L'obturateur "global" est un nouveau type d'obturateur électronique. Mais avant d'expliquer ce qu'est ce nouvel obturateur, je dois citer les autres types d'obturateurs.
Obturateur mécanique
L'obturateur mécanique était utilisé dans les appareils argentiques pour déterminer le temps de pose. Les reflex utilisent généralement un obturateur à rideaux placé près du film.L'obturateur à rideaux fonctionne... bin comme deux rideaux: le premier s'ouvre et la lumière peut frapper l'émulsion, puis le second rideau se ferme et termine l'exposition. Comme les rideaux se déplacent à exactement la même vitesse, chaque partie de l'émulsion est exposée pendant un temps identique. Les caractéristiques et les particularités de l'obturateur à rideaux sont expliquées sur la page mentionnée ci-dessus.
Les premiers appareils photo numériques utilisaient également un tel obturateur mécanique, car il était trop difficile d'ajouter l'électronique pour réaliser un obturateur purement électronique. C'était surtout le cas avec les appareils reflex, dont on attend d'eux qu'ils aient une meilleure qualité d'image. L'obturateur électronique produit une image avec une dynamique moindre et un bruit de fond plus prononcé.
Récemment, on a vu l'introduction d'appareils photo numériques avec un obturateur électronique, la transformation s'est faite lors du passage du reflex avec son miroir de visée aux appareils à viseur électronique. Chez Canon cela s'est produit lors du passage de la monture EF à la monture RF. Certains appareils comme le Canon R5 ont aussi bien un obturateur mécanique (à rideaux) qu'un obturateur électronique et on peut choisir lequel utiliser.
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Image 1 L'obturateur mécanique sont les deux barres orange qui se déplacent à la même vitesse et qui laissent passer la lumière vers le film ou le capteur. Le temps de pose est si court dans cet exemple que le second rideau est déjà en train de se fermer alors que le premier rideau n'a pas encore libéré toute la surface. |
Les rideaux ne sont jamais totalement ouverts quand le temps de pose est très court. Cela se produit généralement avec un temps de pose de 1/250 ou plus court. Dans ce cas, quand on utilise un flash standard, l'éclair du flash ne peut pas atteindre toute la surface. C'est pour cela qu'il faut alors utiliser un flash special (focal plane) qui va donner des éclairs pendant toute la durée de déplacement des rideaux.
Obturateur électronique
L'obturateur électronique permet d'enclencher et de déclencher le capteur. Mais les obturateurs électroniques ont un inconvénient, ils ne peuvent pas être déclenchés en une fois, mais ligne par ligne, au moment de la lecture du photosite correspondant. Cette lecture signifie la fin du temps d'exposition.Le capteur peut être enclenché en une fois, mais cela signifierait qu'une partie du capteur serait active plus longtemps, puisqu'on ne peut pas le déclencher en une fois. Il faut donc que le capteur soit enclenché ligne par ligne, à une même vitesse que lors du déclenchement.
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Image 2 Le capteur électronique produit les mêmes effets que le capteur mécanique: quand le temps de pose est très court, il n'y a qu'une partie du capteur qui est active à un moment donné. Ce type d'obturateur est appellé rolling shutter. |
Le résultat pratique est le même qu'avec un obturateur mécanique. Le haut du capteur est actif a un autre moment que le bas du capteur. Les distorsions qui peuvent apparaitre sont le rolling shutter (obturateur déroulant... et déroutant pour certains). L'effet est également visible avec les appareils à obturateur mécanique.
Cet effet dérange surtout en vidéo, quand on fait des panoramiques ou qu'il y a des éléments dans le cadre qui bougent rapidement. Comme on travaille de plus en plus souvent en vidéo, il est devenu nécessaire de trouver un système pour éliminer l'effet de l'obturateur déroulant.
Obturateur global
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Image 3 Le capteur est enclenché en une fois dans sa totalité, et puis déclenché. |
Sony a fabriqué un capteur pour appareils photo numériques qui peut être enclenché et déclenché en une fois. A la fin de l'exposition, les données (change électrique) sont transférées dans une mémoire, pour être lues ligne par ligne.
L'obturateur global n'est possible qu'avec un capteur empilé (stacked sensor) qui contient en dessous de chaque photosite une cellule de mémoire.
Ces capteurs sont moins appropriés pour la photographie classique (paysages, portraiture,...) car ils ont une dynamique plus réduite causée par la capacité limitée des cellules de mémoire (full well capacity). A cause de cette capacité moindre, les pixels risquent être saturés plus rapidement. En exposant moins (comme si le capteur était plus sensible), on élimine le risque d'avoir des pixels surexposés, mais d'un autre coté le bruit de fond est plus important. La sensibilité de base du capteur est de 250ISO.
Comme tout le capteur est actif à un moment donné, il est possible d'utiliser un flash standard avec tous les temps de pose. Il est ainsi possible d'utiliser un temps de pose très court pour limiter la lumière du soleil et un flash quand on photographie une personne en contre-jour avec un soleil couchant. La durée du flash est très courte, inférieure à 1/1000 de seconde.
L'obturateur global est surtout destiné à la vidéo (où les effets de l'obturateur déroulant sont le plus dérangeant) et dans certains types de photographie sportive. Mais en général, le capteur à obturateur mécanique ou électronique traditionnel donne de meilleurs résultats. On recommande l'obturateur traditionnel pour les paysages et les portraits qui nécessitent une image détaillée et nuancée correctement.
L'obturateur global est déjà utilisé dans des caméras industrielles, par exemple pour identifier les marchandises sur un tapis roulant qui défile à grande vitesse. Il faut éliminer le flou de bougé et l'effet de l'obturateur déroulant, et la qualité de l'image a moins d'importance.
L'obturateur électronique "global"
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