Sony WX1 vs W380 : le CMOS revient en force !

0

Lumières sur le CMOS rétro-éclairé

Ce face-à-face est avant tout l'occasion de faire un point sur la technologie CMOS BSI, puisque nous sommes partis pour en entendre parler encore un moment. Alors concrètement, le changement majeur porte sur l'agencement dans la structure du capteur. Un schéma vaut mieux que de longs discours, voici comment est architecturé un capteur CMOS normal :

01C2000003161056-photo-capteur-cmos-normal.jpg


De haut en bas, on découvre donc :
  • une couche de micro-lentilles à la surface du capteur
  • le filtre de couleurs RVB (matrice de Bayer ou autre)
  • sur-couche d'électronique (transistors, circuits, câblage métallique...)
  • substrat de silicium renfermant les photo-diodes (composants sensibles à la lumière)

Voici maintenant le schéma d'un capteur CMOS BSI, précisément du Exmor R Sony :

01C2000003161028-photo-capteur-cmos-invers.jpg


La différence ? La couche de photo-diodes et la strate d'électronique sont ici inversées. La face photosensible habituellement en arrière plan se retrouve donc aux premières loges, en contact plus direct avec la lumière. C'est pour cela qu'on parle de BackSide Illuminated, et qu'on préfèrera en français le terme rétro-exposé à rétro-éclairé (cette dernière appellation sous-entend la présence d'une source lumineuse artificielle supplémentaire). Cette conception réduit les pertes de lumière liées à la couche d'électronique (reflets, obstruction des transistors...).

Une logique implacable qui nous amène à la question suivante : pourquoi ne pas y avoir pensé plus tôt ? D'après des documents Sony datant de juin 2008, le problème de cette structure inversée était qu'elle occasionnait de nombreuses dégradations d'image : augmentation du bruit aléatoire (propension des photo-diodes à produire des signaux d'intensité variable avec une même exposition), du signal d'obscurité (provoque du "dark noise", parasites produits par l'activité électrique des composants du capteur, sans la moindre exposition lumineuse), pixels défectueux et altération des couleurs (du fait du changement d'angle d'incidence des rayons lumineux dès lors que la surface sensible est rapprochée).

Des tares que le constructeur a vraisemblablement solutionnées en développant une structure de photo-diodes particulière (Sony évoque un "alignement haute précision") et en optimisant les micro-lentilles intégrées à la surface du capteur. La principale conséquence c'est l'amélioration du rapport signal / bruit : la sensibilité lumineuse est augmentée tandis que le bruit est diminué. En théorie, cela se traduit par une meilleure qualité d'image (moins d'amplification requise), notamment dans les hautes valeurs d'ISO.

Mais encore ?

Autre bénéfice : les circuits et composants électriques étant alors relégués en fond de substrat, il sera dorénavant envisageable d'en rajouter autant que nécessaires afin d'améliorer le potentiel des capteurs (qualité et rapidité de traitement d'image), sans gêner la couche photosensible. Tout cela en profitant des avantages inhérents aux capteurs CMOS comparés aux CCD, à savoir une consommation électrique inférieure et une grande rapidité de fonctionnement. La technologie BSI profite donc à la vidéo (gestion plus facile de flux complexes, mode ralenti à 1 000 images/s) et à la rafale (elle atteint pour l'heure 10 images/s). On voit également se développer des modes de prise vue intéressants, comme la panoramique à main levée, la strobophotographie (décomposition d'un mouvement en plusieurs phases sur une même photo) ou encore l'assemblage HDR (photos exposées différemment pour obtenir une vue avec une dynamique étendue)... Bref, s'il est bien maîtrisé (puissance du processeur d'image associé, qualité des algorithmes de traitement...), le potentiel de ces capteurs est considérable.

03160964-photo-bsi-possibilit-s-1.jpg
03160970-photo-bsi-possibilit-s-4.jpg

Strobophotographie proposée sur le HS10 de Fujifilm et modes vidéo jusqu'à 1 000 images/s sur l'Exilim EX-FH100 de Casio

00FA000003160966-photo-bsi-possibilit-s-2.jpg
00FA000003160968-photo-bsi-possibilit-s-3.jpg

Photo DHR sur le Ricoh CXIII et panoramique à la volée avec l'Exmor R


Place maintenant aux tests de nos deux compacts Sony, pour voir si le mythe rejoint la réalité !

Modifié le 01/06/2018 à 15h36
0
0
Partager l'article :

Les actualités récentes les plus commentées

Microsoft va encore vous inciter à passer de Windows 7 à 10, en plein écran cette fois
Les prix français du Mac Pro sont annoncés, et ils grimpent jusque 62 500€
Limitée à 320 km, l'autonomie de la Porsche Taycan Turbo électrique déçoit...
En Chine, les premiers hybrides singes-cochons, conçus pour des transplantations, sont nés
Selon une étude, 46 % des Français envisageraient d'acheter une voiture électrique ou hybride
Démarchage abusif : 111 millions d'appels bloqués par Orange depuis septembre
Le CSA monte une équipe de professionnels des médias pour lutter contre les fake news
Contrôle technique : le CNPA alerte sur d'importants retards en 2019
Malgré l’essor des voitures électriques, les constructeurs pourraient supprimer 80 000 postes

Notre charte communautaire

1. Participez aux discussions

Nous encourageons chacun à exprimer ses idées sur les sujets qui l'intéressent, et à faire profiter l'ensemble de la communauté de son expertise sur un sujet particulier.

2. Partagez vos connaissances

Que vous soyez expert ou amateur passionné, partagez vos connaissances aux autres membres de la communauté pour enrichir le niveau d'expertise des articles.

3. Échangez vos idées

Donnez votre opinion en étayant votre propos et soyez ouverts aux idées des autres membres de la communauté, même si elles sont radicalement différentes des vôtres.

4. Faites preuve de tolérance

Qu'il s'agisse de rédacteurs professionnels ou amateurs, de lecteurs experts ou passionnés, vous devez faire preuve de tolérance et vous placer dans une démarche d'entraide.

5. Restez courtois

Particulièrement lorsque vous exprimez votre désaccord, critiquez les idées, pas les personnes. Évitez à tout prix les insultes, les attaques et autres jugements sur la forme des messages.

6. Publiez des messages utiles

Chaque participation a vocation à enrichir la discussion, aussi les partages d'humeurs personnelles ne doivent pas venir gêner le fil des échanges.

7. Soignez votre écriture

Utilisez la ponctuation, prohibez le langage SMS et les majuscules, relisez-vous afin de corriger un peu les fautes de frappe et de français : trop de fautes n’engagent ni à lire le message, ni à répondre à une question.

8. Respectez le cadre légal

Ne publiez pas de contenus irrespectueux, racistes, homophobes, obscènes ou faisant l'apologie de courants radicaux, qu'ils soient politiques ou religieux. N'utilisez pas plusieurs comptes utilisateurs.

9. Ne faites pas de promotion

Ne profitez pas d'une discussion pour faire la publicité d'un produit, d'un service ou même de votre site web personnel.

10. Ne plagiez pas

Exprimez uniquement vos opinions ou partagez des idées en citant vos sources.

Abonnez-vous !

Vous n'avez pas le temps de venir nous lire ? Recevez notre newsletter quotidienne ou suivez-nous sur les réseaux sociaux !

Discussions sur le même sujet

Devenez rédacteur

Si vous êtes expert ou passionné de nouvelles technologies et que vous aimez écrire, n’hésitez pas à nous contacter !

Nous écrire
scroll top