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Mémoire

Le capteur vidéo exige-t-il de nouvelles performances optiques ?

Auteur : Thomas Brazier - Directeurs de mémoire : Jean-Yves Le Poulain et Pascal Martin

mardi 13 septembre 2011

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Nous sommes à la frontière entre deux domaines d’étude : l’optique et l’électronique. Ces deux domaines ont des connexions très fortes. Au niveau des photosites, on parle de conversion opto-électronique. On peut comparer une définition de capteur avec une définition optique. Dans ce mémoire nous nous intéresserons surtout à la relation entre le capteur et l’objectif.

Nous voyons l’apparition de nombreux modèles de caméras numériques professionnelles, qui semblent suivre deux conceptions différentes. La première, plus ancienne, représentée par les caméras Haute Définition, laisse une grande place à l’optique dans l’intégration des rayons lumineux (prisme dichroïque qui sépare les longueurs d’onde).

La seconde, très récente technologiquement mais inspirée par une conception très traditionnelle de la caméra, essaie de conserver toutes les caractéristiques d’une caméra film (même tirage optique, mêmes objectifs, même surface). Nous essaierons de définir très simplement, sans exhaustivité scientifique, nos deux sujets d’étude : d’abord l’optique puis le capteur. Cela nous permettra de tenter une première comparaison, de voir si les défauts de l’un sont compensés ou bien magnifiés par l’autre.

Puis nous analyserons toutes les spécificités optiques du capteur constitué de filtres optiques, de matériaux réfléchissants, de composants optiques (microlentilles). A travers la demande des chef opérateurs d’avoir une bonne résolution, nous essaierons de rassembler les données quantitatives de chaque domaine et de les comparer pour voir quel est l’élément limitatif (optique ou capteur).

Les chiffres n’aident pas à comprendre toutes les implications esthétiques d’une technologie, donc nous intégrerons des notions : piqué, sensation de netteté, profondeur de champ, etc. pour justifier certaines conclusions. Le numérique apporte une nouvelle sensation, plus piquée que la pellicule qui adoucit plus les transitions dans le flou. Nous aurons ainsi scruté tous les obstacles qui se dressent sur le chemin des rayons lumineux et qui filtrent l’information.

Cette démarche d’analyse et d’état de l’art de la relation qui existe entre un objectif et un capteur mène vers une utilisation en tournage plus consciente de leurs différentes particularités et des nouveaux défauts induits. Au delà de ces défauts, ce sont aussi de nouvelles possibilités visuelles ou de mise en scène. Le premier exemple, le plus évident à voir en projection, est celui de la profondeur de champ.

La réalisation d’une fiction en Partie Pratique de Mémoire a permis d’expérimenter des situations particulièrement difficiles pour l’objectif et d’observer un résultat sur grand écran.