Les capteurs CCD

Les capteurs CCD
•Les capteurs CCD (Charge Coupled Device ou capteur à
transfert de charge) sont des composants électroniques
semi-conducteurs qui permettent de transformer l’énergie
lumineuse des photons en électrons puis en un signal
vidéo numérique par l’intermédiaire d’un système de
traitement.
Introduction:
Photo d’un capteur CCD :

Le principe du capteur CCD
•Un capteur CCD est une matrice constituée par l' assemblage de photosites.
•Un photosite est constitué de semi-conducteurs de silicium dont l’ordre de
grandeur est le micromètre.
•Lorsque la lumière vient frapper un photosite, celui-ci délivre une
impulsion électrique proportionnelle à la quantité de lumière qu'il reçoit.
•Cette impulsion analogique est convertie en numérique, on obtient alors
une valeur qui correspond à un niveau de gris sur un pixel de l’image.
Anatomie d’un capteur CCD et de sa chaîne de capture :

Le principe du capteur CCD
•La capture d’une image à partir d’un capteur CCD est un
échantillonnage de l’image.
•La résolution de l’image (l’échantillonnage) dépend du nombre de
photosites présents sur le capteur :
Image réelle Image capturée avec un
capteur CDD 64x64
photosites
Image capturée avec un
capteur CDD 4x4
photosites (cas extrême)
Échantillonnage :

Le principe du capteur CCD
Jusqu’à présent on a vu que les CCD captaient simplement
une intensité lumineuse reçue et par conséquent l’image
rendue était alors en niveaux de gris.
Pour rendre la couleur il existe 2 systèmes:
•Le système couleur Mono-CCD:
•Le système couleur Tri-CCD.
La couleur :

Le principe du capteur CCD
Le système Mono-CCD :
Les composantes de couleur de la scène sont obtenues en plaçant une mosaïque de filtres colorés
par-dessus la matrice de photosites de telle sorte que chaque cellule du capteur CCD ne perçoit
qu'une des trois composantes : Rouge, Verte et Bleue.
Exemples de filtres:
Le filtre le plus utilisé est le filtre de Bayer ou les photosites sont regroupés par 4et chacun est
spécialisé dans une composante de couleur: 1pour le rouge, 2pour le vert et 1pour le bleu.A 4 ils
donnent les 3 composantes de couleur du pixel de l’image. Il y a plus de vert pour tenir compte du
fait que l'oeil humain est plus sensible au vert qu'aux autres couleurs.
Filtre colonne Filtre de Bayer Filtre de Rockwell