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11a MB Découverte de la Photo Numérique

Sommaire

1 Présentation 2 Image numérique 3 Photoscope 3,1 Principes de base 3,2 Objectif 3,21 Optique 3,22 Focale 3,23 Zoom 3,3 Diaphragme et obturation 3,4 Profondeur de champ 3,5 Déclencheur-Temps de latence 3,6 Sensibilité ISO 3,7 Viseur et Ecran 3,8 Stabilisation de l'image 4 Capteur 4,1 Notion de couleur et de teinte 4,2 Création de l'image électronique 4,3 Dimensions et définition 5 Enregistrements 5,1 Poids des Images 5,2 Cartes mémoires 5,3 Formatage - Compression 5,4 Données Exif 6 Zoom numérique 7 Voir les images 7,1 Résolution 7,2 Tirages, la jungle des formats 8 Compléments 8,1 Corrections d'exposition 8,2 Balance des blancs 9 Autres types d'appareils photos numériques 9,1 Le reflex 9,2 Le bridge Annexe : Fonctions des APN Bibliographie : Remerciements à : http://fr.wikipedia.org/wiki/Portail:Photographie http://www.aidenet.com/photo/index.htm http://www.linternaute.com/photo_numerique/appareil_achat/index.shtml http://www.commentcamarche.net/ http://manuals.info.apple.com/fr/Aperture_Photography_Fundamentals.pdf

http://fr.wikipedia.org/wiki/Distance_focale http://www.cours-photophiles.com/index.php?option=com_frontpage&Itemid=1 http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/technologie/d/la-photo-numerique-du-capteur-a-limage_773/c3/221/p6/

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1 Présentation : Les appareils de photographie numériques, que nous appellerons ici photoscopes sont apparus au début des années 1990. Ils ont connu une évolution spectaculaire et concurrencent très largement les appareils de prise de vues pour tirage argentiques. Ils sont même parfois intégrés à d’autres matériels multifonctions dont le plus répandu est le téléphone portable. Ils n’ont cependant pas détrôné l’argentique, loin de là, chacune des technologies ayant ses avantages et inconvénients par rapport à l’autre, l’argentique ayant encore de farouches défenseurs pour la photographie de très haute gamme. Il n’est pas dans nos intentions de comparer les deux mais plutôt de donner à l’utilisateur débutant du photoscope les éléments de base lui permettant d’optimiser les avantages supplémentaires qu’offre le numérique. Nous pensons cependant que l’utilisation du numérique profite à l’amateur pour les photos usuelles (vacances, famille, flore, personnages…etc.) et aussi à certaines professions avec, comme premier avantage, la visualisation et l’impression immédiate ou encore son usage via Internet. Nous sommes tentés de classer les utilisateurs amateurs de photoscopes en trois groupes : Le premier utilise son photoscope comme il utilisait autrefois son appareil argentique : il prend ses photos, élimine les moins bonnes et porte sa carte mémoire au laboratoire pour en obtenir des tirages papier. Il peut faire l’acquisition d’une imprimante dédiée au seul usage de tirages en format réduit ce qui lui permet une relative autonomie ou encore visionner directement ses images sur son écran de téléviseur Le second dispose d’un ordinateur ce qui lui donne la possibilité de recadrer ses photos et effectuer quelques retouches simples à l’aide de petits logiciels tels ceux qui sont généralement fournis avec son appareil. S’il possède une imprimante il peut lui-même tirer ses images, généralement au format maximum de l’A4. Puis il peut aussi exploiter les possibilités d’Internet pour diffuser ses images. Quant au troisième, équipé d’un ordinateur suffisamment performant doté d’un logiciel de traitement d’image, il peut accéder aux retouches soignées de ses images, voire les trucages, montages complexes et autres fantaisies de type scrapbooking par exemple. Le présent document s’adresse bien évidemment au premier de ces groupes, en donnant les notions nécessaires à la compréhension des paramétrages possibles au moment de la prise de vue et leur incidence résultante sur l’image imprimée ou transmise par voie électronique. On ne peut parler de photo numérique sans décrire aussi succinctement que possible la constitution d’une image numérique, ce sera donc l’objet d’une première partie, approfondie par la suite, puis nous décrirons le photoscope et les possibilités d’enregistrement et enfin proposerons effets des réglages et paramétrages à la prise de vue.

2 Image numérique Une image numérique est une image virtuelle constituée par des millions de « points » chacun caractérisé par sa couleur et sa position par rapport aux autres. Ces « points » ne sont matérialisés qu’à la source (le capteur, voir § 4 plus loin) et sur le support choisi pour les visionner, papier ou écran par exemple. On appelle pixel (de l’anglais picture élément) la cellule qui représente graphiquement le « point ». Chacune des cellules peut être teintée pour que l’ensemble constitue l’image produite, par exemple par l’ordinateur sur l’écran. Chaque pixel est mono-color. La couleur est constituée par un mélange des trois couleurs primaires que sont le rouge, le vert et le bleu (pour plus de détails sur la constitution des couleurs voir la FT N°10) L’image, généralement de forme rectangulaire, est constituée de pixels juxtaposés.

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Le nombre de pixels sur la largeur et le nombre de pixels sur la hauteur constituent les dimensions de l’image. Ainsi une image comportant 1024 pixels sur sa largeur et 768 pixels sur sa hauteur sera désignée par les dimensions : 1024*768. Le nombre total de pixels constitutifs de l’image est de : 1024 X 768 = 786 432 pixels. Si cette image est imprimée sur un papier, dont la surface est nécessairement limitée, les pixels vont se répartir sur cette surface. Il est clair que plus le nombre de pixels est important pour une surface donnée plus l’image sera nette et précise. Nous reviendrons sur ces notions mais, auparavant, nous allons décrire succinctement le fonctionnement du photoscope pour bien comprendre le mode d'élaboration d'une image numérique.

3 Photoscope :

3,1 Principes de base : Avec un photoscope, comme avec un appareil « argentique », pour prendre une photographie vous devez régler diaphragme, profondeur de champ et vitesse, viser un sujet, appuyer sur le déclencheur : l'objectif focalise la lumière reçue pendant un certain temps sur un capteur. C'est au niveau de ce capteur que se différencient les deux technologies : film photosensible amovible pour l'argentique et choisi en fonction des thèmes photographiés, il est constitué pour le photoscope par un dispositif analysant l'image reçue point par point et la convertissant en signaux électroniques enregistrés dans une mémoire. Vous pouvez voir le résultat immédiatement, éliminer les photos ratées et, si les circonstances de prise de vue le permettent, en reprendre de nouvelles. Un photoscope est moins encombrant (nous parlons des appareils courants de type compacts, non professionnels) et d'une grande capacité de mémoire de clichés, qui sont par ailleurs inaltérables. En outre la photographie numérique présente l'avantage des possibilités infinies de retraitement et de retouches des images avec un ordinateur et un logiciel de traitement d'image comme ULEAD PhotoImpact ou ADOBE PhotoShop par exemple. De la simple correction de lumière, de contraste, à la composition d'image, les usages peuvent être artistiques et ouvrir ainsi une grande liberté de création. Cependant vous ne pourrez jamais corriger des photos floues ou avec des défauts de colorimétrie trop importants. Il est indispensable de bien régler votre appareil avant la prise de vue et, pour ce faire, connaître ses principales caractéristiques et modes de fonctionnement.

3,2 Objectif : L'objectif est ce petit tube rond à l'avant de l'appareil qui contient l'optique , composée de lentilles et dont le rôle est de focaliser les rayons lumineux vers la surface sensible du capteur . La lumière ne pénètre à l'intérieur, à travers un trou de diamètre réglable appelé diaphragme , que lorsque vous appuyez sur le déclencheur qui ouvre l'obturateur . Les objectifs des photoscopes sont de plus en plus souvent dotés d'un zoom et, sur les appareils les plus chers il existe des objectifs interchangeables ou des lentilles additionnelles appelées « bonnettes » avec des caractéristiques spécifiques, modifiant la focale par exemple. Ces matériels ne seront pas traités dans cette fiche.

3,21 Optique : L'optique est généralement constituée par l'association de différentes lentilles. Si d'autres éléments importants interviennent dans le chemin qui va de l'objectif au capteur elle est la principale responsable, selon sa construction et certains traitements spéciaux qui lui sont appliqués, de la bonne ou mauvaise qualité de la photo obtenue.

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Si le rôle des lentilles composant l'optique est de dévier les rayons lumineux vers la surface sensible appelée capteur et aucune optique n'étant parfaite, vous allez rencontrer des imperfections, plus ou moins importantes et visibles, sur la photographie obtenue. Défauts qui influencent le résultat final et qu'il est souhaitable de connaître pour tenter d'en diminuer les effets.

En effet les lentilles dévient les rayons lumineux mais il n'est pas possible d'obtenir un résultat identique pour l'ensemble de la reproduction photo, vu que le "bord d'attaque" de la lumière reçue n'est pas identique : (ces imperfections ne sont pas toujours décelées visuellement par le profane et si besoin, suivant les valeurs choisies lorsqu'on opère en manuel, vous pouvez avec de la patience arriver à maîtriser votre problème ou du moins à diminuer les défauts)

� Aberration chromatique : les différentes longueurs d'onde (rouge, vert et bleu) convergeront, ou divergeront, en des endroits distincts.

� Aberration sphérique : lorsque les rayons ne viennent pas de façon identique frapper le centre ou le bord de celles-ci et dans ce cas il est facile de comprendre que vous ne pouvez obtenir une image de qualité identique au centre et sur les bords.

� Astigmatisme : ou encore les lignes verticales et horizontales de l'image qui se forment sur des plans différents. Si l'objectif de son coté en rajoute un peu vous obtiendrez des courbes au lieu des lignes droites sur certaines zones de la photo.

Lors du choix d'un matériel, les caractéristiques de l'optique sont donc un élément important du choix dont il faut tenir compte même si le prix s'en ressent.

3,22 Focale :

Dans ce qui suit nous décrivons d'abord cette caractéristique d'un appareil au cas d'un argentique classique en 24 x 36 mm puis nous verrons comment la transposer au photoscope.

La focale (ou longueur de focale, ou distance focale), exprimée en millimètres, correspond à la distance qui sépare le centre optique de l'objectif de la surface photosensible du capteur.

Naturellement plus cette distance est élevée, plus le champ de vision sera restreint puisque l'angle obtenu sur l'objectif va se réduire ce qui est démontré par le schéma ci-dessous.

Grosso-modo on peut dire que la distance focale représente le « grossissement » de l'objectif : plus elle est élevée, plus

l'objectif grossit mais le champ de vision se réduit. Ainsi un objectif de 50 mm ( angle x à gauche) offre un champ de vision de 46° quand un 135 mm (angle y à droite) ne permet que 18°.

Pour une focale de 28 mm le champ de vision est plus large (mieux adapté, par exemple, pour un paysage) et pour une focale supérieure à 50 mm le sujet visé semble plus proche qu'à l'œil nu (application aux portraits puis, à la macrophotographie).

En argentique, le format support le plus répandu est le film de 35 mm produisant des négatifs de 24 x 36 mm. Avec de tels appareils on dit qu'un objectif est de focale normale si la longueur de celle-ci est de 50 mm ; cela signifie qu'un tel système optique donnera sur le capteur une image dont l'échelle sera sensiblement équivalente à celle perçue par l'œil nu.

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Cette focale « normale » est déterminée par la longueur entière la plus proche de la diagonale du négatif utilisé : pour un 24 x 36 la diagonale est de 43 mm, la focale « normale » est de 50 mm. Pour un 6 x 6 cm, de diagonale 84 mm, la focale « normale » sera de 80 mm. La focale de l'objectif permet de cadrer plus ou moins précisément ce que vous souhaitez photographier et se décline en quatre groupes :

� les grands-angles (28 à 35 mm) utilisés pour les photos de paysage, les reportages. La focale de 28 mm, avec un angle de 75° convient bien pour les photos de groupe avec peu de recul et aussi pour les scènes d'action.

� les focales standards (38 à 70 mm) pour les photos courantes par exemple familiales.

La focale standard de base du 24 x 36 mm est 50 mm car avec un angle de 46° elle est proche de la vision de l'œil humain*. La perspective et la taille du sujet ne variant pas, certains la qualifient de neutre.

� les longues focales (80 à 200 mm) pour les portraits, particulièrement la focale 85 mm spécialement réservée aux portraits car l'angle de grossissement permet de mieux cerner le visage sans le déformer.

� les très longues focales (supérieures à 200 mm) ou téléobjectifs, axées avantage sur les photos de genre sportif par exemple.

Retenons que les notions de focale normale, courte ou longue n'ont de sens qu'en regard du format de négatif considéré (24 x 36 ; 6 x 6 ; 6 x 9 ;...).

Nous pouvons maintenant revenir à notre photoscope numérique.

La surface sensible du capteur du photoscope est caractérisée par une fraction, exprimée en pouces, donnant la valeur de la diagonale de la zone sensible des anciens tubes de prises de vue de 1" de diamètre, cela correspond à environ une fraction de 16 mm . (!)

Format Ratio Larg Haut Diag Rap

1/2.5" 4/3 5.1 3.8 6.4 6.8

1/1.8" 4/3 7.1 5.3 8.9 4.9

2/3" 4/3 8.8 6.6 11.0 3.9

4/3" 4/3 17.8 13.4 22.3 1.9

24*36 3/2 36 24 43.3 1.0

La surface sensible du capteur du photoscope est, sauf pour les appareils de très haute gamme, beaucoup plus petite que la pellicule d'un argentique, les lentilles se trouvent plus rapprochées du capteur, ce qui a pour conséquence d'obtenir des longueurs focales beaucoup plus courtes donc des appareils moins encombrants.

La plupart des appareils de bas de gamme ont un capteur de 1/2.5", soit de dimensions 5.1*3.8 mm .

A titre d'exemple,l'IXUS 400 de Canon possède un zoom de 7.4-22.2 et un capteur de 1/1.8" soit 8.9 mm de diagonale, bien loin des 43 mm de notre 24*36 précédent. Pour ce photoscope, le rapport multiplicateur à appliquer à la longueur focale de l'objectif pour obtenir la longueur focale correspondant au même angle de cadrage en 24*36 est de 4.9, soit un équivalent pellicule 35 mm de 36-108 mm.

* On considère que, si l'œil humain a un champ de vision qui va de la grande netteté pour un angle de 5° à la limite de sensibilité à 180°, l'angle d'observation de référence est de 60° dans le plan horizontal.

Ce tableau donne quelques valeurs courantes de capteurs utilisés dans les photoscopes. Les dimensions sont en mm, le rapport est le multiplicateur à appliquer à la longueur focale de l'objectif pour obtenir la longueur focale correspondant au même angle de cadrage en 24*36.

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Nous avons un problème d'unité de comparaison, d'autant que les tailles des capteurs varient selon les photoscopes et que les fabricants ne les communiquent généralement pas. C'est pourquoi les dits fabricants indiquent toujours l'équivalence 35 mm (le 24 x 36 de base) des objectifs. En l'occurrence, pour l'exemple précédent, 36-108 mm.

Sans l'équivalence donnée par le constructeur il est donc impossible de comparer les objectifs par la seule lecture de leurs caractéristiques.

3,23 Zoom

Les photoscopes sont, pour la plupart, dotés d'un zoom optique et d'un zoom numérique (ce dernier dispositif n'est qu'un artifice électronique qui sera traité plus loin dans ce document, au § 6).

Le zoom optique est un ensemble de lentilles grossissantes, capable de changer de focale, qui va modifier la surface de l'image à photographier, mais pas sa mise au point électronique. Cela permet de couvrir un ensemble des valeurs, du grand angle (35 mm) jusqu'à la longue focale, voire la très longue focale pour certains (jusqu'à 380 mm). Lorsque vous utilisez une longue focale votre sujet paraît plus rapproché mais son environnement a disparu en partie.

Le zoom optique utilise les valeurs 2x ; 3x ...12x. Ce qui correspond à des longueurs de focale. Par exemple : 3x avec un objectif de 35 mm correspond à 3 x 35 = 105 mm de focale. Les zooms très puissants sont évidemment plus volumineux et, de ce fait, vous ne les trouverez pas sur les modèles « compact ».

3,3 Diaphragme et obturation :

Il s'agit de contrôler la quantité de lumière influençant le capteur : cette quantité de lumière est régulée à la fois par le diamètre de l'ouverture du diaphragme et par le temps d'exposition donc par la vitesse d'obturation.

Sur les appareils les plus simples ou les plus anciens, le diaphragme est une simple lamelle métallique (elle fut en bois sur les premiers appareils) percée d'un trou. Avoir une lamelle percée de plusieurs trous et mobile permet déjà un réglage. Le diaphragme, sur ces appareils, est souvent couplé avec l'obturateur dans un même mécanisme.

Le plus souvent, il s'agit d'un assemblage de lamelles mobiles (6, 8, 10 suivant la taille de l'objectif et le soin apporté à sa fabrication), disposé entre les groupes de lentilles avant et arrière.

Un mécanisme fait tourner les lamelles et permet donc de régler l'ouverture. La graduation du diaphragme est particulière. Si l'ouverture de base dite “pleine ouverture” d'un objectif dépend du diamètre des lentilles (lentille frontale pour un téléobjectif) et de la focale, le diaphragme est l'élément mécanique permettant de réduire cette ouverture.

L'indice d'ouverture est le dénominateur de la fraction qui représente le diamètre de l'ouverture en fonction de la focale. Un objectif de focale 50 mm ouvert à f /2 (littéralement focale/2) a un diamètre d'ouverture de 25 mm. La progression des indices est géométrique de raison √ 2 (racine carrée de 2). En effet, si on divise le diamètre par racine de 2, on divise la surface de l'ouverture par 2. D'où la séquence des indices d'ouverture (nombre f) :

f/1,4 ; f/2 ; f/4 ; f/5,6 ; f/8 ; f/11 ; f/16 ; f/22 ; f/32 ; (f/45 ; f/64 ; f/90)...

Nota : 1) Les valeurs entre parenthèses sont rarement employées.

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2) Ces valeurs sont données à titre indicatif ; vous pouvez en trouver des différentes à l'initiative du fabriquant de l'appareil, et vous ne pourrez probablement pas trouver de valeurs inférieures à f/2,8 pour un photoscope.

� Une ouverture f /1,4 correspond donc à une grande ouverture, f /16 à une petite ouverture qui

laisse entrer peu de lumière. D'un cran de diaphragme au suivant, on divise ou multiplie par deux la quantité de lumière reçue. En passant de f /8 à f /11, on divise par deux la quantité de lumière reçue. En passant de f /11 à f /8, on laisse passer deux fois plus de lumière.

� Plus le diaphragme est ouvert, plus la profondeur de champ (zone de netteté de part et d'autre du sujet, voir § 3,4) diminue. Le réglage de la durée d'exposition (ou vitesse d'obturation ou temps de pose) permet également de contrôler la quantité de lumière reçue, mais sans modifier la profondeur de champ.

� Plus le chiffre indiqué (sur l'objectif, dans le viseur) est petit plus l'ouverture est grande.

Sur les obturateurs à rideau (dans le plan focal) la largeur de la lame d'obturation fait aussi office de diaphragme puisqu'elle conditionne la quantité de lumière insolant la pellicule ou la plaque sensible.

La vitesse d'obturation est la durée d'ouverture de l'obturateur pendant laquelle la lumière pénètre et arrive jusqu'au capteur. Elle peut prendre une des valeurs suivantes, elles aussi standardisées, exprimées en secondes :

1 ; ½ ; ¼ ; 1/8 : 1/15 ; 1/30 ; 1/60 ; 1/125 ; 1/250 ; 1/500 ; 1/1000 ; 1/2000 ; 1/4000 et plus ... Notez que chaque passage d'une valeur à une autre double ou diminue de moitié l'exposition. Ainsi les couples diaphragmes / vitesse suivants produiront une exposition identique :

f/5,6 à 1/250 ; f/8 à 1/125 ou encore f/4 à 1/500. Il y a toujours à déterminer le meilleur compromis de l'association diaphragme/durée d'exposition. Comme nous le verrons au chapitre suivant le choix conditionne aussi la profondeur de champ. Heureusement, pour les photoscopes, il existe toujours un réglage automatique, généralement bien fait pour satisfaire les besoins de l'amateur débutant mais vous pouvez agir en manuel dans des conditions particulières sur :

� Priorité ouverture : vous spécifiez la valeur du diaphragme et votre appareil règle la vitesse de l'obturateur, ce qui donne par exemple un arrière plan un peu flou par rapport au sujet que vous souhaitez mettre en valeur.

� Priorité vitesse : c'est l'inverse à savoir que vous choisissez la vitesse et votre appareil règle l'ouverture, ce qui permet de "geler" un mouvement. (le gel correspond à un temps d'ouverture d'obturateur très court, c'est-à-dire vitesse d'obturateur grande).

� Programme : vous choisissez l'exposition en fonction de préréglages tels que : sport, soleil, fête/intérieur, rétro-éclairage, plage/neige, portrait nuit, feu d'artifice, paysage de nuit, aube/crépuscule,...

Suggestion : Plus le chiffre "f" est petit, plus l'ouverture est grande et vous obtenez de meilleurs clichés quand la luminosité ambiante est faible.

3,4 Profondeur de champ : La profondeur de champ désigne l'espace qui sera net lors de la prise de vue. Lorsque vous faites la mise au point sur un sujet, un espace devant et derrière ce plan de mise au point détermine la profondeur de champ. Une profondeur de champ réduite (sujet net et arrière plan flou) mettra le sujet en évidence. Une profondeur de champ maximale (avant plan et arrière plan nets) rendra une scène avec tous les détails, le réalisme et la profondeur. La profondeur de champ d'un plan de mise au point est plus grande derrière celui-ci que devant.

La profondeur de champ varie : � avec l'ouverture du diaphragme (la

démonstration mathématique ne sera pas exposée ici). C'est donc le contrôle du diaphragme qui détermine la quantité de lumière qui atteint le capteur mais aussi la profondeur de champ.

- Plus l'ouverture est fermée, plus les rayons lumineux forment un angle aigu et plus le cercle formé sur le capteur est petit et donc net. - En conséquence plus on ferme le diaphragme, plus grande est la profondeur de

champ. Nota : avec les anciens objectifs à mise au point manuelle on disposait d'une échelle de profondeur de champ qui permettait de voir celle

obtenue en fonction du réglage du diaphragme.

� avec la focale : à ouverture et distance de mise au point identiques (donc un cadrage variable), la profondeur de champ augmente quand la focale diminue. Un photoscope, dont la focale est très courte, se comporte comme un objectif grand angle avec des profondeurs de champ importantes. Il est donc plus difficile de créer de faibles profondeurs de champ pour séparer un visage du fond, par exemple.

� avec la distance de mise au point (à titre d'information on désigne par hyperfocale la distance au-delà de laquelle tout est net).

Plus on est près du sujet, moins grande est la profondeur de champ et, inversement, plus le sujet est éloigné plus grande sera la profondeur de champ.

Les sujets éloignés de plus de 3 m offrent toujours beaucoup de profondeur de champ. Si vous désirez des effets de flou derrière ou devant le sujet il faut que la scène offre des plans à des

distances inférieures à 3 m. Il faut retenir que : - Si le diaphragme augmente (passer de f/2 à f/16) la profondeur de champ augmente. - Si la focale diminue (passer de 50 mm à 24 mm) la profondeur de champ augmente. - A focale et ouverture identiques, plus le plan de mise au point (le sujet) s'éloigne (passer de 3 m à l'infini), plus la profondeur de champ augmente. - Puisque la profondeur de champ s'étend plus vers l'arrière que vers l'avant du plan de mise au point, il est recommandé de procéder à la mise au point sur le premier

tiers avant d'un sujet, si celui-ci s'y prête.

3,5 Déclencheur - Temps de latence : Le déclencheur est un simple bouton poussoir, généralement placé sur le dessus de l'appareil, et qui permet de démarrer le processus de prise de vue. Sur la plupart des appareils ce processus comporte deux phases :

� Enfoncement à mi-course : en enfonçant le déclencheur à mi-course vous réglez automatiquement :

- l'exposition c'est-à dire la quantité de lumière à admettre par le paramétrage du couple diaphragme/vitesse, fonction des conditions de luminosité. - la mise au point, c'est à dire l'adaptation de la distance focale selon l'éloignement du sujet principal. Ce paramétrage met en œuvre le système d'autofocus. Ce système est capable d'effectuer la mise au point sur un sujet de façon automatique. Il existe, selon les fabricants, diverses astuces permettant de bien cerner le sujet sur lequel

faire la mise au point, même si ce sujet n'est pas centré dans la visée. C'est en effet l'appareil qui détecte ce qu'il pense être le sujet, au risque parfois de se retrouver avec celui-ci flou alors que le fond est net. - la balance des blancs (voir le § 8,2 ci-après)

Nota : bien des appareils proposent aussi, à ce jour, d'autres possibilités de réglages de différents paramètres ou des astuces permettant d'agir sur la prise de vue (par exemple effectuer une mise au point sur un sujet non centré dans la prise de vue alors que l'autofocus est, lui, centré. Ces cas particuliers ne sont pas abordés ici.

� Enfoncement complet : le fait d'enfoncer complètement le déclencheur active l'obturateur qui s'efface pendant la durée calculée la phase précédente et permet à la lumière d'agir sur le capteur.

Sauf pour la mise en œuvre d'artifices de réglages tels qu'évoques au nota ci-dessus, le photographe amateur, après avoir cadré son sujet, appuie à fond sur le déclencheur, masquant la phase intermédiaire de « réglages automatiques » Ils se font cependant et cela nécessite un délai qui peut ne pas être négligeable, surtout sur les appareils à moindre coût, et que l'on appelle le temps de latence .

Le temps de latence est donc le temps qui s'écoule entre l'instant ou vous avez déclenché et l'instant où la photo est prise. C'est ce qui peut expliquer les mauvais résultats de cadrage avec des sujets en mouvement.

Importants pour les premiers photoscopes (de l'ordre de la seconde et plus) les temps de latence constatés sur les appareils récents ont été fortement améliorés, ce qui permet aussi des prises de vue en mode rafale de bien meilleure qualité.

C'est cependant une caractéristique importante d'un photoscope qu'il faut prendre en compte au moment de l'achat et qui n'est pas toujours facile à trouver sur les fiches techniques.

3,6 Sensibilité ISO :

Les appareils photo ont des difficultés à maintenir, dans des conditions difficiles, une exposition constante pour tous les pixels de l'image. Dans ce cas, pour augmenter la sensibilité du capteur, l'appareil amplifie la tension reçue de chaque élément du capteur avant de convertir le signal en valeur numérique. Mais si les signaux de tension provenant des différents éléments sont amplifiés, les anomalies dans les couleurs foncées unies le sont aussi. Cela provoque des pixels irréguliers avec des valeurs claires incorrectes, dites bruit numérique .

La valeur ISO (International Organisation for Standardisation) est l'unité de mesure de la modulation de sensibilité du capteur à la lumière reçue. Selon la sensibilité ISO, pour une exposition identique, les images seront différentes : une sensibilité ISO élevée permettra d'enregistrer une image plus claire, même dans un endroit obscur. Inversement, si vous prenez une photo en plein soleil le capteur ne devra pas être trop sensible à la lumière sinon la photo sera brûlée.

Toutefois, plus la valeur ISO est élevée, plus l'image tend à comporter du bruit numérique (sorte de grain sur la photo) tandis qu'une sensibilité ISO plus faible donnera une image plus douce mais tendant à être plus sombre. Plus vous avez de pixels, sur des capteurs de petite taille, plus il sera sujet au bruit numérique dans les hautes sensibilités.

Vous pouvez donc agir sur ce paramètre dans des conditions particulières, comme, par exemple augmenter la sensibilité ISO lorsque vous voulez, par exemple :

� réduire les mouvements de l'appareil

� désactiver le flash pour des prises de vue dans des endroits sombres

� utiliser une vitesse d'obturation supérieure.

� ...

Attention cependant : des sensibilités ISO supérieures augmentent le bruit. Pour des images nettes utilisez la sensibilité ISO la plus faible possible

La valeur ISO de base est paramétrée entre 100 et 200. Elle est généralement réglable de 50 à 800. Une sensibilité de 100 ISO est idéale pour les scènes d'extérieur en plein jour avec du soleil, et pour la photo d'intérieur au flash.

200 à 400 ISO est à choisir pour des scènes en intérieur avec un éclairage faible ou sans flash.

Ne se résoudre au 800 ISO, que si vous ne pouvez utiliser le flash pour compenser le manque de lumière. A proscrire cependant si le sujet est en mouvement.

Il s'agit là cependant d'un concept issu de l'argentique (c'était le film lui-même qui avait une sensibilité ISO et aucun réglage d'appareil n'y pouvait rien) et, sauf pour les amateurs très éclairés, votre photoscope s'en occupera pour vous.

3,7 Viseur et Ecran :

� Le viseur optique est celui des compacts, quand ils en sont équipés.

Ce viseur est indépendant du bloc optique et l'image qu'il présente n'est pas l'image qui sera saisie.

Il permet cependant de photographier sans allumer l'écran, donc en économisant l'énergie. Mais le viseur se fait de plus en plus rare sur les compacts, d'abord parce que ses qualités sont discutables, ensuite parce que beaucoup de fabricants font le choix d'un grand écran LCD de 2,5 ", voire 3 " qui laisse peu de place au viseur.

Le viseur s'avère cependant bien utile lorsque l'écran est rendu illisible par un éclairage important. Mais il est souvent décevant, notamment parce qu'il présente des problèmes de parallaxe (décalage entre sujet cadré et image effectivement capturée) dus au fait que l'axe du viseur et celui de l'optique ne sont pas confondus et qu'il est impossible d'avoir une indication de profondeur de champ.

� Le viseur électronique Eye-Level, offert désormais sur les photoscopes type Bridge, offre tous les avantages du viseur optique TTL, reste visible même au soleil, montre réglages et menus. Par contre il consomme un peu d'énergie, montre généralement une image plus lumineuse que la réalité et surtout ne permet pas de visualiser avec netteté les détails du sujet visé car la définition est faible (de l'ordre de 90 000 pixels par exemple).

Ce mini-écran, dans le viseur, permet d'afficher les principaux paramètres de réglage et leurs correction éventuelles en réglage manuel.

� Présent sur tous les photoscopes le viseur écran LCD (Liquid Cristal Display) ou, en français ACL (Affichage à Cristaux Liquides) donne une vision directe du sujet visé, comme sur un écran d'ordinateur, en plus petit.

Le LCD est composé de cristaux liquides sur un écran plat. Il affiche une image composée de pixels. La qualité de la visualisation dépend de la taille de l'écran et du nombre de pixels. Dans certaines limites

(notamment l'acuité visuelle du photographe) un petit écran avec beaucoup de pixels est mieux qu'un grand écran avec peu de pixels. Un écran est donc caractérisé par sa taille et le nombre de pixels.

La taille est, comme pour les écrans de télé, la diagonale mesurée en pouces. Sachant qu'un pouce est égal à 2,54 cm, un écran de 1,5 " fera 3,8 cm de diagonale et un écran de 2" en fera 5 cm. Il existe plusieurs technologies de fabrication, nous ne les détaillerons pas, d'autant que des progrès sont permanents. Le plus répandu et le plus lumineux est le TFT. Il est quelquefois monté sur un support articulé pour être orienté, ce qui permet alors une visée à bout de bras. Le principal inconvénient de ce dispositif est qu'il est gros consommateur d'énergie (70% de l'énergie totale consommée). Lors de l'achat il est prudent de vérifier s'il est débrayable pour le laisser au repos, si la visée est possible autrement, et ainsi économiser les batteries. Par ailleurs l'écran impose de viser en tenant l'appareil à bout de bras, ce qui est contraire à la position qu'il convient d'adopter pour limiter les bougés. L'écran LCD permet de visualiser l'image enregistrée, immédiatement après la prise de vue. Vous pouvez donc décider de la garder ou bien l'effacer de la carte mémoire afin de libérer de l'espace et, si besoin et surtout possible, reprendre le cliché sous un autre angle ou avec des réglages différents. Attention : l'écran présente généralement une image plus lumineuse qu'en réalité et sa lisibilité par rapport au soleil par exemple devient problématique. Il faut donc agir sur les corrections manuelles de diaphragme et de vitesse avec précaution. Mais avec un peu d'expérience il devient facile d'évaluer correctement la netteté de l'ensemble et de réaliser de très beaux clichés.

� Enfin, nous ne citons que pour mémoire, puisque disponible uniquement sur les appareils reflex, le viseur optique reflex ou TTL (Through The Lens ou à travers l'objectif). Il est appelé ainsi parce qu'on aperçoit, dans le viseur, l'image qui correspond à celle que perçoit l'objectif et qui est capturée. C'est à l'aide de miroirs que ce système permet d'effectuer un cadrage et une mise au point très précise avant déclenchement de l'obturateur.

La mise au point se faisant par le biais de l'objectif permet de voir exactement ce que l'on va photographier et l'on n'est jamais gêné par une forte luminosité.

3,8 Stabilisation de l'image :

Chacun sait qu'il ne faut pas bouger l'appareil lors d'une prise de vue. Avec les téléobjectifs les petits mouvements ou tremblements de la main sont fortement amplifiés, ce qui nécessite une vitesse d'obturation élevée qui peut être incompatible avec les conditions d'éclairage. Depuis quelque temps divers fabricants produisent des objectifs pourvus d'un stabilisateur optique. Il s'agit généralement d'un bloc optique supplémentaire qui se déplace pour compenser ces mouvements involontaires. Le mouvement est détecté par plusieurs petits accéléromètres ou gyrocapteurs et transmis à un micro-calculateur qui commande le déplacement des lentilles en temps réel. Il est ainsi possible d'utiliser des vitesses deux à trois fois plus lentes sans risque de bougé lorsque c'est nécessaire.

Cette correction n'est pas spécifique aux appareils numériques mais certains constructeurs d'appareils numériques ont incorporé le mécanisme de stabilisation dans le boîtier lui-même, tout simplement en

commandant un déplacement compensateur du capteur. Ces boîtiers ont le gros avantage de permettre l'utilisation d'objectifs normaux, donc moins complexes et moins coûteux. Il est toutefois peu probable que cette solution simple soit adoptée par les constructeurs qui ont développé une gamme d'objectifs stabilisés : certains choix ne permettent guère de revenir en arrière.

Enfin il faut démystifier l'appellation « stabilisateur numérique » utilisée par certains appareils. Il s'agit d'une tricherie : le « stabilisateur numérique » ne stabilise rien : il raccourcit tout simplement le temps d'exposition en augmentant la sensibilité à l'insu de l'utilisateur, avec les problèmes de bruit qui en résultent.

4 Capteur :

4,1 Notions de couleur et de teinte : Avant de présenter la création de l'image numérique, il nous a paru utile de rappeler quelques notions de colorimétrie, exposées plus largement par la FT N° 10, du même auteur. Il existe bien des manières de reconstituer, avec plus ou moins de réussite, les couleurs pouvant être observées dans la nature. Toutes reviennent à reconstituer, pour un œil humain, l'équivalent (ou l'apparence) de toute teinte visible par l'association de quelques couleurs de base, dites primaires. L'imagerie numérique s'appuie, entre autres lors de la capture des images, sur le principe de la synthèse additive : en faisant converger sur une même cible des spots de trois couleurs primaires monochromatiques avec des intensités lumineuses variables on obtient toutes les teintes. Nous donnons par la figure ci-contre, l'exemple du système RVB (Rouge, Vert, Bleu) ou en anglais RGB ( Red, Green, Blue). L'association de ces couleurs primaires deux par deux donne les couleurs secondaires que sont le Cyan (vert et bleu), Magenta (rouge et bleu) et Jaune (vert et rouge). En faisant converger les trois couleurs à leur intensité maximum on obtient de la lumière blanche et à l'intensité nulle, le noir. Dans ce système plus on ajoute de couleur, plus on obtient de clarté. Par exemple le vert et le rouge donnent le jaune, indéniablement plus clair. Il existe plusieurs systèmes de codage mais nous limiterons cette présentation au codage RVB, qui est très probablement celui de votre photoscope et que vous utiliserez le plus couramment sur votre ordinateur. En informatique, afin de pouvoir manipuler correctement les couleurs et échanger des informations colorimétriques il est nécessaire de disposer de moyens permettant de les catégoriser et de les choisir. Or la gamme de couleurs possibles est très vaste et la chaîne de traitement de l’image passe par différents périphériques : par exemple un scanneur puis un logiciel de traitement d’image et enfin une imprimante. Il est donc nécessaire de pouvoir représenter de façon fiable la couleur afin de s’assurer de la cohérence entre ces différents périphériques. Il existe plusieurs systèmes de codage mais nous limiterons cette présentation au codage RVB. Le codage RVB est celui qui est mis en œuvre dans de nombreux périphériques : en entrée (scanneurs, photoscopes, caméscopes…etc.) comme en sortie (écrans, imprimantes…etc.) Dans tous les systèmes la valeur de chacune des couleurs primaires peut être représentée en 256 niveaux différents allant de 0, absence de couleur, à 255 (Vmax), couleur d’intensité maximum. Cette valeur est l’amplitude lumineuse définissant la couleur.

Ci-contre une représentation graphique d’une teinte composée d’un mélange des trois couleurs primaires RVB où :

R = 200 V = 160 B = 100

Nota : la teinte résultant de ce mélange est le beige qui complète le rectangle du schéma.

Lorsque les valeurs des trois composantes sont :

� de 0 : la teinte est le noir (voir figure des mélanges par addition, l’absence totale de couleur, carré noir).

� de 255 : la teinte est le blanc (voir figure des mélanges par addition, le cumul de toutes les couleurs, triangle blanc, au centre).

� égales : la teinte est grise. Le gris est d’autant plus foncé que la valeur commune est basse.

4,2 Création de l'image électronique : Dans un photoscope le capteur, positionné dans l'axe optique, est l'équivalent de la pellicule présente dans un appareil argentique.

Il existe plusieurs technologies de conception des capteurs et, là encore, cela continuera d'évoluer. Nous décrivons ici le plus courant, le capteur CDD ( Charge Coupled Device):

Il a pour base une plaque de silicium sur laquelle sont disposés des millions de cellules – les photosites – et des microcircuits électroniques. Les photosites ont reçu un traitement qui les rend sensibles à la lumière. On dit qu'ils sont photosensibles : selon la quantité de lumière reçue, les photosites produisent des charges électriques d'intensité variable, qui vont permettre de créer les pixels de la photographie. A ce stade nous sommes toujours en analogique. Les impulsions électriques sont alors envoyées à un convertisseur analogique/numérique à l'intérieur duquel vont être employés les algorithmes pour numériser l'image.

Les minuscules éléments (les pixels) sont donc formés, chacun d'entre eux détectant la quantité de lumière qui le frappe. Mais, tel que décrit les photosites n'auraient mesuré que la luminance du point

(est-ce noir, gris clair, gris foncé,... ?) ce qui nous donnerait une magnifique image ... monochrome.

On a vu ci-dessus qu'une teinte est constituée par l'addition de trois couleurs : Rouge, Vert, Bleu. Pour décomposer la teinte de la lumière reçue on a placé au dessus de chaque photosite un filtre (filtre de Bayer) qui sépare les informations Rouge, Vert et Bleu lors de la capture de l'image.

Le filtre de Bayer est composé d'un quadruplet de filtres colorés, associés à un quadruplet de photosites. Ainsi chaque photosite ne laisse passer qu'une seule couleur sur trois (la couleur pour laquelle il est spécialisé) et mesure avec précision l'intensité lumineuse de cette couleur.

Les deux autres informations de couleur concernant le pixel à constituer seront calculées par le processeur en interpolant les données fournies par les pixels adjacents.

Il y a lieu de noter que le filtre de Bayer est constitué, pour chaque pixel, par quatre photosites :

2 verts, 1 bleu, 1rouge : il y a plus de vert pour tenir compte du fait que l'œil humain est plus sensible au vert qu'aux autres couleurs.

Devant le filtre de Bayer est placé un filtre passe- bas . C'est une lame transparente dont la structure est concue pour ne pas laisser passer des détails approximativement inférieurs à la taille des photosites. Imaginons en effet un point blanc de taille égale ou inférieure à un seul photosite : il pourra tomber au hasard sur un photosite rouge, vert ou bleu et ne pourra en aucun cas être interprété par l'appareil comme un point blanc. Cela est pire avec une ligne blanche plus ou moins oblique car certaines zones de la lignes vont coïncider avec des photosites d'une couleur et d'autres avec ceux d'une autre couleur et il en resultera une ligne avec franges de couleurs. De plus si les détails de petite taille sont disposés de manière périodique, ils peuvent entrainer un effet de moiré (c'est la raison pour laquelle les présentateurs de télévision ne portent pas de costumes à rayures).

Le rôle du filtre passe-bas est d'étaler légèrement l'image de ces petits détails pour qu'elle couvre plusieurs photosites.

Il a déjà été fait allusion aux calculs nécessaires pour reconstituer l'image à partir des impulsions électriques reçues. Selon le type d'appareil et ses performances, d'autres calculs intégrés ou pilotés par le photographe peuvent agir sur le renforcement de la netteté, l'orientation, ...etc.

L'impulsion analogique reçue pour chacune des couleurs est codée en un signal numérique de un octet (suite de 8 bits de 0 ou 1), soit 256 ( 28 ) possibilités, d'où le découpage en 256 niveaux des couleurs vu au chapitre précédent.

Puisque la teinte d'un pixel est constituée de l'addition de 3 couleurs il peut y avoir :

256 x 256 x 256 = 16 777 216 soit environ 16,8 millions de teintes envisageables.

En niveau de gris (dit, souvent et abusivement, noir et blanc) on trouvera 256 niveaux tandis que des appareils de haut de gamme sont capables de créer des couleurs de profondeurs plus importantes, mais laissons-les aux pros...

Dans cette technologie on considère que 1 photosite = 1 pixel. Ceci est très différent de la convention utilisée par les écrans où un pixel est constitué de trois pastilles : une rouge, une verte, une bleue.

4,3 Dimensions et définition : Un capteur a deux caractéristiques importantes à prendre en compte : sa taille, grandeur physique liée à la focale exprimée en cm ou en pouces, et le nombre de pixels disponibles sur sa surface. Le prix du photoscope et ses performances vont dépendre en premier lieu de ces caractéristiques. Aujourd'hui on place de plus en plus de photosites sur une même surface, ce qui permet soit de miniaturiser le matériel soit d'accroître la précision des prises de vue. Cela ne va cependant pas sans risques sur la qualité : plus les photosites sont minuscules plus ils sont difficiles à produire. Il faut également que l'optique et l'électronique soient de qualité suffisante. A ce jour , on l'a vu au § 3,22, le capteur courant est de « taille » 1/1.8" (diagonale 8,9 mm) avec un rapport largeur/hauteur de 4/3. Nota : Retenez bien ce rapport. Il est à comparer au rapport du bon vieil argentique 35 mm que vous avez délaissé soit 24/36 (ou 2/3). Vous verrez, au § 7,2, que cette notion est importante lorsque vous faites des tirages.

La quantité impressionnante de pixels est répartie sur la surface du capteur dans ce rapport. Si votre photoscope est donné pour 4 millions de pixels, par exemple, cela signifie qu'il comporte 2 272 pixels en largeur et 1 704 pixels en hauteur soit :

2272/1704 = 4/3 = 1,333 2272 x 1704 = 3 871 488 pixels, arrondis à 4 millions

Ce produit de la largeur par la hauteur, exprimées en pixels (ici 3 871 488) est la définition de votre capteur. Les nombres caractérisant la largeur et la hauteur, comptés en pixels, sont appelés dimensions (parfois aussi, selon certains ouvrages, résolution, mais ici nous réserverons ce terme à une autre notion, voir § 7,1). Il s'agit de caractéristiques physiques du capteur, bien évidemment non modifiables. Par contre, il est possible d'obtenir des images de dimensions moindres en modifiant les paramètres de prise de vue. Cela a pour effet de n'utiliser qu'une partie des pixels disponibles pour occuper moins de place dans la mémoire, comme nous le verrons par la suite. Pour des questions pratiques, on présente généralement la définition par l'expression du produit, non effectué, des dimensions, ainsi :

2272*1704 pixels

5 Enregistrement :

5,1 Poids des images : Pour connaître le poids d'une image non compressée, c'est-à dire comportant toutes les informations recueillies lors de la prise de vue, il suffit de compter le nombre de pixels que contient l'image (sa définition) et de le multiplier par le poids de chacun d'eux, soit 24 bits pour une image en 16,8 millions de couleurs. Prenons le cas d'une image de 640*480 pixels son poids sera de :

(640 x 480) x 24 = 7 372 800 bits En informatique on ne raisonne pas en bits mais en octets, un octet étant le groupement de 8 bits. De sorte que le poids de notre image sera exprimé par :

7 372 800 / 8 = 921 000 octets Pour éviter de manipuler de trop grands nombres, les informaticiens ont inventé des multiples qui, parce que l'on raisonne toujours dans un système en puissances de 2, sont : Kilo-octet (abréviation Ko) = 1024 octets Méga-octet (abréviation Mo) = 1024 Ko Giga-octet (abréviation Go) = 1024 Mo Ainsi, dans notre exemple, le poids de l'image est de 921 Ko. Voici quelques exemples de poids d'images de différentes dimensions, toujours en considérant qu'elles ne sont pas compressées : Notez que lorsque les dimensions sont doublées (cases en jaune) le poids est multiplié par 4. 5,2 Cartes mémoires : Les informations relatives aux images sont stockées, après traitements - dont la compression, qui sera vue au § 5,3 suivant -, dans une carte mémoire. Les mémoires flash sont issues en droite ligne de l'informatique. Elles offrent l'avantage de la capacité et conservent le contenu, même en l'absence de courant électrique. Ces mémoires sont amovibles ce qui permet d'en utiliser plusieurs et d'avoir en réserve des possibilités de cliquer à votre gré, sans retenue.

DEFINITION

640*480 307200 300 ko 900 ko800*600 480000 468 ko 1,4 Mo

1024*768 786432 768 ko 2,3 Mo2048*1536 3145728 3 Mo 9,2 Mo2572*1944 5038848 4,9 Mo 14,8 Mo

DIMENSIONSen pixels

POIDSdes images

256 couleurs8 bits ou 1 octet

True Color24 bits ou 3 octets

La carte fournie par le fabricant à l'achat du photoscope dépasse rarement 16 Mo, ce qui est très peu. Il existe maintenant sur le marché des cartes de 128 Mo, 256 Mo, 512 Mo, 1 Go, 2 Go, ...et plus car les capacités disponibles croissent rapidement. Les prix sont, bien évidemment, en rapport. Quelques appareils disposent aussi d'une mémoire interne, de l'ordre de 10 à 20 Mo, qui peut dépanner à carte pleine ou endommagée. Il en existe plusieurs types, de performances, de conception et de capacités variables.

Les différents formats de cartes ne sont pas compatibles, votre photoscope n'est conçu que pour l'un d'eux. Les cartes sont fragiles et à manipuler avec soin. Une carte ne devrait jamais être transportée hors de l'appareil ou de son étui. Toutes les cartes n'offrent pas la même rapidité d'enregistrement.

Principaux formats qui se partagent le marché :

� Compact Flash : type I : assez petite, 3,3 mm d'épaisseur type II : 5,5 mm d'épaisseur

� MémoryStick : très compacte � SD et xD.

Sur les compacts, hormis SONY qui reste fidèle à Mémory Stick, la SD règne en maître, dans son plus récent modèle SDHC (HC pour haute capacité, soit plus de 2Go). Un ancien format, la Smart Média, la plus petite, la moins chère mais aussi très fragile et limitée à 128 Mo, a été remplacée sur certains modèles par la xD Card. 5,3 Formatage - Compression : Même si les capacités de stockage des mémoires sont plus importantes qu'autrefois, il y a lieu de traiter mathématiquement les données relatives à l'image pour en diminuer le poids. En effet, on a vu dans le § 5,1 qu'une image de 2572*1944 pixels occuperait, sans transformation, un espace mémoire de 14, 8 Mo, ce qui est considérable. Les données relatives à la constitution de l'image sont enregistrées grâce à des systèmes codés que, sans entrer dans les détails, nous appellerons formats. Il en existe de nombreux, chacun répondant à des objectifs particuliers, l'essentiel étant, pour chacun d'eux, de réaliser le meilleur compromis entre la fidélité dans la description de l'image et le minimum de mémoire. Les appareils de très haut de gamme, grâce à une grande capacité de mémoire, peuvent utiliser un format gardant la quasi totalité des informations de la prise de vue originale. Citons (pour mémoire) :

� Le format .RAW : aucun traitement n'est effectué sur la photo prise, les données sont directement celles acquises par le capteur (mais elles sont aussi très spécifiques du capteur) et doivent faire l'objet d'un dématriçage au moyen d'un logiciel spécialisé, souvent propre au fabricant.

� Le format .TIFF : les données acquises par le capteur ne sont pas compressées mais stockées dans un format standard d'image numérique. La taille du fichier de données reste très élevée mais la qualité est totalement préservée.

� Les photoscopes enregistrent généralement les images avec une compression dans le format .JPEG (Joint Photographic Expert Group).

� La compression consiste à réduire le poids (en bits ou en octets) du bloc d'informations. Pour donner un exemple de compression, on peut imaginer un cas simple de transmission d'une information couleur : Soit, dans une image 1024*768 en 256 couleurs (un octet par pixel), une ligne entière d'une seule couleur :

rouge pur de niveau 75.

Au lieu de répéter 1024 fois l'octet représentant 75 on peut, par des conventions complémentaires (les algorithmes), indiquer seulement 1024 fois 75, ce qui occupe beaucoup moins de place en fichier, évidemment. Les formes de compression couramment utilisées se fondent sur des méthodes plus complexes, mais de même nature : on transforme l'information pour être plus économe. Un compresseur utilise un algorithme qui sert à optimiser les données en utilisant des considérations propres au type de données à compresser (on ne compresse pas de la même façon une image qu'un fichier audio par exemple). Lorsqu'une image est compressée il faut utiliser un décompresseur pour reconstruire les données d'origine, grâce à un algorithme inverse de celui utilisé pour la compression. Une compression peut se définir par le quotient de compression, c'est à dire le quotient du nombre de bits dans l'image compressée par le nombre de bits dans l'image originale. Le taux de compression est l'inverse du quotient de compression et est habituellement exprimé en % (par exemple un taux de compression de 15/100 correspond à une compression de 85%). Etant donnée la difficulté à décrire précisément la compression, les fabricants qui proposent plusieurs taux de compression, ont inventé des dénominations, sous le générique « qualité », telles que : « Super fin, Fin, Normal » ou « Fine, Normal, Basic ». Au lieu de vous indiquer le poids des enregistrements résultants de ces réglages, les notices ou les menus vous indiquent le nombre total de photos que vous pouvez enregistrer dans la qualité choisie. Pour votre information nous avons relevé les poids des images après les deux compressions possibles dans notre photoscope :

Vous pouvez constater que l'algorithme de compression de cet appareil permet d'enregistrer un nombre d'images beaucoup plus important que si on les laissait à l'état natif et ce sans une trop forte altération des images, tout au moins au taux de compression dit « fine ». Attention : Si vous voulez économiser de la mémoire, vous pouvez agir sur deux paramètres : les dimensions de l'image et le taux de compression. Mais les effets sur le résultat sont très différents :

− une diminution des dimensions pénalisera les possibilités d'agrandissement des tirages. A ne rechercher, dans certaines limites, que pour les tirages en petits formats ou les publications sur le Web

− une compression trop forte altère les couleurs, diminue le contraste, atténue les détails.

DEFINITION DIMENSIONS Poids initialPoids après compression

Fine Standard5 Mpixels 2592*1944 14,4 Mo3 Mpixels 2048*1536 9,0 Mo1 Mpixels 1280*960 3,5 Mo

Web 600*480 0,8 Mo

2 155 ko (51) 1 220 ko (96)1 536 ko (82) 817 ko (149) 577 ko (202) 316 ko (376) 146 ko (790) 60 ko (1975)

En rouge les nombres de tirages possibles avecune carte d'enregistrement de 128 Mo

5,4 Données EXIF : Un bon photoscope ne se limite pas à enregistrer les données permettant de reproduire la photographie, mais il enregistre aussi les conditions de la prise de vue dans un fichier appelé « Données EXIF » que vous pourrez lire, après transfert sur un ordinateur, grâce à tout logiciel de traitement graphique. Ces données pourront être exploitées pour traiter votre photo et, bien sûr, pour améliorer votre professionnalisme dans la prise de vue. Un certain nombre de ces données peuvent aussi être rappelées sur l'écran LCD de votre photoscope. Consultez votre notice. Voici un exemple de données EXIF, telles que présentées par la visionneuse Windows (les données renseignées dépendent évidemment de ce que l'appareil de prise de vue a fourni. Certaines des données sont à introduire une fois pour toutes dans votre photoscope) :

Windows lui-même, dans l'explorateur, exploite quelques données EXIF : si on passe le pointeur de la souris sur un nom de fichier contenant des données EXIF Windows en affiche un petit nombre dans une fenêtre volante :

DESCRIPTION IMAGES APPAREIL PHOTOTitre ID de l'image Fabricant de l'appareil photo SONYObjet Dimensions 2592x1944 Modèle d'appareil photo DCC-H1Notation Largeur 2592 pixels Focale F/4Mots-clés Hauteur 1944 pixels Temps d'exposition 1/125 secondesCommentaires Résolution horizontale 72 ppp Vitesse ISO ISO-64

ORIGINE Résolution verticale 72 ppp Compensation O étapeAuteurs Profondeur de couleur 24 Longueur de focale 6 mmDate de la prise de vue ### Compression Ouverture maxi 3Nom du programme Unité de résolution 2592 pixels Mode de contrôle de logiciel MotifDate d'acquisition ### Représentation des couleurs SRGB Distance au sujetCopyright Bits compressés/Pixels 8 Mode flash

Niveau de puissance du flashLongueur de focale 35 mm

6 Zoom numérique : Nous vous parlions du zoom optique au paragraphe 3,23 car il fait partie intégrante de l'objectif. On y a vu que grossir une image consiste à augmenter la focale de l'objectif. Si celui-ci est de bonne qualité la photographie en résultant ne doit souffrir d'aucun artefact* puisqu'il s'agit d'employer de simples règles d'optiques. Il n'en est pas de même du zoom numérique qui, lui, ne procède que d'une manière logicielle en recadrant une partie de l'image vue à travers l'objectif optique puis en calculant de nouveaux pixels par interpolation. C'est un peu comme si, par exemple pour zoomer x2, disposant d'une partie d'image en 1024*768 vous fabriquiez, à l'aide d'un algorithme et à partir des pixels saisis, d'autres pixels pour amener les dimensions à celles de votre capteur 2048*1536. Il en résulte une image truffée d'artefacts* en tous genre, contenant des sujets très marqués, bruits, effets d'escalier, ...etc.

Le zoom numérique est à fuir comme la peste et surtout ne vous faites pas avoir par le vendeur cela ne sert à rien. Préférer un bon zoom optique et, si il n'est pas suffisant à la prise de vue, prenez la photo à la définition maximum et vous pourrez ultérieurement, avec un logiciel de traitement graphique, recadrer et agrandir votre sujet principal. *artefact : désigne, à l'origine, un phénomène créé de toutes pièces par des conditions expérimentales, un effet indésirable, un parasite. Dans une image électronique un artefact est un élément indésirable, indépendant des réglages. Ce peut être un pixel dont la couleur a été générée de manière aléatoire, un phénomène visuel anormal de type mosaïque, une pixellisation, une altération importante découlant d'une compression trop importante ...etc.

7 Voir les images : Les images issues de vos prises de vue sont, pour l'instant, dans la mémoire de votre photoscope sous forme virtuelle, c'est à dire décrites en langage informatique, inintelligibles sans une nouvelle transformation des données.

Il en existe de multiples, en fonction du support sur lequel vous voulez visualiser les images et des traitements intermédiaires éventuels de retouche et de recadrage. Nous nous limiterons, dans ce document, aux formes les plus simples de visualisation : tirage sur papier et Web. Cependant, au préalable, nous allons revenir sur l'organisation informatique de pixels, avec une nouvelle notion : la résolution .

7,1 Résolution : Lorsqu'une image est finalisée sur un support, qu'il soit papier ou écran, les pixels sont traduits par de petites taches de couleur juxtaposées, réparties sur la surface du support. Prenons pour exemple une image de dimensions 2048 x 1536 pixels : Si vous répartissez les 2048 pixels de la dimension l sur une largeur de papier de 15 cm vous imaginez que les taches de couleur seront plus petites que si elles sont réparties sur une largeur de papier de 24 cm. C'est pour cette notion, dont nous allons découvrir l'importance, que l'on définit la résolution : La résolution est le nombre de pixels par unité de mesure linéaire du support d'accueil de l'image. Elle s'exprime en :

pixels per inch (ppi) ou, en français, pixels per pouce (ppp) lorsque, comme dans la plupart des cas il faut adopter les mesures anglo-saxonnes ou, si l'unité de mesure linéaire est le centimètre, en :

pixels par cm (ppcm)

(on peut trouver aussi, dans certains ouvrages : dpi (dot per inch) que nous considérerons personnellement réservé à la résolution des imprimantes, non développée ici). Dans le cas de tirages sur papier, on considère que l'œil humain ne peut distinguer l'une de l'autre, deux taches de couleur juxtaposées lorsque la résolution est supérieure à 200 ppp. La règle, universellement adoptée est de considérer qu'une impression sera de qualité parfaite pour une résolution de 300 ppp jusqu'au format A4 et d'une qualité suffisante à 200 ppp pour les formats plus grands, qui sont regardés de plus loin. Le tableau ci-contre vous présente les tailles de tirages acceptables selon les dimensions para-métrées pour les prises de vue (la valeur, dans une case colorée, est la résolution du tirage). Vous pouvez constater qu'il n'y a pas lieu de disposer d'un photoscope capable de plus de 2 millions de pixels si l'on ne souhaite pas faire d'autres tirages que du 10 x 15 cm, mais qui peut le plus peut le moins et, généralement, les appareils de plus forte capacité sont aussi de meilleure qualité optique et informatique. Pour ce qui concerne le Web, il s'agit de transmettre par Internet une image, tirée de la mémoire du photoscope, pour qu'elle soit affichée sur l'écran d'un ordinateur. Or, sur un écran, les images sont aussi formées par des pixels. L'écran a, par construction, des dimensions en pixels et, puisqu'il a une taille physique, il a aussi une résolution que l'on ne peut faire varier que dans certaines limites. Pour faire simple, disons qu'un écran de 17" peut afficher une image de dimensions 1024*768, avec une résolution de 96 ppp (volontairement nous n'abordons pas le cas des 16/9 et autres variantes possibles).

QUALITE DEFINITION FORMATS DE TIRAGE PAPIER10 x 15 cm 15 x 21 cm 20 x 30 cm 30 x 40 cm

HAUTE

440 310 220 165

385 275 190 145

350 250 180 130

MOYENNE

270 200 130 100

220 150 110 80

190 120 90 65

BASSE110 80 55 40

Légendes

Qualité équivalente à celle des tirages argentiques Qualité acceptable Pixellisation visible sur les tirages Web uniquement

2592 x 19445 millions de pix.

2272 x 17044 millions de pix.

2048 x 15363 millions de pix.

1600 x 12002 millions de pix.

1280 x 9601.200.000 pixels

1024 x 768800.000 pixels

640 x 480300.000 pixels

Il est donc inutile d'adresser des images de dimensions supérieures pour affichage sur cet écran car il ne montrera qu'une partie de l'image à la fois ainsi que le montre l'illustration ci-après.

Si le seul usage de la transmission est l'affichage sur écran, il sera donc utile, pour une facilité de vue par le destinataire mais aussi pour alléger le poids de la transmission, de modifier les dimensions de l'image, avec un logiciel de traitement graphique par exemple. Il en est de même si vos images sont destinées à être montrées via votre récepteur de télévision. Ne mentionnons que pour mémoire les récepteurs à tube cathodique à la norme 625 lignes (dimension verticale de 625) depuis 1983. Désormais les écrans plats affichent, des définitions courantes en format 4/3 entre 640*480 et 1600*1200 pouvant aller, dans le très haut de gamme, jusqu'à 1920*1080. Les résolutions qui en découlent ne sont pas gênantes pour les images en mouvement, mais ne permettent évidemment pas la restitution de détails très ténus. A l'inverse, il est inutile d'alourdir des montages photos destinés à la représentation sur écran télé avec des images de dimensions supérieures à celles de l'écran du récepteur. Sans intention de nuire à l'évolution inéluctable des techniques et constatant que le nombre de pixels augmente d'année en année il est manifeste en effet que des progrès sont faits, mais il convient de se demander s'ils sont toujours dans l'intérêt de l'utilisateur. En effet l'utilisateur d'un compact se contente habituellement de tirages standards en 10x15 cm et fait parfois agrandir certaines images en 13x18. Or nous avons vu que pour ce format ( voir tableau ci-dessus) une résolution de 3 à 4 millions de pixels est suffisante. Mais, dira-t'-on, qui peut le plus peut le moins, donc pourquoi se limiterait-on alors que beaucoup de compacts annoncent maintenant des résolutions de 6 voire 7 millions de pixels pour des capteurs de 1/2,5'' ?

7,2 Tirages, la jungle des formats : Nous avons vu que le nombre de mégapixels du capteur de votre photoscope détermine aussi la taille d'impression maximale finale. Plus le capteur possède de pixels pour définir une image et plus il est possible d'obtenir des images de qualité en grandes dimensions. Mais une autre caractéristique physique de votre capteur est le rapport hauteur/largeur (ou largeur/hauteur) des dimensions. Sur la plupart des appareils compacts et bridge, on trouve le rapport h/l de 0,75 ou 3/4, directement issu d'ailleurs des formats d'affichage classiques des écrans d'ordinateurs, dont ils possèdent les proportions. Il peut se trouver toutefois que votre photoscope soit équipé d'un capteur de rapport différent et vous devrez en tenir compte dans ce qui suit. Le format de tirage sur papier le plus approprié pour une photo « sans agrandissement » est le 10 x 13 (rapport 0,77) mais on trouve aussi maintenant du 11 x 15 (rapport 0,73). On constate que c'est de l'à peu près, mais c'est comme çà. Pour mémoire, dans les appareils haut de gamme et reflex on trouve le rapport issu du format traditionnel en argentique de 24x36 soit 2/3. Le format de tirage 10 x 15 est tout à fait approprié pour ce type de capteur. Nota : Vous commencez à percevoir que ce n'est déjà pas simple à gérer, mais c'est encore plus compliqué si on y regarde de près : en effet le papier 10 x 15 cm fait en réalité102 x 152 mm (rapport 0,67 au lieu du 0,66 requis) et le 11 x 15 cm fait 111 x 152 mm (rapport 0, 73) .Mais ne soyons pas trop puriste...

Que se passe-il si vous confiez vos enregistrements de photographies à un laboratoire sans spécifier le format de papier souhaité ou en spécifiant un format d'un mauvais rapport hauteur/largeur ? Si ce fameux rapport hauteur/largeur de votre image est plus grand que celui du papier et si :

� le labo cadre la largeur de la photo sur la grande dimension du papier : le haut et le bas de la photo seront tronqués.

� le labo cadre la hauteur de la photo avec celle du papier : il laissera des marges blanches à gauche et à droite du tirage.

Amusez-vous à faire l'analyse dans le cas inverse... Vous voyez l'importance de ce fameux rapport entre les deux dimensions numériques d'une image. Faites-y particulièrement attention lorsque vous commandez vos tirages : assurez-vous que le labo dispose du format dont vous avez besoin et, si vous procédez vous-même au recadrage de vos photos à l'aide d'un logiciel de traitement d'images, choisissez vos dimensions de sélection (et tout particulièrement leur rapport l/h) en fonction du papier sur lequel vous tirerez vos photographies. Pour terminer ce sujet avec un peu d'humour : avez-vous compris pourquoi vous ne pouvez plus rentrer vos tirages, issus du numérique, en 11 x 15 cm dans les albums prévus pour l'argentique en 10 x 15 cm ? La normalisation est certes parfois contraignante mais, bien conçue, elle a ses mérites.

8 Compléments :

8,1 Corrections d'exposition : Cette fonction peut être aussi désignée par compensation d'exposition ou compensation EV. On a vu que l'exposition du capteur numérique (ou du film sur un appareil argentique) est la quantité de lumière qu'il reçoit. Celle-ci croît avec le temps de pose et avec l'ouverture du diaphragme. Sur un appareil évolué le photographe choisit ces deux paramètres tandis qu'un appareil automatique les choisit sans intervention de l'opérateur. Un appareil argentique automatique donne des résultats acceptables dans bon nombre de circonstances. En numérique, la gamme des expositions qui font passer le capteur du plus clair au plus sombre est plus faible. Dans ces conditions on peut obtenir plus fréquemment des zones sous ou/et surexposées et l'appareil choisit une position moyenne qui ne sera peut être pas du goût du photographe, selon l'effet qu'il escomptait. Ainsi le débutant peut photographier des fleurs dont les corolles, qui présentaient pourtant de jolies nuances, deviendront uniformément blanches sur la photo. En effet l'exposition a été commandée par le fond sombre majoritaire, sur lequel se détachaient les fleurs claires ; le fond a été raisonnablement éclairci au détriment du sujet. Pour obtenir une photo plus satisfaisante il eut fallu ordonner à l'appareil de réduire l'exposition. Le cas inverse peut se présenter par exemple si on photographie sur la neige un sujet qui deviendra excessivement foncé. Certains cas ont pu être prévus par le concepteur de votre appareil, avec des types de scènes préréglées tel qu'évoqué au § 3,3, mais des possibilités manuelles de corrections volontaires peuvent être mises en œuvre sur un photoscope alors qu'elles n'existent pas sur un appareil argentique. Pratiquement ces corrections sont définies, en général :

� pour l'ouverture du diaphragme, par des nombres variant par tiers entre -2 (sous-exposer) et +2 (surexposer).

� pour la vitesse d'obturation par le temps de pose : -1 correspond à une division par 2 de celui-ci et +2 une multiplication par 4.

Il convient de vous reporter à la notice de votre photoscope pour un mode d'emploi approprié. Attention : - sur un photoscope, la très faible focale interdit les ouvertures aussi petites que sur les anciens 24x36, il faut donc, si la vélocité du sujet le permet, privilégier les modification du temps de pose. - en cas de réglage sur des vitesses d'obturation très basses utilisez un trépied pour empêcher l'effet des vibrations.

8,2 Balance des blancs :

Les photoscopes sont généralement équipés d'une fonction dite « balance des blancs » qui sert à équilibrer les couleurs composant l'image en fonction de la source de l'éclairage. Cela permet de corriger les couleurs dominantes à la prise de vue. Autrefois, avec les appareils argentiques, pour arriver à optimiser les résultats il fallait choisir un film pour lumière naturelle ou pour lumière artificielle, sous peine d'avoir des dominantes rouge ou bleu. Les appareils équipés offrent deux possibilités pour effectuer ce paramétrage :

� soit en utilisant des réglages prédéfinis, � soit en étalonnant sur un blanc personnalisé, en faisant en sorte que l'appareil évalue un objet tel

qu'une feuille de papier blanc, un tissu blanc ou un carton gris de qualité photo à la couleur que vous voulez établir comme couleur blanche standard.

Etablir une balance des blancs revient à régler un niveau de gris sur une teinte à considérer comme étant un gris pur (les trois couleurs à la même valeur, voir le § 4,1). Pour ce faire le posemètre incorporé analyse la composition de la lumière ambiante. A partir des informations reçues l'appareil détermine une plage précise de températures de couleurs et compense toute aberration chromatique à l'aide d'algorithmes complexes. Le fabricant a prévu des modes préprogrammés pour un rendu équilibré en fonction de l'éclairage (température de la source lumineuse). On trouve souvent les possibilités de réglages suivantes :

� Auto : l'appareil se débrouille. Cette fonction est aussi appelée AWB (Automatic White Balance) � Lumière du jour : lumière du soleil au-delà de sa position 40°/45°au dessus de l'horizon (beau

temps, ciel bleu peu nuageux). � Nuageux ou ombragé : ciel nuageux à gris, temps couvert ou pénombre. � Flash. � Tungstène : les ampoules bulbe à filament incandescent. � Fluo : peut être séparée en deux modes :

� Halogène � Néon

Attention à l'éclairage tremblotant, la fonction de balance des blancs peut ne pas fonctionner. � Manuel : je mesure moi-même mon point blanc pour déterminer une plage précise de

température de couleur et compenser toute aberration chromatique. Il convient de se reporter à la notice de votre photoscope pour effectuer ce réglage qui consiste, dans le principe, à se positionner par le menu sur la fonction, cadrer un objet considéré comme blanc (ou gris) et enregistrer le réglage. Si vous optez pour ce type de réglage, ne pas oublier de refaire une nouvelle balance des blancs si les conditions de prise de vue changent...

9 Autres types d'appareils photo numériques : 9,1 Le reflex : C'est un boîtier sur lequel on peut fixer un large éventail d'objectifs couvrant les besoins (et aussi les budgets) les plus variés. L'image formée par l'objectif est interceptée par un miroir incliné à 45° qu i la projette sur un verre dépoli horizontal situé en haut de la chambre d'exposition. Ce verre dépoli est surmonté par un pentaprisme qui renvoie l'image vers l'oeil après l'avoir redressée. Le dépoli est vu à travers une optique qui joue le rôle d'une loupe pour agrandir l'image. L'ensemble verre dépoli, pentaprisme et optique forme le viseur. Par convention, pour un reflex 24x36 on dit que le viseur a un rapport d'agrandissement de 1 si l'image formée par un objectif de 50 mm de focale a la même dimension angulaire que la scène vue avec l'oeil. En effet on considère que pour ce format une focale de 50 mm fournit un rendu de la perspective proche de celui de l'oeil. En raison de la taille réduite de la plupart des capteurs numériques il est très difficile d'atteindre ce rapport de 1 sur les reflex numériques. Au moment de la prise de vue le miroir s'escamote vers le haut pour que l'image se forme sur la surface sensible (film pour les modèles argentiques, capteur pour les modèles numériques) puis revient à sa position initiale.

Dans un reflex l'écran LCD ne sert pas de viseur mais est utilisé uniquement pour la visualisation a posteriori des images prises.

L'obturateur est de type plan-focal, anciennement appelé obturateur à rideau. Dans sa forme initiale il était en effet formé de deux rideaux de tissu opaque. Prenons l'exemple d'un temps de pose de 1/60ème de seconde. Le premier rideau, tendu devant le film, démasque celui-ci lors de l'appui sur le déclencheur en se déplaçant horizontalement à grande vitesse. Puis 1/60ème de seconde plus tard le deuxième rideau démarre pour masquer à son tour le film. Lors du réarmement de l'obturateur les deux rideaux sont ramenés simultanément à leur position initiale, sans laisser passer la lumière.

En raison de la complexité du mécanisme permettant un fonctionnement synchrone des deux rideaux ainsi que de celui permettant l'escamotage rapide du miroir, les reflex sont des merveilles de mécanique.

Il faut signaler que les boîtiers d'entrée ou de milieu de gamme sont généralement vendus déjà équipés avec un zoom « passe-partout » de qualité assez moyenne (même pour des marques réputées), voire médiocre, afin d'afficher un prix acceptable. Il vaut beaucoup mieux acheter séparément le boîtier et l'objectif, quitte à prendre un boîtier plus modeste et un bon objectif. Mais on comprend là que ce type de matériel est à réserver aux amateurs avertis capables de trouver et comprendre les informations techniques indispensables pour faire ce choix.

9,2 Le bridge : Les bridges sont nommés ainsi parce qu'ils font le pont entre les compacts et les reflex. C'est une catégorie intermédiaire sur le plan de la qualité de l'optique, de la résolution et des possibilités de réglages. Leur boîtier est plus encombrant que celui des compacts et leur taille se rapproche de celle des reflex. Leur objectif est lui aussi plus encombrant, ce qui est nécessaire pour offrir une bonne qualité optique et une bonne luminosité. Il s'agit généralement d'un zoom de forte amplitude (facteur de zoom de l'ordre de 1 à 10, contrairement aux compacts où il est habituellement de l'ordre de 1 à 3). Cet objectif n'est pas interchangeable contrairement à celui des reflex.

Comme les compacts, les bridges sont dotés de l'affichage en temps réel de l'image sur un écran LCD situé au dos de l'appareil, dispositif apprécié par les amateurs. Dans certains modèles l'écran peut même être orientable.

Le choix d'un bridge ne garantit pas forcément une meilleure qualité d'image qu'un compact. Certains modèles ont même des résultats plus médiocres que ceux d'un bon compact. Mais si l'on prend la peine de lire des critiques impartiales qu'on peut trouver dans des revues ou des sites web spécialisés, ou encore dans les dossiers établis par certains grands revendeurs, il est possible d'acquérir un appareil de qualité. Ce type de modèle est donc à conseiller à tous ceux qui veulent faire plus que ce que peut offrir un compact, sans affronter la complexité... et le prix d'un reflex.

Notons aussi que la plupart des modèles de compacts et de bridges permettent de faire de courtes vidéos, contrairement aux reflex.

Il faut signaler qu'un défaut classique dans les appareils numériques (sauf les reflex) est le délai non négligeable séparant l'appui sur le déclencheur de la prise de la photo. Pour les sujets en mouvement (par exemple les enfants photographiés à l'improviste) cet inconvénient peut conduire à des résultats catastrophiques. Cela peut constituer un critère permettant de départager deux appareils, d'autant qu'il est facile à contrôler.

ANNEXE

Fonctions des APN

Extrait de SVM N° 270 mai 2008