Les capteurs d'images à l'état solide utilisés dans les appareils photo numériques actuels se déclinent en deux types: CCD et CMOS. Un capteur à dispositif à couplage de charge (CCD) est une technologie plus ancienne qui est progressivement dépassée par le semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire (CMOS)..

Le CMOS est un type de capteur de caméra qui est construit sur un gros morceau de silicium afin de pouvoir inclure les circuits électroniques permettant de contrôler le capteur en les montant sur la surface du silicium au lieu d’être contenus dans un circuit séparé..

Traditionnellement, les capteurs CCD avaient l’avantage de générer moins de bruit, mais ils sont également plus coûteux que les capteurs CMOS. Le gros avantage est que la technologie CMOS utilise aujourd’hui moins d’énergie que les autres types de puces et que les progrès technologiques ont permis de maintenir les niveaux de bruit beaucoup plus bas qu’il n’était auparavant possible. Cela les rend parfaits pour les capteurs d’image dans les appareils photo où le bruit numérique est un réel problème, en particulier lors de la prise de vue dans des conditions de faible luminosité..

CMOS rétro-éclairé

Un capteur CMOS rétro-éclairé - ou rétro-éclairé - diffère d'un capteur CMOS classique en ce sens que tout le câblage et les circuits utilisés pour transporter les signaux électroniques de chaque photosite ou pixel sont situés à l'arrière du capteur au lieu de l'avant..

Les photosites sur la plupart des capteurs sont constitués d’une microlentille, puis d’un câblage et derrière ceux qui enregistrent la lumière qui tombe sur le capteur. En supprimant le câblage et les circuits de la zone située entre l'objectif et le photosite, beaucoup plus de lumière parvient aux photosites, ce qui signifie que l'image capturée nécessite beaucoup moins d'amplification..

En pratique, la conception d'un capteur CMOS rétro-éclairé signifie que les caméras qui en sont équipées peuvent enregistrer des images avec un niveau de luminosité inférieur et avec beaucoup moins de bruit numérique..

Autrement, cela signifie que vous pouvez stocker beaucoup plus de photosites sur un seul capteur avec les mêmes niveaux de bruit qu'un capteur non rétro-éclairé avec beaucoup moins de pixels. Ceci est très important sur les appareils photo compacts plus petits tels que le Canon IXUS 240 HS ou Sony HX20V, où vous pouvez souvent trouver jusqu'à 16 millions de pixels remplissant un très petit capteur d'image..

Plus de lumière

Sur un capteur 1 / 2.3 de 16 mégapixels, la quantité de lumière pouvant être collectée par chaque photosite est minime. Il en résulte invariablement que le signal doit être amplifié ou amplifié de manière importante, et l'amplification introduit toujours du bruit dans un signal, ce qui produit ensuite des photos avec beaucoup de fuzz et de boue, ce qui rend problématique la prise de vue par faible luminosité.

Un inconvénient des capteurs CMOS rétro-éclairés est une tendance accrue à la diaphonie des signaux électroniques pouvant provoquer un mélange de couleurs et certains types de problèmes de bruit..

De plus, étant donné que la tranche de silicium est amincie au cours de la fabrication, les capteurs sont plus fragiles à produire, ce qui entraîne des rendements de production inférieurs et des coûts plus élevés. De nouveaux processus de fabrication permettent de résoudre ce problème et, à mesure que les niveaux de production augmentent, le coût de production de ces capteurs d'image avancés commence à baisser..

Il est possible que la plupart des caméras intègrent bientôt des capteurs CMOS rétro-éclairés. Nous les voyons déjà devenir la norme sur les smartphones, où les exigences en matière de faible bruit et d’énergie sont très importantes..