L’exposition

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Lorsqu’il s’agit d’un système de caméra numérique, nous pouvons définir l’exposition en termes de quantité de lumière utilisée pour chaque image. Trois facteurs ont une incidence sur l’exposition :

1) L’éclairage, soit la source de lumière qui est projetée sur le capteur, reflétée par l’objet à imager, ou émise par celui-ci

2) La transmittance de l’objectif, qui se contrôle via son ouverture

3) L’intégration ou le temps d’obturation de la caméra, soit le temps pendant lequel le capteur recueille effectivement de la lumière pour chaque image.

L’exposition idéale pour un capteur dépend de sa photosensibilité, qui est constante pour un niveau de gain donné. En général, la qualité d’image, surtout par rapport au bruit et à la plage dynamique, se dégrade au fur et à mesure que le niveau de gain augmente.

Des arbitrages sont également à faire sur les facteurs ayant une incidence sur l’exposition :

  • Un rajout ou un ajustement de l’éclairage est souvent nécessaire pour obtenir les meilleures images. Cela est devenu un art pour la photographie ou la cinématographie professionnelle. L’équilibre à trouver ici est celui de l’effort. L’éclairage adéquat d’une scène peut-être une tâche fastidieuse, pour laquelle le temps ou la volonté peuvent manquer. Il existe de nombreuses situations où le rajout du complément lumineux nécessaire à une exposition idéale est impossible.
  • Ajuster le diaphragme aura une incidence sur la profondeur de champ, soit la distance/profondeur sur laquelle les objets sont nets. La profondeur de champ augmente au fur et à mesure que le diaphragme ferme, afin de transmettre moins de lumière, et ceci s’avère utile en général pour les images à haute vitesse. A l’inverse, plus l’ouverture est grande, moins importante sera la profondeur de champ.
  • Ajuster la durée d’obturation aura une incidence sur l’exposition. L’exposition maximale pour une fréquence d’image donnée est un intervalle d’un peu moins de 1/fréquence d’image. Lors de la prise de vue d’objets qui traversent rapidement le champ de vision, il est souvent nécessaire de réduire la durée d’obturation afin de minimiser le flou de mouvement. Le niveau tolérable de flou dans une situation donnée dépendra de la forme de l’objet à imager, ainsi que de la netteté requise pour l’analyse de son comportement.