📸 DE LA LUMIERE A L'ELECTRICITE : la magie du capteur photo.

💡 L’appareil photo contient un capteur composé de millions de photodiodes, de minuscules cellules sensibles à la lumière.

Chacune de ces photodiodes fonctionne selon un principe physique : l’effet photoélectrique.

🧩L’arrivée des photons

Quand tu prends une photo, la lumière composée d'un flux de photons entre par la lentille et frappe le capteur.

Chaque photon transporte une énergie donnée par la formule :

E=hν où

E est l’énergie du photon

h, la constante de Planck

ν, la fréquence de la lumière.

⚡L’effet photoélectrique

Lorsqu’un photon frappe le semi-conducteur de la photodiode (souvent du silicium), il peut arracher un électron à un atome.

Cet électron libéré laisse derrière lui un “trou” positif.

On obtient donc une paire électron-trou, c’est-à-dire une charge électrique mobile.

👉 Le nombre de ces électrons libérés est proportionnel à l’intensité lumineuse reçue : plus il y a de photons, plus il y a d’électrons.

Mathématiquement, on peut écrire :

Ne​=ηPt/hν ​où

Ne​ est le nombre d’électrons générés

η, le rendement quantique du capteur

P, la puissance lumineuse reçue

t, le temps d’exposition

hν, l’énergie d’un photon.

🔋Conversion en signal électrique

Les électrons produits sont collectés dans un petit puits de potentiel au sein de chaque pixel.

La quantité de charge accumulée est ensuite convertie en tension électrique selon la loi de base de l’électricité :

V=Q/C ​où

Q est la charge proportionnelle au nombre d’électrons

C, la capacité électrique du pixel.

Cette tension V devient donc le signal analogique qui représente la luminosité du pixel.

💻Numérisation et traitement

Enfin, un convertisseur analogique-numérique (CAN) transforme cette tension en un nombre binaire qui devient la valeur du pixel dans l’image.

Les algorithmes interviennent ensuite pour équilibrer les couleurs (RVB), réduire le bruit, corriger l’exposition.

Ainsi, chaque image est une traduction mathématique et électronique de la lumière.

 🧐 Ton appareil photo est en réalité un petit laboratoire de physique quantique et d’analyse de signal fonctionnant en une fraction de seconde.