Qu’est-ce qu’une caméra CMOS ?
Une caméra CMOS est une caméra équipée d’un capteur d’image CMOS.
CMOS signifie Complementary Metal Oxide Semiconductor, et les capteurs d’image CMOS convertissent la lumière incidente à travers l’objectif de la caméra en signaux électriques pour la transmission de données. Bien que les capteurs d’image CCD aient été initialement plus populaires en termes de sensibilité et de qualité d’image, les améliorations apportées aux capteurs d’image CMOS ont maintenant inversé cette tendance en termes de nombre d’unités livrées. Capteurs CMOS.
Utilisations des caméras CMOS
Les caméras CMOS sont utilisées dans un large éventail d’applications, qu’il s’agisse de produits grand public ou d’applications industrielles. La plupart des webcams et des caméras de téléphones portables sont désormais des caméras CMOS, caractérisées par des fréquences d’images et des nombres de pixels élevés. Les caméras CMOS remplacent également les caméras CCD en raison de leur faible consommation d’énergie et des améliorations apportées aux performances en matière de bruit et de reproduction des couleurs.
Elles sont également utilisées dans les appareils photo reflex numériques en raison de leur faible consommation d’énergie par rapport aux capteurs d’image CCD. Certaines entreprises développent également de petites caméras vidéo HD grand public utilisant des caméras CMOS.
Principe des caméras CMOS
Une caméra CMOS est une caméra dotée d’un capteur d’image CMOS, dont le principe est similaire à bien des égards à celui d’un capteur d’image CCD.
Dans un capteur d’image CCD, une photodiode reçoit la lumière et génère une charge électrique en fonction de son intensité, mais cette charge est trop faible pour permettre le traitement de l’image. Un amplificateur est alors installé pour amplifier le signal avant le circuit de traitement de l’image. L’une des principales caractéristiques des CCD est que ce processus est réalisé à l’aide de la méthode du relais à godet. Le mécanisme de conversion de la charge en signal électrique à l’aide de photodiodes et d’amplificateurs est le même, mais le capteur d’image CMOS se caractérise par le fait qu’il y a un amplificateur pour chaque photodiode.
La charge de chaque élément est préalablement amplifiée par l’amplificateur avant d’être transmise à la section de traitement de l’image, ce qui présente l’avantage d’être moins sensible au bruit. Un autre avantage est que le système est intégré dans un seul semi-conducteur, ce qui permet une production de masse à moindre coût.
Autres informations sur les caméras CMOS
1. Différences entre les caméras CMOS et CCD
Les caméras CMOS et CCD se distinguent fortement par leurs méthodes et structures de lecture des signaux.
Un CCD se compose d’une couche de circuit où les lignes de signal de lecture sont situées sur la photodiode et d’un réseau de microlentilles. La couche de circuit est fine et la lumière focalisée par le réseau de microlentilles atteint efficacement la photodiode, tandis que le CMOS présente l’inconvénient d’une couche de circuit plus épaisse et d’un chemin lumineux plus long pour atteindre la photodiode, ce qui se traduit par une sensibilité plus faible. Toutefois, en 2009, SONY a annoncé le CMOS rétro-éclairé, qui présente une structure dans laquelle la couche de circuit épaisse est laissée intacte, le substrat est retourné, la couche de substrat de silicium est découpée et un réseau de microlentilles est formé sur ce côté. Il s’agit du capteur CMOS rétro-éclairé, qui est en train de devenir une technologie couramment utilisée dans les CMOS.
2. Caméras CMOS pour smartphones
Ces dernières années, l’industrie des capteurs CMOS a connu une croissance spectaculaire, parallèlement à l’augmentation de la densité de pixels des smartphones, et la qualité de l’image se rapproche de celle des appareils photo reflex à objectif unique. La qualité d’image des smartphones se rapproche de celle des appareils photo reflex. DXOmark, un site web international, a publié un article intitulé “Smartphones contre appareils photo : combler l’écart de qualité d’image”, qui évalue les smartphones et les appareils photo reflex sous différents angles.