Un système de capture d'image qui ne triche pas. Maintenant, plus que jamais

Autre chose qu'un capteur monochrome à filtres colorés.

Le capteur de tous les appareils photo numériques, à l'exception des Sigma, est un capteur à filtre coloré (CFA). Le capteur lui-même est monochrome : il détecte l'intensité lumineuse, pas la couleur. Les filtres colorés rouges, verts et bleus (RVB) constituent une mosaïque en damier qui recouvre ses photodiodes. Ainsi, chaque photosite, qui correspond à un pixel, ne reçoit qu'une seule couleur primaire.

Dans un tel système, un capteur de 15MP alloue 7 500 000 pixels à la couleur verte, et 3 500 000 respectivement au rouge et au bleu. En l'état, ce damier créerait une étrange image, de sorte qu'un procédé appelé interpolation colorée est mis en œuvre pour mélanger les informations de pixels voisins. Par exemple, un pixel vert récupère les informations de rouge et de bleu des pixels qui l'entourent; et ainsi de suite.

Un capteur traditionnel (CFA) se fie à la sensibilité de l'oeil à la couleur verte

Si un capteur CFA comporte deux fois plus de pixels verts que de bleu ou de rouge, c'est que l'oeil est plus sensible à la couleur verte (figure 1). La vision humaine dépend principalement les longueurs d'ondes de la gamme des verts pour percevoir la résolution de la luminance et les fins détails.

Les trois graphiques de la figure 2 présentent le même contraste. Vous voyez à quel point le vert vous permet de mieux détecter les détails.

La plupart des APN tirent parti de cette particularité de la vision humaine. En capturant davantage d'information dans le vert, ils peuvent s'en sortir avec beaucoup moins d'information dans le bleu et le rouge. Avec cette solution astucieuse, un simple capteur monochrome est capable de produire des images en couleur de bonne qualité.

Où est alors le problème ? C'est que s'il est exact que nos yeux sont plus sensibles à la luminance verte (piqué et contraste), nous distinguons aussi la chrominance (couleur) du bleu et du rouge. Et le traitement inégal de ces couleurs par un capteur CFA cause une disparité entre la résolution de luminance et la résolution de chrominance dans les images générées.

Capteur d'image directe unique et innovant

A la différence des capteurs CFA, le capteur des boîtiers Sigma comporte trois couches de photodiodes qui saisissent l'ensemble des informations rouge, verte et bleue de la lumière, formant ainsi le seul et unique système de capture intégrale en couleur.

Depuis le lancement de sa première génération d'APN en 2002, Sigma a maintenu son engagement inébranlable envers cette technologie hors du commun.

Tous les pixels capturent toute la couleur

La capteur est en silicium. Lorsque la lumière le heurte, le silicium absorbe les longueurs d'ondes courtes (bleu) juste sous la surface, et les plus longues (vert, puis rouge) plus en profondeur. Le capteur d'image directe tire parti de cette propriété grâce à trois niveaux de photodiodes qui capturent toutes les couleurs pour chaque pixel de l'image finale. Conçue comme une pellicule photo, cette structure verticale évite de devoir combiner des informations colorées partielles saisies horizontalement.

Un capteur d'image directe possédant 15 000 000 de pixels dans le plan horizontal est capable de capturer le rouge, le vert et le bleu pour chaque pixel de l'image finale. Autrement dit, chacun des 15 000 000 pixels est composé de toute l'information de rouge, vert et bleu transmise par l'objectif. Nul besoin d'assigner une couleur donnée à chaque pixel, puis de fabriquer ou éliminer de l'information colorée pour créer l'image. Ce système de capture intégrale est à même, par sa conception, de procurer le même haut niveau de résolution de luminance et de résolution de chrominance.

Dans la mesure où de nombreux sujets comprennent une grande variété d'information colorée, Sigma est convaincu que l'égalité de traitement entre la résolution de luminance et la résolution de chrominance est un facteur important pour obtenir des photographies d'aspect naturel.

Autre chose qu'un capteur monochrome à filtres colorés.

Autre chose : les filtres colorés en damier ont tendance à créer des couleurs inexistantes (moiré). Ceci est causé par l'interférence entre les fréquences des lignes fines du sujet et celles de la mosaïque. On évite la création du moiré en appliquant un filtre passe-bas devant le capteur.

A low-pass filter works by removing the higher frequencies of light that carry fine detail. This does prevent interference and, therefore moire. But it also adversely affects resolution and image sharpness.

Ce filtre passe-bas fonctionne en éliminant les hautes fréquences, qui sont celles des détails les plus fins. Ca évite les interférences, et donc le moiré. Mais en contrepartie, ça affecte la résolution et le piqué. Devant ce dilemme, certains appareils utilisent un filtre CFA sans filtre passe-bas, et acceptent la formation inévitable de moiré qui est le prix à payer pour une image plus nette.

Le concept du capteur d'image directe Sigma évitant les filtres colorés, il n'a pas besoin de filtre passe-bas pour éviter le risque de moiré. Il capture l'image piquée rendue par l'objectif sans aucune perte d'information. En tant qu'opticien intransigeant sur les standards de qualité d'image, Sigma a la conviction que le système de capture idéal est celui qui permet de saisir toute l'information colorée pour chaque pixel de l'image finale.

La lumière et la couleur telles qu'elles sont : rien d'inventé, rien de perdu.

Dans les APN équipés de capteur conventionnels CFA, une seule couleur est enregistrée pour un pixel final. Une interpolation colorée est nécessaire pour générer une image en couleur à partir de ces pixels monochromes. Les algorithmes d'interpolation se sont grandement améliorés dans les dix dernières années, et leurs erreurs sont rarement gênantes dans les appareils actuels.

Néanmoins, l'information perdue lors de la capture ne peut jamais être parfaitement reconstituée. Cette approche courante ne peut garantir des images réellement authentiques. A l'inverse, le capteur d'image directe Sigma n'est pas affecté par les problèmes liés à l'interpolation.

La technologie de Sigma génère des images en couleurs naturelles sans aucun artifice. C'est pour cela que l'atmosphère est si fidèlement restituée dans les photos prises avec des appareils Sigma. C'est le reflet de la volonté de Sigma de protéger l'intégrité de l'image – de garder sa pureté originelle.

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