[majthib]

Bonjour,
Je vais poser une question qui peut paraitre bête mais je me lance :

Pourquoi a-t-on besoin d'un obturateur sur nos réflex numériques ? Sur l'argentique je comprends tout à fait le besoin : la surface sensible réagit dès qu'elle est exposée à la lumière, il faut donc un obturateur pour contrôler l'exposition.

Cependant sur les appareils numériques, on a un capteur électronique. Qui dit électronique dit qu'on peut le contrôler. Alors pourquoi le boitier ne pilote-t-il pas le capteur pour lui donner l'ordre de n'enregistrer la lumière que pendant 1/100s ou 1/250s...etc ? Si c'était le cas ça résoudrait les problèmes de vitesse de synchro flash et autres.

Mais j'imagine que si c'était si simple tous les constructeurs le feraient déjà, alors quelle est la raison technique pour laquelle ce n'est pas possible ?

[Pr. Blurp]

C'est une bonne question.

...dont je ne connais pas la réponse.

Pourtant tous les compacts, bridges, hybrides et même quelques MFs fonctionnent très bien avec un "obturateur" électronique.
Certains hybrides sont même équipés des deux systèmes.

J'en déduis que l'obturateur électronique doit présenter quelques inconvénients (régimes transitoires nuisibles au bon comptage des photons?) comparé à son homologue mécanique.

[Heywood Floyd]

Bonne question je trouve.

Je trouve une réponse en anglais ici :
http://www.steves-digicams.com/knowledge-center/why-digital-cameras-have-mechanical-shutters.html#b

Le capteur, pour mémoire, est constitué d'un semi-conducteur qui transforme les photons en charges électriques, formant une tension électrique dans un circuit en aval du capteur.

Cet article semble indiquer que les appareils compacts, dont le capteur utilise un "obturateur électronique", c'est-à-dire sont activés par un interrupteur, sont obligés de stocker des circuits de décharge à côté des pixels, ce qui réduit la surface efficace du capteur.

Les boîtiers équipés d'un interrupteur mécanique, en revanche, n'ont pas de circuit de décharge et le capteur continue de fonctionner après la prise de vue, pendant la décharge du semi-conducteur. Il faut donc obturer mécaniquement le capteur pendant cette phase.

[majthib]

Je te remercie pour ta réponse très claire.

[Caille]

Bonne question je trouve.

Je trouve une réponse en anglais ici :
http://www.steves-digicams.com/knowledge-center/why-digital-cameras-have-mechanical-shutters.html#b

Bonjour,

Excellente question ! 

Traduction Google !

Contexte
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les appareils photo numériques, en particulier les appareils reflex numériques haut de gamme, ont des volets mécaniques? Le capteur est électronique, alors pourquoi ne peut-on pas lui dire d'échantillonner simplement la lumière pendant la durée spécifiée par la vitesse d'obturation? Pourquoi le capteur ne commence-t-il pas à accumuler de la lumière (ce que l'on appelle parfois une «charge»), à attendre une certaine durée et à cesser d'accumuler de la lumière à la fin du temps d'exposition? Prenons un rapide coup d'oeil à la raison mécanique volets sont utilisés dans les appareils photo numériques.

Le volet lui-même
Les appareils photo numériques utilisent plusieurs types différents de volets mécaniques, mais tous servent le même but. Ils bloquent la lumière d'atteindre le capteur lorsqu'il est fermé et de s'éloigner pour laisser la lumière s'accumuler sur le capteur pendant l'ouverture. Bien sûr, la première chose qui me vient à l'esprit est que le capteur, étant un dispositif électronique, devrait être capable de simplement mettre en marche / arrêter électroniquement. Pourquoi l'obturateur est-il nécessaire? Eh bien, en fait, de nombreuses caméras utilisent un obturateur électronique qui permet simplement d'activer / désactiver la "lecture de la lumière" capacité du capteur lorsque nécessaire. Beaucoup de caméras pocket point-and-shoot utilisent cette technique. Les caméras de poche qui utilisent l'écran LCD arrière pour prévisualiser l'image sont parfois configurées de cette façon et n'ont donc aucun obturateur mécanique du tout. Réalisant que certaines caméras ont tous des volets électroniques tandis que d'autres ont des volets mécaniques, il est évident qu'il ya des avantages et des inconvénients à ces deux conceptions.

Types de capteurs

Transfert entre lignes
Les caméras, typiquement des caméras point-and-shoot plus petites, qui n'utilisent pas de volets mécaniques, utilisent généralement un capteur de transfert interligne. Un capteur de transfert inter-lignes consacre une partie de chaque pixel pour stocker la charge pour ce pixel. L'électronique supplémentaire nécessaire pour pouvoir stocker la charge pour chaque pixel réduit le facteur de remplissage du pixel, réduisant à son tour sa capacité à capturer la lumière, car une partie de chaque pixel n'est pas sensible à la lumière. Microlenses peuvent être utilisés pour compenser, mais ils ne sont pas 100% efficace et ils peuvent ajouter des frais à la conception. Les capteurs de transfert inter-lignes ont généralement des niveaux de bruit plus élevés et une sensibilité inférieure à celle utilisée dans les reflex numériques haut de gamme. Un avantage évident est que cette conception élimine le besoin d'un obturateur mécanique potentiellement volumineux et peut transformer une caméra de taille de bourse dans une caméra de poche de chemise.

Plein cadre
Les caméras numériques qui utilisent un obturateur mécanique utilisent généralement un type de capteur appelé capteur plein cadre. Contrairement au capteur de transfert inter-lignes (ci-dessus), le capteur à trame complète n'a pas de circuit sur le pixel pour stocker la charge qui s'accumule lorsque la lumière entre en contact avec le réseau. Les caméras qui utilisent un obturateur mécanique purgent habituellement toute charge électrique résiduelle pendant que l'obturateur est fermé, ouvrez le volet, puis fermez le volet. Une fois que l'obturateur mécanique est fermé, le circuit est ensuite utilisé pour déplacer la charge de chaque pixel dans une zone de stockage. Comme les pixels sur le capteur restent "en direct" pendant la lecture, si le volet reste ouvert, la lumière continuera à modifier la charge accumulée par chaque pixel pendant l'opération de décalage, ce qui pourrait entraîner un flou ou un fantôme.

Volets mécaniques: la ligne de fond
En termes simples, un obturateur mécanique est utilisé pour contrôler combien de temps les pixels sur un capteur d'image recueillent la lumière. Un simple obturateur mécanique peut être utilisé pour activer / désactiver l'ensemble du capteur pendant l'exposition. Cela élimine le besoin d'électronique supplémentaire à chaque emplacement de pixel qui serait utilisé pour activer / désactiver le pixel et stocker la charge (lumière accumulée). En utilisant un obturateur mécanique, on peut utiliser un capteur plus simple, moins coûteux et plus efficace: celui qui a un facteur de remplissage plus élevé (utilise plus de chaque pixel pour capturer la lumière). Bien sûr, rien n'est jamais coupé et séché. Certaines caméras utilisent à la fois un obturateur mécanique et électronique! Dans ces cas, l'obturateur électronique est utilisé pour compléter l'obturateur mécanique en fournissant des fonctionnalités comme une vitesse de synchronisation du flash plus rapide où les volets mécaniques ne sont tout simplement pas rapide / assez précis. Cependant, la plupart des appareils reflex numériques qui utilisent un obturateur mécanique utilisent l'obturateur mécanique pour contrôler la quantité de charge accumulée sur le capteur car ce dispositif mécanique simple peut être utilisé pour simplifier le circuit sur le capteur lui-même améliorant ainsi la qualité d'image et réduisant le bruit .

Résumé
Cet article est conçu pour répondre à la question de savoir pourquoi un appareil photo numérique, certes, un «état solide» dispositif qui ne devrait pas logiquement besoin de pièces mobiles autres que le mécanisme de mise au point aurait besoin d'un obturateur mécanique. La réponse, en surface, s'avère relativement simple et j'espère que j'ai répondu à la question afin que la plupart des gens puissent saisir le concept.

- Mike Chaney

[majthib]

Intéressant. Reste à savoir si les constructeurs de reflex vont s'y mettre un jour. Ca serait quand même bien utile je pense.

[Cynik]

C'est déjà le cas sur certains boitiers, et pas des plus récents, mais Nikon communique peu ou pas sur ce point.

Le D70, par exemple, avait un obturateur electro-mécanique. Jusqu'à une certaine vitesse, c'est l'obturateur mécanique qui fonctionne, et au-delà, c'est l’électronique qui prend le relai. Il semblerait que ce soit le cas également pour le D200 et le D2x, mais sans certitude.

[Jean-Christophe]

Les hybrides sans miroir le font déjà, mais le reflex a besoin du miroir pour la visée reflex, ce qui est une contrainte supplémentaire. Sauf à adopter le système de miroir semi-transparent (Sony de mémoire l'a déjà implémenté).

L'énorme avantage de l'hybride vs. le reflex, c'est le silence absolu au déclenchement quand on passe en obturation électronique. C'est ce que j'utilise pour la danse en toute discrétion, mon voisin de fauteuil n'entendant alors rien du tout. Quand je prends le D750 je dois photographier pensant la générale uniquement sinon je me fais virer

[majthib]

le reflex a besoin du miroir pour la visée reflex, ce qui est une contrainte supplémentaire

En quoi est-ce une contrainte supplémentaire ?
Il suffire de relever le miroir et de faire l'obturation électronique,non?

[Virindi77]

L'obturateur électronique cause des problèmes de rolling shutter même sur les hybrides haut de gamme et même à haute vitesse. Les mouvements latéraux sont tordus.
Je sais pas trop pourquoi... un jour ca sera au top mais pas encore.

[Cynik]

Le rolling shutter n'est pas lié à l'obturation électronique, mais à la technologie CMOS, qui n'expose pas la totalité de la surface sensible simultanément, mais ligne par ligne. Du coup, en cas de mouvement, la première ligne sera décalée par rapport à la dernière, ce qui donne cet effet, particulièrement visible et gênant en vidéo, mais beaucoup moins en photo.

D'ailleurs, ce n'est pas une fatalité. Certains capteurs CMOS sont capable d'exposer l'image en intégralité, mais ils sont plus complexes et plus chers à fabriquer.

[gazelle]

Bonsoir, l'obturateur électronique viens par la petite porte sur les réflexs.
Le D500 a un mode obturateur électronique sur le 1 rideau, en mode miroir haut (Mup) et ce jusqu'à une vitesse de 1/2000
option d6
Le but est clairement de réduire les vibration de l'obturateur
Mais il doit y avoir une raison, peut être simple, pour conserver le mécanisme complexe des obturateurs

[corderaide]

Le rolling shutter n'est pas lié à l'obturation électronique, mais à la technologie CMOS, qui n'expose pas la totalité de la surface sensible simultanément, mais ligne par ligne. Du coup, en cas de mouvement, la première ligne sera décalée par rapport à la dernière, ce qui donne cet effet, particulièrement visible et gênant en vidéo, mais beaucoup moins en photo.

D'ailleurs, ce n'est pas une fatalité. Certains capteurs CMOS sont capable d'exposer l'image en intégralité, mais ils sont plus complexes et plus chers à fabriquer.

Si c'est le global shutter dont tu parles, ça existe, mais ça coûte encore un rein et quelques. Y'avait des rumeurs de global shutter sur le 1Dx II, mais en fait non c'est jamais arrivé. Pas sur le GH5 non plus...
Il faudra donc attendre encore un petit peu pour un bon GS sur nos boîtiers.

L'obturateur a cela d'avantageux qu'il permet de ne pas se taper une source de bruit supplémentaire (ce qui advient avec l'obtu électronique).

[Cynik]

C'est bien de cela dont je parle.

Mis à part quelques caméras professionnelles, je ne connais pas un appareil qui en soit équipé. Faut dire que c'est surtout en vidéo que cela pose problème, et comme le cinéma bascule au tout numérique, il va falloir améliorer ça très vite.

Pour nous, c'est moins urgent. Mais la technologie existe et finira par nous parvenir.

A moins que l'on revienne au CCD, qui est GS par nature, mais je n'y crois pas trop, vu la quantité de pognon qui a été dépensée par tous les constructeurs pour améliorer le CMOS.

[Virindi77]

L'effet se voit en photo aussi et uniquement en mode silencieux donc tout électronique des hybrides.
C'est vraiment énorme et ca le rend inutilisable pour des mouvements rapides.
J'ai aussi entendu parler du global shutter effectivement c'est pas encore gagné.