La plupart des capteurs d'images reposent sur un capteur CCD (Charge coupled devices). Ceux-ci reposent sur des photosites, des capteurs de photons.

Le capteur CCD est composé de plusieurs milliers de photosites qui définissent sa résolution.

Un photosite est un substrat semiconducteur dopé P (majoritaire en trous, déficitaire en électrons).

Entre l'électrode et le substrat se trouve une couche SiO2 isolante.

Figures Jean-Philippe MULLER - LLA Mulhouse

Si on polarise le substrat positivement, les trous sont repoussés au niveau de l'électrode pour former une zone de déplétion dont la hauteur dépend de la tension (figures b et c).

Lorsqu'un photo arrive dans le substrat par l'électrode transparente, il y créé une paire électron-trou(figure d). L'électron est attiré par l'électrode et se trouve piégé dans la zone de déplétion.

La charge totale recueillie dans la zone de déplétion est proportionnelle à l'intensité lumineuse reçue (figure e).

  La transmission des charges se fait par décalage des charges vers des registres analogiques qui convertissent la charge en tension analogique.

Pour récupérer les points de couleur plusieurs méthodes existent :

• tri-ccd : la lumière est décomposée par un prisme qui oriente les  couleurs décomposées vers  trois matrices monochromes (RVB). Chacune restitue une tension correspondant aux tyrois couleurs élémentaires.
• ccd à couleurs primaires : les photosites sont surmontés de filtres de couleurs pour restituer les trois couleurs élémentaire.

• une autre méthode utilisée par les scanner consiste à éclairer alternativement l'image par une couleur Rouge, Verte puis Bleue et à récupérer les signaux incidents.

La chaîne d'acquisition d'une image nécessite :

• un dispositif optique qui oriente correctement les informations lumineuses vers le capteur
• un capteur de photons
• une structure de conversion des informations analogiques vers le numérique
• un dispositif de traitement de l'image numérique