Dans de nombreux cas, plus c'est gros, mieux c'est.
Une échelle plus haute aide à atteindre une branche plus haute. Des moteurs plus gros aident à gagner des courses. Les hélicoptères plus gros permettent des entrées plus fraîches lors des fêtes flashy sur les toits. Vous savez comment ça se passe. Mais dans le monde des caméras et de leurs capteurs, est-ce plus gros, mieux ? En un mot, oui. Découvrons pourquoi.
Ce qui s'en vient
Nous avons probablement tous eu au moins un de nos yeux vidéo formés sur les caméras et téléviseurs 4K à venir, car de nombreuses sociétés de production et passionnés envisagent le saut inévitable. De nouveaux appareils photo, logiciels, flux de travail et dépenses signifient apprendre constamment à prendre des décisions éclairées et à utiliser la nouvelle technologie.
Par exemple, l'introduction de la Blackmagic Production Camera 4K à 4 000 $ a rendu la vidéo 4K vraiment haute performance accessible aux petits studios, aux passionnés ainsi qu'aux professionnels soucieux de leur budget. OK, eh bien, ce n'est pas exactement bon marché, mais comparé à l'incroyable RED EPIC-M DRAGON annoncé lors de la même émission, 29 000 $ pour un cerveau seul, probablement au nord de 50 000 $ lorsqu'il est entièrement paré. La caméra Blackmagic Design est un appareil révolutionnaire pour beaucoup d'entre nous. Mais attendez une seconde. Cette nouvelle caméra GoPro HERO3:Black Edition que nous avons examinée peut également filmer en 4K. Peut-être pas à la même fréquence d'images que la Blackmagic Production Camera 4K ou une RED EPIC, mais la taille d'image est la même. C'est toujours 4K. Qu'est-ce que ça donne ?
Eh bien, quelques petites choses, mais fondamentalement, dans chacun de ces appareils, il y a un capteur d'image capable de capturer des images d'une résolution de 3840 × 2160 pixels ou mieux. Bien que les capteurs remplissent la même fonction à la même résolution pour ces différentes caméras, leurs capteurs, ainsi qu'un éventail de matériel et de logiciels pris en charge, sont très différents.
Comprendre comment les choses fonctionnent
Pour avoir une meilleure idée de ce qui rend un capteur d'image plus grand meilleur - ou pas meilleur, nous allons prendre du recul pour examiner ce qu'est un capteur d'image et ce qu'il fait.
Pour faire simple, un capteur d'image est à un appareil photo numérique ce qu'un film est à un appareil photo analogique. Les principes sous-jacents à la prise de photos, et donc à la prise de vue vidéo, n'ont pas changé de façon si spectaculaire. Seule la technologie utilisée pour faire le travail l'a été.
En photographie numérique, un objectif laisse passer la lumière pour créer l'image d'une scène, mais au lieu que cette lumière frappe un morceau de film pour être ensuite traité chimiquement, un capteur d'image prend cette lumière et la convertit en un format numérique que l'appareil photo peut se faufiler dans une photo.
Le fonctionnement de ce processus varie légèrement selon le type de capteur et les bits de calcul de l'appareil photo, mais en termes simples, le travail du capteur consiste à prendre la lumière ou les photons qui l'atteignent et à convertir ces informations lumineuses en un fichier image contenant des données sur la couleur, le ton, l'ombre et la surbrillance. . Les données lumineuses contenues dans ce fichier racontent une histoire de luminosité et de couleur pour chaque pixel de l'image. Lorsqu'ils sont interprétés par des processeurs de signal et d'autres gadgets fantaisistes de l'appareil photo, ces pixels sont combinés afin de créer une image numérique.
Un capteur d'image prend la lumière et la convertit en un format numérique que l'appareil photo peut transformer en une photo.
Plus nous examinerons les types de capteurs et comment leur taille est liée à la qualité de l'image. Tout cela aura du sens.
La taille compte
Les capteurs des appareils photo, fixes et vidéo, sont disponibles dans une variété de tailles. Certaines tailles populaires sont Super 35 (Sony NEX-FS100), Plein format (Canon EOS 5D Mark III, Nikon D800), APS-C (Canon EOS Rebel T5i, Nikon D7100) et Micro Four Thirds. Les capteurs d'image deviennent plus petits pour les compacts et les points et prises de vue haut de gamme, et encore plus petits pour les smartphones et autres petits appareils photo. Alors, qu'est-ce qui rend un capteur plus grand meilleur ?
Alors qu'un point et une prise de vue de 18 mégapixels peuvent avoir le même nombre de pixels qu'un reflex numérique de 18 mégapixels, le reflex numérique a un capteur beaucoup plus grand. En conséquence, ces 18 millions de pixels sont considérablement plus grands sur la puce DSLR. C'est ce qu'on appelle avoir une densité de pixels plus faible, car le même nombre de pixels a une plus grande surface à occuper sur un capteur d'image.
Cela signifie pour nous que chaque pixel est capable de capturer plus d'informations sur la lumière, ce qui signifie une meilleure profondeur de couleur pour la précision de la couleur capturée, une plus grande plage dynamique ou quantité d'intensité lumineuse, ce qui signifie une définition meilleure et plus précise dans les zones claires et sombres d'une image , et une image beaucoup plus propre. Lorsque l'on parle de performances en basse lumière dans les appareils photo, c'est le capteur qui permet de bonnes performances.
Cette lumière supplémentaire capturée par les pixels sur un capteur d'image avec plus de surface se traduit par de meilleures performances dans des scénarios de faible luminosité et moins de bruit numérique.
Surcharge sensorielle
Cela soulève un sujet intéressant :le rapport signal sur bruit d'un capteur. Nous avons tous vu du bruit numérique dans la vidéo, un aspect granuleux lorsque le gain ou le réglage ISO de notre appareil photo est augmenté pour afficher davantage une image dans un scénario de faible luminosité.
Le rapport signal sur bruit fait référence à la capacité d'un capteur à recevoir plus de lumière et à fournir plus d'image réelle, ou de signal, que de bruit. Un capteur plus grand peut fournir un meilleur rapport signal sur bruit. À mesure que le capteur devient plus petit, le rapport signal sur bruit diminue.
Rentrer les récoltes
Avec tous ces capteurs de tailles différentes, il est important de prendre en compte le facteur de recadrage lorsque vous regardez les caméras. Le facteur de recadrage fait référence au champ de vision d'une image lors de la comparaison de capteurs plus petits avec un capteur plein format. Pour le dire clairement, un capteur APS-C standard mesure 24 x 16 mm et a un champ de vision plus petit que le plus grand capteur 36 x 24 mm d'un appareil photo plein format.
Le calcul réel pour déterminer le facteur de culture se rapporte à la surface du capteur. Comparez simplement la taille diagonale d'un capteur 35 mm plein format à la taille diagonale d'un autre capteur d'image. Par exemple, le capteur d'image APS-C d'un Canon EOS 60D mesure 22,3 × 14,9 mm, tandis que le capteur d'image plein format d'un EOS 5D Mark III mesure 36 x 24 mm, soit environ 1,6 fois la surface du capteur du 60D. Par conséquent, le capteur 60D a un facteur de recadrage d'environ 1,6.
En termes un peu plus logiques, un objectif principal de 50 mm sur ce 60D sera l'équivalent de la distance focale d'un objectif 1,6 fois la distance focale, ou d'un objectif de 80 mm sur un appareil photo plein format. Cela signifie que votre image aura l'air d'avoir été zoomée 1,6 fois plus loin que si vous utilisiez le même objectif sur un appareil photo avec un capteur plein format.
Approfondir
Plus particulièrement, l'avènement de la cinématographie DSLR a mis la profondeur de champ au premier plan dans l'esprit des passionnés de vidéo (voir comment j'ai fait cela). La profondeur de champ fait référence à la quantité ou à la petite partie de l'arrière-plan d'une image qui est mise au point. Les photos où le premier plan et l'arrière-plan sont nets sont considérées comme ayant une plus grande profondeur de champ, tandis que les photos avec un sujet net et un arrière-plan flou ont une profondeur de champ plus faible.
Une grande partie de cet effet est causée par une distance focale plus longue d'une prise de vue. Bien que cela puisse ne pas sembler lié à la taille du capteur d'image, puisqu'un capteur plus petit a un facteur de recadrage plus important, la distance focale d'une prise de vue donnée doit être beaucoup plus courte pour obtenir le même aspect qu'avec un capteur plus grand. Alors que deux caméras avec des capteurs différents et le même objectif atteindront la même profondeur de champ à la même distance de leur sujet, la distance focale effective pour le plus petit capteur est plus grande, montrant moins le sujet. Cela oblige l'opérateur à éloigner davantage la caméra du sujet pour atteindre le même champ de vision. S'éloigner de notre sujet augmente la profondeur de champ, ce qui signifie que plus le capteur est petit, plus il peut être difficile d'obtenir cette faible profondeur de champ.
De plus, ces capteurs d'image plus petits ont permis des caméras plus petites, plus légères et moins chères, mais le facteur de recadrage impliqué rend difficile l'utilisation d'objectifs véritablement grand angle.
Types de capteurs
Quiconque a parcouru le rayon caméras d'un magasin à grande surface a vu des appareils grand public éclaboussés de termes techniques tels que "Full HD", "3CCD" et "Progressive 3MOS". Nous savons ce que signifie HD, mais que signifient concrètement CCD et CMOS ?
CCD signifie dispositif à couplage de charge, une technologie de capteur développée pour être utilisée dans les visiophones par les Bell Labs à la fin des années 60, tandis que CMOS signifie métal-oxyde-semi-conducteur complémentaire, une technologie née à peu près à la même époque que le CCD. /P>
Bien qu'il y ait des avantages relatifs à l'un par rapport à l'autre type de capteur, les deux font la même chose d'une manière différente, transforment la lumière en électrons. Les capteurs CCD transportent les informations lumineuses ou la charge à travers la puce et la convertissent en une valeur numérique, et les capteurs CMOS utilisent plusieurs transistors pour chaque pixel afin de transmettre la charge lumineuse.
Depuis leur création, les deux types de technologies de capteurs ont atterri dans une large gamme d'appareils photo, mais les capteurs CMOS semblent gagner en popularité. Le nouveau capteur DRAGON du RED EPIC est en fait un capteur CMOS de 19,4 mégapixels capable de filmer jusqu'à 6k. Le chouchou d'Hollywood, l'ARRI ALEXA, a un capteur personnalisé de 35 mm. La Blackmagic Production Camera 4K utilise un capteur Super 35, qui est un peu plus petit que le plein format pour capturer 4k avec un facteur de recadrage minimal. Et enfin, notre petite amie la GoPro HERO3 :Black Edition utilise un capteur CMOS 1/2,3 pouces capable de 3840×2160 pixels.
Une conclusion de bon sens
L'achat d'appareils photo ne doit pas nécessairement être basé sur la taille de l'image qu'il génère, sur le prochain type de téléviseur ou sur le réalisateur qui préfère un style de prise de vue à un autre. Nous développons tous nos propres préférences, flux de travail et idéaux, qui nous donnent chacun un style totalement individuel dans la façon dont nous créons notre contenu. Mais pour prendre des décisions sur les produits pour renforcer notre entreprise, notre art ou notre passe-temps, nous devons savoir ce que nous recherchons et comment cela affectera notre processus créatif.
La taille du capteur joue un rôle très important dans la façon dont un appareil photo fournit des images et des facteurs tels que la taille, la densité de pixels, le facteur de recadrage et le rapport signal sur bruit doivent être pris en compte lorsque l'on regarde l'image plus grande d'un appareil photo (voir, je l'ai fait à nouveau).
Nous ne comparons pas les Ford Mustang sans savoir comment le moteur 6 cylindres se compare au gros moteur 8 cylindres. Le six est plus léger, moins cher et plus économique, mais le 8 est plus puissant et permet à l'ensemble de la voiture de mieux performer. Cette différence est le même type de rapport que nous devons examiner avec les caméras et leurs capteurs respectifs.
Le prix, les avis, la marque, la garantie et les fonctionnalités jouent tous un rôle dans la décision de choisir un appareil photo, mais la taille du capteur déterminera en fin de compte bon nombre des facteurs les plus importants dans cette décision :la qualité de l'image.
Russ Fairley est propriétaire d'une société de production vidéo clé en main qui présente plus de 200 vidéos par an, avec des vidéos Web, des publicités télévisées et une couverture d'événements en direct.
Image du capteur d'image de Shutterstock.