendus à leur apogée. ^{[ citation nécessaire ]}

Connectivité

Transfert de photos

De nombreux appareils photo numériques peuvent se connecter directement à un ordinateur pour transférer des données :-

Les premières caméras utilisaient le port série du PC . L’ USB est désormais la méthode la plus largement utilisée (la plupart des caméras sont visualisables en tant que stockage de masse USB ), bien que certaines disposent d’un port FireWire . Certaines caméras utilisent le mode USB PTP pour la connexion au lieu du mode USB MSC ; certains offrent les deux modes.
D’autres appareils photo utilisent des connexions sans fil , via Bluetooth ou Wi-Fi IEEE 802.11 , comme le Kodak EasyShare One . Les cartes mémoire Wi-Fi intégrées (SDHC, SDXC) peuvent transmettre des images, des vidéos et d’autres fichiers stockés vers des ordinateurs ou des Smartphones. Les systèmes d’exploitation mobiles tels qu’Android permettent le téléchargement et la sauvegarde automatiques ou le partage d’images via Wi-Fi vers le partage de photos et les services cloud .
Les appareils photo avec Wi-Fi intégré ou des adaptateurs Wi-Fi spécifiques permettent principalement le contrôle de l’appareil photo, en particulier le déclenchement de l’obturateur, le contrôle de l’exposition et plus encore ( connexion ) à partir d’applications d’ordinateur ou de smartphone en plus du transfert de données multimédias.
Les caméraphones et certains appareils photo numériques autonomes haut de gamme utilisent également des réseaux cellulaires pour se connecter et partager des images. La norme la plus courante sur les réseaux cellulaires est le service de messagerie multimédia MMS , communément appelé “messagerie photo”. La deuxième méthode avec les Smartphones consiste à envoyer une image en pièce jointe d’un e-mail . Cependant, de nombreux anciens téléphones avec appareil photo ne prennent pas en charge les e-mails.

Une alternative courante est l’utilisation d’un lecteur de carte qui peut être capable de lire plusieurs types de supports de stockage, ainsi que de transférer à grande vitesse des données vers l’ordinateur. L’utilisation d’un lecteur de carte évite également de vider la batterie de l’appareil photo pendant le processus de téléchargement. Un lecteur de carte externe permet un accès direct pratique aux images sur une collection de supports de stockage. Mais si une seule carte de stockage est utilisée, la déplacer entre l’appareil photo et le lecteur peut être gênant. De nombreux ordinateurs ont un lecteur de carte intégré, du moins pour les cartes SD.

Impression de photos

De nombreux appareils photo modernes prennent en charge la norme PictBridge , qui leur permet d’envoyer des données directement à une imprimante d’ ordinateur compatible PictBridge sans avoir besoin d’un ordinateur.

La connectivité sans fil peut également permettre d’imprimer des photos sans connexion par câble.

Un appareil photo à impression instantanée est un appareil photo numérique avec une imprimante intégrée . ^[68] Cela confère une fonctionnalité similaire à celle d’un appareil photo instantané qui utilise un film instantané pour générer rapidement une photographie physique. Ces appareils photo non numériques ont été popularisés par Polaroid avec le SX-70 en 1972. ^[69]

Afficher des photos

De nombreux appareils photo numériques incluent un port de sortie vidéo. Habituellement sVideo , il envoie un signal vidéo de définition standard à un téléviseur, permettant à l’utilisateur d’afficher une image à la fois. Les boutons ou les menus de l’appareil photo permettent à l’utilisateur de sélectionner la photo, de passer de l’une à l’autre ou d’envoyer automatiquement un “diaporama” au téléviseur.

HDMI a été adopté par de nombreux fabricants d’appareils photo numériques haut de gamme, pour afficher des photos dans leur qualité haute résolution sur un téléviseur HD .

En janvier 2008, Silicon Image a annoncé une nouvelle technologie permettant d’envoyer des vidéos d’appareils mobiles vers un téléviseur sous forme numérique. MHL envoie des images sous forme de flux vidéo, jusqu’à une résolution de 1080p, et est compatible avec HDMI. ^[70]

Certains enregistreurs de DVD et téléviseurs peuvent lire les cartes mémoire utilisées dans les appareils photo ; alternativement, plusieurs types de lecteurs de cartes flash ont une capacité de sortie TV.

Étanchéité et imperméabilisation

Les caméras peuvent être équipées d’une quantité variable d’étanchéité environnementale pour fournir une protection contre les éclaboussures d’eau, l’humidité (humidité et brouillard), la poussière et le sable, ou une étanchéité complète à une certaine profondeur et pendant une certaine durée. Cette dernière est l’une des approches pour permettre la photographie sous-marine , l’autre approche étant l’utilisation de boîtiers étanches. De nombreux appareils photo numériques étanches sont également antichocs et résistants aux basses températures.

Certaines caméras étanches peuvent être équipées d’un boîtier étanche pour augmenter la plage de profondeur opérationnelle. La gamme d’appareils photo compacts « Tough » d’Olympus en est un exemple.

Modes

De nombreux appareils photo numériques ont des modes prédéfinis pour différentes applications. Dans les limites d’une exposition correcte, divers paramètres peuvent être modifiés, notamment l’exposition, l’ouverture, la mise au point , la mesure de la lumière , la balance des blancs et la sensibilité équivalente. Par exemple, un portrait peut utiliser une ouverture plus large pour rendre l’arrière-plan flou, et rechercher et se concentrer sur un visage humain plutôt que sur un autre contenu d’image.

Peu de caméras sont équipées d’une fonction d’enregistrement de note vocale (audio uniquement). ^[71]

Modes scène

Les fournisseurs implémentent une variété de modes scène dans les firmwares des caméras à diverses fins, comme un “mode paysage” qui empêche la mise au point sur des vitres pluvieuses et/ou tachées telles qu’un pare-brise, et un “mode sport” qui réduit le flou de mouvement des sujets en mouvement en réduisant le temps d’exposition à l’aide d’une sensibilité accrue à la lumière. Les micrologiciels peuvent être équipés de la capacité de sélectionner automatiquement un mode scène approprié grâce à l’ intelligence artificielle . ^{[72] [73]}

Stockage des données d’images

Une carte CompactFlash (CF), l’un des nombreux types de supports utilisés pour stocker des photographies numériques Interface utilisateur de l’appareil photo numérique ( Panasonic Lumix DMC-TZ10 ), indiquant le nombre approximatif de photos restantes.

De nombreux téléphones avec appareil photo et la plupart des appareils photo numériques autonomes stockent les données d’image dans des cartes mémoire flash ou d’autres supports amovibles . La plupart des appareils photo autonomes utilisent le format SD , tandis que quelques-uns utilisent CompactFlash ou d’autres types. En janvier 2012, un format de carte XQD plus rapide a été annoncé. ^[74] Début 2014, certaines caméras haut de gamme disposent de deux emplacements mémoire remplaçables à chaud . Les photographes peuvent échanger l’une des cartes mémoire avec l’appareil photo allumé. Chaque emplacement de mémoire peut accepter soit Compact Flash ou SD Card. Tous les nouveaux appareils photo Sony disposent également de deux emplacements mémoire, un pour son Memory Stick et un pour la carte SD, mais non remplaçables à chaud. ^[75]

Le nombre approximatif de photos restantes jusqu’à épuisement de l’espace est calculé par le micrologiciel tout au long de l’utilisation et indiqué dans le viseur, pour préparer l’utilisateur à un remplacement à chaud imminent de la carte mémoire et/ou au déchargement de fichiers .

Quelques caméras utilisaient d’autres supports de stockage amovibles tels que des microdrives (très petits disques durs ), des CD simples (185 Mo ) et des disquettes 3,5″ (par exemple, Sony Mavica ). D’autres formats inhabituels incluent :

Mémoire flash intégrée (interne) – Appareils photo bon marché et appareils photo secondaires à l’utilisation principale de l’appareil (comme un téléphone avec appareil photo). Certains ont de petites capacités telles que 100 mégaoctets et moins, où l’utilisation prévue est le stockage tampon pour un fonctionnement ininterrompu lors d’un échange à chaud de carte mémoire . ^[76]
SuperDisk (LS120) utilisé dans deux appareils photo numériques Panasonic, le PV-SD4090 ^[77] et le PV-SD5000, ^[78] ce qui leur a permis d’utiliser à la fois SuperDisk et des disquettes 3,5″
Disques durs de carte PC – premières caméras professionnelles (abandonnées)
Imprimante thermique – connue uniquement dans un modèle d’appareil photo qui imprimait des images immédiatement plutôt que de les stocker
Technologie Zink : impression immédiate des images au lieu de les stocker
Mini-CD
Microdrive (CF-II)
clé USB
Disquettes 3,5″
Memory Stick propriétaire de Sony

La plupart des fabricants d’appareils photo numériques ne fournissent pas de pilotes ni de logiciels permettant à leurs appareils photo de fonctionner avec Linux ou d’autres logiciels libres . ^{[ clarification nécessaire ]} Pourtant, de nombreux appareils photo utilisent le stockage de masse USB standard et/ou le protocole de transfert de média , et sont donc largement pris en charge. D’autres appareils photo sont pris en charge par le projet gPhoto et de nombreux ordinateurs sont équipés d’un lecteur de carte mémoire .

Formats de fichiers

La norme JPEG (Joint Photography Experts Group) est le format de fichier le plus courant pour stocker des données d’image. D’autres types de fichiers incluent le format TIFF (Tagged Image File Format ) et divers formats d’image Raw .

De nombreux appareils photo, en particulier ceux haut de gamme, prennent en charge un format d’image brute. Une image brute est l’ensemble non traité de données de pixels provenant directement du capteur de l’appareil photo, souvent enregistrées dans un format propriétaire . Adobe Systems a publié le format DNG , un format d’image brute libre de droits utilisé par au moins 10 fabricants d’appareils photo.

Les fichiers bruts devaient initialement être traités dans des programmes d’édition d’images spécialisés, mais au fil du temps, de nombreux programmes d’édition grand public, tels que Picasa de Google , ont ajouté la prise en charge des images brutes. Le rendu d’images standard à partir de données de capteur brutes permet une plus grande flexibilité pour effectuer des ajustements majeurs sans perdre la qualité de l’image ou reprendre la photo.

Les formats de films sont AVI , DV , MPEG, MOV (contenant souvent du motion JPEG), WMV et ASF (essentiellement le même que WMV). Les formats récents incluent MP4, qui est basé sur le format QuickTime et utilise des algorithmes de compression plus récents pour permettre des temps d’enregistrement plus longs dans le même espace.

Les autres formats utilisés dans les appareils photo (mais pas pour les images) sont la règle de conception pour le format d’appareil photo ( DCF ), une spécification ISO , utilisée dans presque tous les appareils photo depuis 1998, qui définit une structure de fichier interne et une dénomination. Le format de commande d’impression numérique ( DPOF ), qui dicte l’ordre dans lequel les images doivent être imprimées et le nombre de copies, est également utilisé. Le DCF 1998 définit un système de fichiers logique avec des noms de fichiers 8.3 et rend obligatoire l’utilisation de FAT12, FAT16, FAT32 ou exFAT pour sa couche physique afin de maximiser l’interopérabilité de la plate-forme. ^[79]

La plupart des appareils photo incluent des données Exif qui fournissent des métadonnées sur l’image. Les données Exif peuvent inclure l’ouverture, le temps d’exposition , la distance focale, la date et l’heure de prise de vue. Certains sont capables de marquer l’emplacement .

Répertoire et structure de fichiers

Afin de garantir l’interopérabilité , DCF spécifie le système de fichiers pour les fichiers image et son à utiliser sur les supports DCF formatés (comme la mémoire amovible ou non amovible) comme FAT12 , FAT16 , FAT32 ou exFAT . ^[80] Les supports d’une capacité supérieure à 2 Go doivent être formatés en FAT32 ou exFAT.

Le système de fichiers d’un appareil photo numérique contient un répertoire DCIM ( Digital Camera IMages ) , qui peut contenir plusieurs sous-répertoires avec des noms tels que “123ABCDE” qui consistent en un numéro de répertoire unique (dans la plage 100…999) et cinq caractères alphanumériques, qui peuvent être choisis librement et se réfèrent souvent à un fabricant d’appareils photo. Ces répertoires contiennent des fichiers avec des noms tels que “ABCD1234.JPG” composés de quatre caractères alphanumériques (souvent “100_”, “DSC0”, “DSCF”, “IMG_”, “MOV_” ou “P000”), suivis d’un Numéro. La gestion des répertoires avec des numéros en double éventuellement créés par l’utilisateur peut varier d’un firmware à l’autre.

DCF 2.0 ajoute la prise en charge des fichiers facultatifs DCF enregistrés dans un espace colorimétrique facultatif (c’est-à-dire, Adobe RGB plutôt que sRGB ). Ces fichiers doivent être indiqués par un “_” en tête (comme dans “_DSC” au lieu de “100_” ou “DSC0”). ^[80]

Fichiers miniatures

Pour permettre le chargement rapide et efficace de nombreuses images en vue miniature et pour conserver les métadonnées , les micrologiciels de certains fournisseurs génèrent des fichiers de vignettes basse résolution pour les vidéos et les photos brutes. Par exemple, ceux des appareils photo Canon se terminent par .THM. ^[81] JPEG peut déjà stocker une image miniature de manière autonome. ^[82]

Piles

Les appareils photo numériques sont devenus plus petits au fil du temps, ce qui entraîne un besoin continu de développer une batterie suffisamment petite pour tenir dans l’appareil photo et pourtant capable de l’alimenter pendant une durée raisonnable. ^{[ citation nécessaire ]}

Les appareils photo numériques utilisent des batteries grand public propriétaires ou standard. Depuis mars 2014 ^{[mettre à jour]}, la plupart des caméras utilisent des batteries lithium-ion propriétaires, tandis que certaines utilisent des piles AA standard ou utilisent principalement une batterie rechargeable lithium-ion propriétaire, mais disposent d’un support de batterie AA en option.

Propriétaire

La classe de batterie la plus couramment utilisée dans les appareils photo numériques est celle des formats de batterie propriétaires. Ceux-ci sont construits selon les spécifications personnalisées d’un fabricant. Presque toutes les batteries propriétaires sont au lithium-ion. En plus d’être disponibles auprès du FEO , des batteries de rechange de rechange sont généralement disponibles pour la plupart des modèles d’appareils photo.

Piles grand public standard

Les appareils photo numériques qui utilisent des piles standard sont généralement conçus pour pouvoir utiliser à la fois des piles jetables et rechargeables à usage unique , mais pas avec les deux types utilisés en même temps. La taille de pile standard la plus couramment utilisée est AA . Des piles CR2, CR-V3 et AAA sont également utilisées dans certains appareils photo. Les piles CR2 et CR-V3 sont à base de lithium , destinées à un usage unique. Les batteries lithium-ion RCR-V3 rechargeables sont également disponibles comme alternative aux batteries CR-V3 non rechargeables.

Certaines poignées de batterie pour reflex numériques sont livrées avec un support séparé pour accueillir des piles AA comme source d’alimentation externe.

Conversion des caméras argentiques au numérique

Appareil photo numérique reflex mono-objectif

Lorsque les appareils photo numériques sont devenus courants, de nombreux photographes ont demandé si leurs appareils photo argentiques pouvaient être convertis en numérique. La réponse n’était pas immédiatement claire, car elle différait selon les modèles. Pour la majorité des appareils argentiques 35 mm, la réponse est non, la retouche et le coût seraient trop importants, d’autant plus que les objectifs ont évolué ainsi que les appareils photo. Pour la plupart, une conversion au numérique, pour donner suffisamment d’espace pour l’électronique et permettre à un écran à cristaux liquides de prévisualiser, nécessiterait de retirer l’arrière de l’appareil photo et de le remplacer par une unité numérique personnalisée.

De nombreux premiers appareils photo reflex professionnels, tels que la série Kodak DCS , ont été développés à partir d’appareils photo à film 35 mm. La technologie de l’époque, cependant, signifiait qu’au lieu d’être des “dos” numériques, les corps de ces caméras étaient montés sur de grandes unités numériques encombrantes, souvent plus grandes que la partie caméra elle-même. Il s’agissait de caméras fabriquées en usine, mais pas de conversions après- vente .

Une exception notable est le Nikon E2 et le Nikon E3 , utilisant des optiques supplémentaires pour convertir le format 35 mm en un capteur CCD 2/3.

Quelques appareils photo 35 mm ont eu des dos d’appareil photo numérique fabriqués par leur fabricant, Leica étant un exemple notable. Les appareils photo moyen et grand format (ceux qui utilisent des films de plus de 35 mm) ont une faible production unitaire et les dos numériques typiques coûtent plus de 10 000 $. Ces caméras ont également tendance à être très modulaires, avec des poignées, des dos de film, des enrouleurs et des objectifs disponibles séparément pour répondre à divers besoins.

Le très grand capteur utilisé par ces dos conduit à des tailles d’image énormes. Par exemple, le dos d’image P45 39 MP de Phase One crée une seule image TIFF d’une taille allant jusqu’à 224,6 Mo, et un Nombre de pixels encore plus élevé est disponible. Les appareils numériques de format moyen comme celui-ci sont davantage orientés vers la photographie de studio et de portrait que leurs homologues DSLR plus petits ; la vitesse ISO en particulier a tendance à avoir un maximum de 400, contre 6400 pour certains appareils photo reflex numériques. (Canon EOS-1D Mark IV et Nikon D3S ont ISO 12800 plus Hi-3 ISO 102400 avec l’ISO Canon EOS-1Dx de 204800).

Dos d’appareil photo numérique

Sur le marché de la photographie professionnelle industrielle et haut de gamme, certains systèmes de caméras utilisent des capteurs d’image modulaires (amovibles). Par exemple, certains appareils photo reflex de format moyen, tels que la série Mamiya 645D, permettent l’installation d’un dos d’appareil photo numérique ou d’un dos de film photographique traditionnel.

Tableau de zone
- CCD
- CMOS
Réseau linéaire
- CCD (monochrome)
- CCD 3 bandes avec filtres de couleur

Les caméras à matrice linéaire sont également appelées scan backs.

Coup unique
Multi-coup (trois coups, généralement)

La plupart des dos d’appareils photo numériques antérieurs utilisaient des capteurs à matrice linéaire, se déplaçant verticalement pour numériser l’image. Beaucoup d’entre eux ne capturent que des images en niveaux de gris. Les temps d’exposition relativement longs, de l’ordre de quelques secondes voire minutes, limitent généralement les retours de numérisation aux applications en studio, où tous les aspects de la scène photographique sont sous le contrôle du photographe.

Certains autres dos de caméra utilisent des matrices CCD similaires aux caméras classiques. Ceux-ci sont appelés dos à un coup.

Comme il est beaucoup plus facile de fabriquer une matrice CCD linéaire de haute qualité avec seulement des milliers de pixels qu’une matrice CCD avec des millions, les dos de caméra CCD linéaires à très haute résolution étaient disponibles bien plus tôt que leurs homologues à matrice CCD. Par exemple, vous pouviez acheter un appareil photo (bien que coûteux) avec une résolution horizontale de plus de 7 000 pixels au milieu des années 1990. Cependant, à partir de 2004 ^{[mettre à jour]}, il est encore difficile d’acheter une caméra matricielle CCD comparable de la même résolution. Les caméras à ligne rotative, avec environ 10 000 pixels de couleur dans sa ligne de capteurs, sont capables, à partir de 2005 ^{[mettre à jour]}, de capturer environ 120 000 lignes pendant une rotation complète de 360 degrés, créant ainsi une seule image numérique de 1 200 mégapixels.

La plupart des dos d’appareils photo numériques modernes utilisent des capteurs matriciels CCD ou CMOS. Le capteur matriciel capture l’intégralité du cadre de l’image en une seule fois, au lieu d’incrémenter la numérisation de la zone du cadre pendant l’exposition prolongée. Par exemple, Phase One produit un dos d’appareil photo numérique de 39 millions de pixels avec un CCD de 49,1 x 36,8 mm en 2008. Cette matrice CCD est un peu plus petite qu’un cadre de film 120 et beaucoup plus grande qu’un cadre de 35 mm (36 x 24 mm) . En comparaison, les appareils photo numériques grand public utilisent des matrices allant de 36 x 24 mm (plein format sur les reflex numériques grand public haut de gamme) à 1,28 x 0,96 mm (sur les téléphones avec appareil photo) capteur CMOS.

Voir également

Caméra intelligente
Caméra vidéo numérique
Processeur de signal numérique
Unité de traitement de la vision
Capteur d’images

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Liens externes

Wikimedia Commons a des médias liés aux appareils photo numériques .

Histoire de l’appareil photo numérique et de l’imagerie numérique , Musée de l’appareil photo numérique