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Canon S95 objectif roues dentées

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Canon_S95_objectif_roues_dentees.jpg

Détails du bloc optique de l'appareil photo numérique compact expert Canon S95.
Photographie réalisée avec un SmartPhone Samsung Galaxy S2 8Mpixels + Logiciel DXO V6 + Logiciel GIMP V2.8.18 + logiciel FastStone viewer V 4.8 sur MacBooK Pro + MacOS El Capitan V 10.11.5 + // desktop V11.
L'élément optique avec des reflets irisés est le capteur CMOS que l'on devine derrière des lentilles.
CMOS = Complementary Metal Oxyde Semi-conductors.
Le capteur CMOS du S95 contient 10 Mpixels.
Ce composant a été inventé en 1969 dans le centre de recherches de ATT (Bell System).
C'était l'époque où le développement de l'informatique butait sur les mémoires vives. Les seules mémoires industriellement disponibles étaient les mémoires à tores magnétiques qui étaient de faible capacité : quelques dizaines de kbits au maximum occupaient une grande carte. Leur fabrication tenait de l'enfilage de perles d'où un coût très élevé.
La première idée de base est d'utiliser la capacité des grilles des transistor MOS comme élément de mémoire.
Les convertisseurs analogiques numériques utilisent des capacités comme mémoire analogique.
Le deuxième idée de base est d'utiliser le drain des transistors MOS comme des interrupteurs commandés par une tension et par le jeu d'horloges convenablement décalées transférer les charges de transistor en transistor.
C'est le principe du registre à décalage qui est une mémoire élementaire.
Des registres à décalage rebouclés sur eux-mêmes constituent une mémoire circulante.
Philips s'était fait fait une spécialité de ce type de mémoires qu'il avait utilisé dans ses premières générations d'oscilloscopes numériques.
La troisième idée de base est d'utiliser la propriété qu'ont les diodes semi-conductrices polarisées en inverse d'avoir un courant de fuite augmenté par absorption de photons : effet photodiode.
La quatrième idée de base est que la technologie CMOS garantit de très bons isolements des composants et entre les composants.
On est donc capable d'intégrer le processus de charge avec des faibles courants pendant des longues durées qui correspondent au temps de pose photographique.
En astronomie, on réduit les courants de fuite parasites et on améliore très fortement la sensibilité par refroidissement notamment par des modules Peltier.
On est capable ainsi d'avoir des temps de pose allant jusqu'à 1 h.
Pour le Canon S95, la durée d'exposition maximale est de 15 s et la sensibilité maximum est de 3200 ASA.
D'un point de vue circuiterie électronique, on aura des photo-courants qui chargent des capacités de très faible valeur et des tensions qui se développent en proportion des éclairements.
Les photodiodes sont très utilisées comme détecteurs dans les télécommandes à infrarouge, les liaisons à fibre optique, les barrières optiques des souris etc.
Les photodiodes détectrices ne sont pas à confondre avec les générateurs électriques à cellules photovoltaïques, ni non plus avec les diodes laser et les DEL : diodes électro-luminescentes, là toutes ces diodes fonctionnent dans leur sens direct.
Dans les capteurs CCD (Charged Coupled Device), les charges des photodiodes sont transférées dans le registre à décalage qui est séparé puis dans un convertisseur analogique numérique. Ici, l'intégralité de la surface du capteur est photosensible ce qui est favorable pour la sensibilité.
Dans les capteurs CMOS, le registre à décalage contient les photodiodes, ce qui permet une simplification des circuits. Ici, il y a mélange entre photosites et registre à décalage cela au détriment de la sensibilité.
Cependant les capteurs CCD et CMOS sont beaucoup plus sensibles que les capteurs argentiques ou chimiques.
Ce qui a permis de gros progrès dans la photographie astronomique.
Le point de supériorité des plaques argentiques reste leur surface qui peut atteindre 30 cm x 30 cm.
En 2016, en capteurs CCD pour l'astronomie on arrive au grand maximum à 10 cm x 10 cm et 1 Giga pixels.
Cependant avec de la patience et les logiciels de compositage rassemblant des multitudes de clichés adjacents, la photographie CCD arrive à couvrir des champs aussi larges que souhaité.
Le bloc optique contient en plus une mécanique complexe de roues dentées, vis sans fin, actionnées par des moteurs pas à pas.
La fonction Zoom requiert des déplacement combinés de plusieurs groupes de lentilles.
La raison du démontage vient justement de cette mécanique : Un choc sur l'avant du bloc optique avait forcé sur les rouages et une dent en matière plastique fragile s'était brisée. Démontage difficile en raison notamment des circuit flex qui se déchirent facilement.
On a affaire à des mécanismes aussi complexes que ceux de l'horlogerie mais avec la fragilité de la matière plastique.

Auteur Ph. Maliet
Créée le Jeudi 11 Août 2016
Ajoutée le Jeudi 11 Août 2016
Dimensions 768*968
Fichier Canon_S95_objectif_roues_dentees.jpg
Poids 201 Ko
Tags amplificateur, Condensateur, diode, mémoire, résolution, Vidéo
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