Bien que certaines conceptions de photocopieurs et de nombreuses machines plus anciennes utilisent encore des courroies ou des tambours photosensibles pour capturer des images, de nombreux copieurs et scanners récents utilisent une technologie similaire à celle des appareils photo numériques. Un dispositif à couplage de charge est une sorte de capteur d’image convertissant les photons de la lumière en impulsions électriques. Le copieur traduit ensuite ces impulsions en données d'image, ce qui lui permet d'imprimer une copie de l'image numérisée.
Dispositif à couplage de charge
Un dispositif à couplage de charge est similaire à une cellule photovoltaïque. Les CCD utilisent une fine couche de silicium, qui devient électriquement réactif lorsque la lumière frappe la surface. Un copieur équipé d'un CCD utilise une lumière vive pour éclairer l'élément en cours de copie, en le faisant passer sur la surface de la page à côté du CCD. La lumière réfléchie frappe le CCD et l’appareil transmet les impulsions électriques résultantes à l’unité de traitement du copieur.
Noir et blanc
Dans le cas de la copie en noir et blanc, aucune autre manipulation n'est nécessaire. Les zones blanches de la page réfléchissent beaucoup de lumière. Le CCD absorbe donc plus de lumière lorsqu'il passe au-dessus de ces zones et transmet plus d'électrons. Les zones plus sombres absorbent la lumière et réfléchissent moins, de sorte que le CCD est moins actif sur ces zones de la page. Le copieur mesure la quantité de lumière absorbée par pixel de l'image et utilise ces données pour recréer l'image copiée à des fins d'impression ou de transmission.
CCD couleur
La copie couleur nécessite des techniques plus élaborées que la copie noir et blanc. À l'origine, les dispositifs CCD couleur s'appuyaient sur une série de prismes pour intégrer la lumière entrante dans les couleurs rouge, bleu et vert qui la composent, capturant chaque couleur sur son propre panneau CCD distinct. Cependant, ces dispositifs étaient coûteux, en raison de la nécessité de multiplier par trois le mécanisme actif, et étaient sujets aux pannes en raison d'une optique mal alignée. Aujourd'hui, certains appareils photo et caméscopes haut de gamme utilisent des configurations CCD trichromes pour produire des images avec une saturation des couleurs extrêmement précise.
Masques Bayer
La plupart des copieurs utilisent une solution moins coûteuse au problème de numérisation couleur. Ces dispositifs incluent un masque Bayer sur le CCD, un maillage de filtres rouge, bleu et vert sur les pixels. Chaque zone de quatre pixels contient un filtre bleu, un filtre rouge et deux filtres verts. Chaque pixel enregistre ainsi les informations relatives à une couleur ainsi que la luminosité. Au fur et à mesure que le CCD se déplace sur l'original, chaque pixel du CCD enregistre des informations au fur et à mesure de son passage. Le CCD capte donc les informations rouge, verte et bleue pour chaque partie de l'image numérisée. Le copieur effectue ensuite la moyenne de ces informations, en produisant des négatifs dans les canaux rouge, vert et bleu, puis en combinant les trois dans l’image en vraies couleurs.
