Capteurs : différentes technologies et évolution
Rev 03/08/02
Les capteurs CCD
Procédé ce capture traditionnelPhysiquement le capteur est un composant gros comme l'ongle du petit
doigt et des photodiodes sont posées dessus, de 380.000 photodiodes au début, on en est maintenant à 6.000.000 au gré des évolutions technologiques.
Cela a commencé à devenir une limite lorsque les capteurs sont arrivés au chiffre de 3.34 millions.
En effet jusque là on ajoutait un million de photosites par an à ce qui existait déjà, en conservant la même surface.
On générait donc des photodiodes de plus en plus petites (leur nombre augmentant sur une surface équivalente).
Les problèmes qui apparaissaient étaient une perte de sensibilité (la surface de chaque photosite diminuant) donc de luminosité, donc générant du "bruit" vidéo (notamment dans les parties sombres de la photo).
On a poussé encore plus loin les capteurs existant jusqu'à 4.11 millions de photosites.
Ne nous leurrons pas ! Les raisons sont essentiellement marketing (toujours les chiffres lorsque l'on parle d'informatique ou de technologie numérique). Cela a en effet permis aux constructeurs de sortir des appareils "4 millions de pixels" à l'automne 2001. Les appareils testés ont d'ailleurs montré des faiblesses de rendu, et certains constructeurs ont développés des fonctions "réductrices de bruit" pour pallier à cet inconvénient.
Le vrai progrès a été la sortie du capteur de 5.230.000 pixels par SONY, la surface du capteur ayant été augmentée.
Ce capteur, grâce à sa surface de 2/3 " modifiant le rapport de focale a notamment permis d'intégrer des zooms démarrant à 28 mm sur les Minolta Dimage 7 et Nikon Coolpix 5000


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Les capteurs CMOS
Théoriquement, il s'agit de la même technologie que les capteurs CCD, c'est à dire que ce sont également des capteurs analogiques, mais qu'ils sont fabriqués sur des chaînes utilisées pour d'autres puces moins coûteuses.
Sur un CMOS la sensibilité des photosites est moins grande que celle d'un capteur CCD.
On trouve généralement ces capteurs sur les appareils d'entrée de gamme, mais ils peuvent aussi être développés au coup par coup pour des appareils plus importants et plus respectables (le Canon D60 par exemple).


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A gauche le Cmos du D30, à droite un ccd de 3.34 mpixelsLe capteur CMOS du Canon D30
Mis au point spécialement par Canon pour équiper uniquement l'appareil EOS D30, ce capteur à faible consommation d'énergie ne présente pas les inconvénients classiques du CMOS, à savoir le "bruit" et les variations de pixels grâce à des procédés de réduction du bruit.
Le capteur a la dimension d'un film APS (22.7 x 15.1 mm) et est "tapissé" de 3.25 millions de pixels d'une grande sensibilité au vu de leur taille.

Notez que les Canon EOS 1D et D60 possédent aussi des capteurs CMOS spécifiques.

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Le super-CCD
Capteur super CCD IFuji a conçu un nouveau capteur, appelé capteur super-CCD, où la photodiode n'est plus rectangulaire, mais hexagonale, ce qui permet théoriquement de loger plus de pixels dans la même surface, et par là d'obtenir plus de résolution.
Le sujet est délicat, car si ce capteur apporte plus de résolution, il a fait (fait et fera ...) l'objet d'une polémique car on parle de pixels interpolés, donc fabriqués artificiellement.
De 2.400.000 photosites permettant des images de 4.200.000 pixels (Super CCD 1). Le super CCD® a évolué à 3.300.000 photosites (Super CCD II) permettant d'atteindre des résolutions de 6.000.000 de pixels avec moins de bonheur en ce qui concerne les résultats que pour la première version.
Le super CCD vient d'évoluer en une version 3 qui quoique gardant les 3.300.000 photosites a vu les fonctions de calculs et de transfert améliorées pour permettre (théoriquement) de pousser les sensibilités jusqu'à 800 et même 1600 ISO (mais en perdant le bénéfice des 6 millions de pixels : voir les nouveaux appareils de Fuji : F601, F602)
Le clou restant le capteur du futur S2 Pro qui avec 6.17 millions de photosites doit pouvoir délivrer des images de 12 millions de pixels.
 

Haut de la page    Page spéciale sur le capteur super CCD

Procédé de capture Foveon X3 Voir page spécialeLe capteur X3 (annoncé sur le reflex Sigma SD9)
Le capteur annoncé par la société américaine Foveon a fait un scoop !
En effet ce capteur serait doté d'un verre spécial permettant de séparer et répartir la lumière en proportion égale sur les trois couleurs RVB.
Concrètement un photosite capture une composante RVB et non plus une valeur de Rouge, Vert et Bleu (Filtre de Bayer) par photosite.
Une surface à base de silicone étant capable de séparer les valeurs de luminosité rouge, verte ou bleue.
Les avantages selon Foveon (qui serait certifié par Microsoft et Adobe) sont nombreux :
- Capteur X3Réduction des calculs et algorithmes de restitution des couleurs, donc réduction des coûts pour les fabricants.
- Rapidité de traitement des images (moins de calculs), donc
augmentation de la capacité rafale.
- Augmentation de la sensibilité (toute la lumière est traitée et non une partie comme avec le filtre passe-bas).

Ce capteur sera disponible en 4/3 de pouces (3.3 millions de pixels correspondants à 9.9)
et en format 1/2" (1.3 millions de pixels correspondants à 3.9).

Haut de la page   Page spéciale sur le capteur Foveon X3


Sony ICX413AQ Capteur 6 Mp Sony ICX413AQ Les Projets
Sony a déjà annoncé (et probablement commercialisé) son capteur 6.31 millions de photosites (réf. ICX413AQ) au format APS.
Philips lui devrait sortir un capteur de 6 millions de pixels dont la taille ferait ... 24 x 36 mm.
Kodak
parle aussi d'un incroyable capteur de 16 millions de Pixels.