Le CMOS moins bruité que le CCD? Pas si sûr

[stingray]

c'est par là  :
http://www.e2v.com/assets/media/files/documents/imaging-l3vision/low_light_technical_note_1.pdf

[Olivier_G]

HS côté CMOS...

Je pense que c'est le premier capteur en 'backside illumination' en production de masse: http://www.imaging-resource.com/NEWS/1245955009.html
Ils annoncent un gain Signal/Bruit x2 (sceptique je suis).

[geo444]

Je pense que c'est le premier capteur en 'backside illumination' en production de masse: http://www.imaging-resource.com/NEWS/1245955009.html
Ils annoncent un gain Signal/Bruit x2 (sceptique je suis).

bah non, ça doit ètre probable... on avait déja parlé d'eux y'a juste 1 an...
... a l'occasion de la sortie du Sony " Back illuminated "... ici :
http://www.chassimages.com/forum/index.php/topic,17573.msg277023.html#msg277023

le Sony et l'ancien Omnivision en bas dans le tableau :
http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20080612/153222/

un maronnier du solstice d'été ??   ;o)
+ ce gain x2 n'est possible que sur de petits photosites : 1,4-1,75µ !?

[stingray]

Que ce soit Omnivision ou Sony, les deux mélangent allègrement sensibilité et rapport S/B. C'est surtout sur le premier point que l'on gagne en faisant rentrer plus de photons. Pour gagner sur le deuxième point il faut pouvoir stocker plus d'électrons, et ça ...

[Olivier_G]

on avait déja parlé d'eux y'a juste 1 an...

Ah oui! Merci pour l'info, je retarde... 

[geo444]

Que ce soit Omnivision ou Sony, les deux mélangent allègrement sensibilité et rapport S/B.
 C'est surtout sur le premier point que l'on gagne en faisant rentrer plus de photons.
 Pour gagner sur le deuxième point il faut pouvoir stocker plus d'électrons, et ça ...

tu le dis toi mème : plus de Photons... donc + de Signal, non ?? 

Ah oui! Merci pour l'info, je retarde...  ...

difficile de tout suivre... de toutes façons : ça concerne pas tout de suite les Reflex...
... qui grace aux Gros PhotoSites + MicroLentilles on tous un rendement > 90% Bayer oté !

p'tèt que sur les Reflex... ça améliorerait plutot la qualité d'Images ??...
... se passer des MicroLentilles = moins d'AC ?... - de Purple Fringing ?... - de Vignettage ??
qui sait ??...

[stingray]

tu le dis toi mème : plus de Photons... donc + de Signal, non ?? 

Plus de signal si tu peux stocker les électrons produits, car le bruit étant en électrons il faut prendre le signal aussi en électrons. Si deux capteurs ont leurs photosites qui saturent à 10000e- et que l'un des deux les remplit deux fois plus vite avec le même flux de photon, ça veux dire quoi ?
Mis à part ce qui est bruit thermique et courant d'obscurité qui sont déjà plutôt négligeable en photo, tu ne gagne rien sur le bruit, enfin il me semble.

[vianet]

Oui, c'est un problème de saturation même dans les conditions optimales de type photons limited et en video on lutte mieux contre le bruit qu'en photo (compositage). Le caractère aléatoire du bruit en faible flux est difficile à distinguer du bruit de fond lors de l'amplification. Cela reste un problème génant car si on met en oeuvre des techniques de dopage, et de traitement du signal adaptées, on gagnera en faible sensibilité mais on saturera plus vite.

[vianet]

Enfin ce que je veux dire est qu'on ne traite pas le bruit de la même façon en video et en photo. J'en veux pour preuve que les Cameras Sony sont meilleures que les Canons en video et que c'est l'inverse en photo, exception faite de l'utilisation d'un logiciel payant de type DXO bien sur. Chacun sa spécialité quoi.
Il sera intéressant de suivre l'avenir des reflexs numériques avec ces deux acteurs la.
Pour l'instant Sony est le seul à utiliser et approvisionner en CCD ses concurrents en reflex. Il leur fournit également des cmos d'ailleurs que l'on voit sur le D 5000 par exemple.Tous les concurrents misent sur l'architecture cmos que ce soit Canon, Panasonic, Samsung et consorts. Avec l'arrivée de la demande en video des reflexs, que Sony ne pourra ignorer encore bien longtemps dans sa propre gamme, le cmos devrait l'emporter sans discussion.
Les topics sur le bruit rejoignent la dynamique et certains industriels travaillent comme ça (hdr):
http://www.framos.eu/30.html?&L=1

[geo444]

p'tèt que sur les Reflex... ça améliorerait plutot la qualité d'Images ??...
... se passer des MicroLentilles = moins d'AC ?... moins de Purple Fringing ?... moins de Vignettage ??
qui sait ??...

et si la mode " sans Miroir a la Micro 4/3 " ou " ~Reflex~ avec EVF " se répand...
... les Objectifs seront encore bcp + près des Capteurs = suppression des Micro-Lentilles...
+ généralisation des CMos " Back Illuminated " pour retrouver un rendement > 95% ?


wait & see

[stingray]

Sony a gardé les microlentilles dans ses capteurs "Back-Illuminated".
Intuitivement on peut penser que c'est pour "redresser" les rayons lumineux et éviter qu'un photon qui soit passé dans le filtre rouge ne génère un électron dans le photosite vert, mais je ne suis pas sur que ce soit la bonne et seule raison.

[vianet]

si on se projette sur le futur, la, on peut dire énormément de choses mais malgré la miniaturisation, la course aux armements va nécessiter des processeurs multicores dans les DSPs et attention au bruit thermique ou carrément aux problèmes de plantage et de durée de vie de certains composants. J'ai attiré l'attention de certains industriels sur ce sujet. Ils disent que cela se résoudra. C'est un autre problème mais c'est en fait lié car il faut bien les traiter toutes ses informations. D'ailleurs, à ce sujet, le CCD est défavorisé car il nécessite une polarisation et consomme donc plus d'énergie que les cmos. Ca ne sert à rien de rendre le moteur de la voiture plus puissant si les freins ne suivent pas.

[stingray]

Pffff. Heureusement que tu n'es pas sûr: c'est séparé maintenant! Aucun risque...

Le problème c'était surtout les connexions. A l'époque j'avais mal interprété les infos sur un .doc qui circulait. Je croyais qu'ils allaient exposer «à travers» la couche (face up, face down ....lol). Je n'avais pas pensé qu'en fait ils allaientt retourner l'ensemble et laisser la circuiterie au-dessous.

Si tu veux des infos sur le back illuminated Stingray, il faut aller par exemple à Kumamoto. 

Merci SCSI, je connais ce schéma, c'est d'ailleurs sur celui-çi que j'ai vu qu'ils avaient gardé les micro-lentilles.
Il y a aussi sur la même page celui-là :



Où les zones photosensibles sont tout de suite beaucoup moins séparées 

Il y a également ce paragraphe dans le texte :

However, compared to conventional front-illuminated structures, back-illuminated structures commonly causes problems such as noise, dark current, defective pixels and color mixture that lead to image degradation and also cause a decrease in the signal-to-noise ratio.
To overcome this Sony has newly developed a unique photo-diode structure and on-chip lens optimized for back-illuminated structures, that achieves a higher sensitivity of +6dB and a lower random noise of -2dB without light by reducing noise, dark current and defect pixels compared to the conventional front-illuminated structure. Additionally, Sony's advanced technologies such as high-precision alignment have addressed any color mixture problems.

Sinon à Chelmsford ils savent aussi comment faire des Back-Illuminated ... et depuis longtemps 

[eric-p]

SCSI,quels sont les appareils commercialisés par Sony équipés de capteurs rétroéclairés et quelle est la taille maxi(si plusieurs modèles)?

[stingray]

C'est bon SCSI, tu es calmé, ça fait du bien ?
Ce qui est bien avec chassimage c'est qu'on ne peut pas éditer les messages après un certain temps, donc tout le monde aura le loisir de lire tes théories et de décider qui dit n'importe quoi 

"Les photons sont alors inéluctablement attiré au bas de la photodiode" ... celle là est quand même très bonne je dois dire 

[stingray]

...Maintenant si tu as une façon plus pédagogique de l'expliquer afin que tout le monde comprenne "plus mieux bien", on t'écoute.

Non je n'ai pas mieux que de dire que les photoélectrons (que l'on peut simplement appeler électrons) sont générés par les photons dans le volume photosensible (zone de déplétion) et pas simplement à la surface de celle-çi. Et que ces électrons vont ensuite être attirés et piégés par le champ électrique dans le canal de stockage.
C'est absolument ce que montre l'animation flash pédagogique ... mais c'est du grand nimportenawak il parait.

[vianet]

Bien cette animation d'ailleurs mais effectivement, cela ne concerne pas pour le moment les reflexs numériques. Le back-illuminated permet de gagner pas mal en basse sensibilité: 8 dB soit à peu près 1,33 IL . Pas fracassant mais utile. Un 6400 isos meilleur que que du 3200 isos d'ancienne génération. Un 3200 isos meilleur que du 1600 isos, un 1600 isos meilleur que du 800 and so on... Il est exact que la taille de ces capteurs me semble liliputienne à côté de celle de nos chers reflexs. Et comme ces capteurs sont utilisés en video, avec le compositage, ça peut carrément changer beaucoup de choses.
Bon, doucement sur ce topic très intéressant, tout le monde a raison, kilébo, kiléjanti, because le bar et la cave du bar etc...Vous connaissez la suite...

[stingray]

C'est tout aussi vrai pour l'application à des techno de capteurs CMOS pour V-DSLR. Mais ça c'est encore de la musique d'avenir.
 J'appelerais plutôt ça le «canal de transit». Pour une meilleure efficacité quantique, une majorité de photoporteurs doivent être créés dans la ZCE (zone de déplétion), là où le tx de recombinaison est ristret. Si on faisait un échantillonage entre une recombinaison en surfacet VS une recombinaison dans la zone de déplétion tu aurais la réponse... Donc je vois pas oukilé ton pwoablem. 

Je ne sais pas, de quel problème tu parles ? Je n'ai d'ailleurs rien compris à ta dernière phrase alors ça ne m'aide pas 
Le problème à la base était de savoir à quoi servent les micro-lentilles sur les capteur Exmor-R de Sony, non ?
Oh et puis je ne vais pas m'étendre non plus, pour que ça finisse à la cave ... et puis c'est l'école des fans içi, il parait 

[stingray]

On se défile! 

Oui, j'ai trop peur.
Tant d'intelligence et de réparti, je ne sais plus que dire, je suis bouche bée.

[stingray]

A quoi peuvent bien servir ces lentilles Stingray? Quel cerveau! Sans lentille pas de couleurs ça parraît enfantin.

Mais comment n'y ai je pas pensé avant, la couleur, oui bien sur 

[vianet]

L'intérêt principal de cette "back-illuminated stucture" dont j'ai déjà parlé plus haut est d'obtenir 100% de surface photosensible en casant le circuiterie à l'arrière et d'augmenter de facto le rendement photoélectronique compensant ainsi la diminution de taille des pixels avec comme enjeu majeur, la "megapixel race". C'est dans ce contexte, avant de rentrer dans les détails techniques (dont la majorité des photographes se fout éperdument d'autant que cela demande de posséder un peu son sujet en interprétant des schémas, qui comme tels, ne sont pas exacts mais "pédagogiques" LOL!), qu'il faut comprendre les recherches entreprises sur ces capteurs.
Ils rentreront en vigueur quand la "crise du logement" aura touché les capteurs de reflexs numériques avec des pitchs de compacts ou de bridges de quelques µm...
Ca ne fait pas avancer la question posée par Lyr sur la prépondérance de tel type de capteur vis à vis de tel autre quant au bruit. En effet, les deux types de capteurs peuvent bénéficier de cette technique.
Petit bémol sur cette méthode: elle nécessite de maitriser la "ultrathin silicon-on-insulator wafer technology" qui reste délicate en production de masse de type industrielle alliée à des techniques de dopage sur lesquelles on communique naturellement fort peu. .

[vianet]

Pour étayer un peu la discussion:

[vianet]

Un petit speech pour ceux qui aiment le jargon englais scientifique:
"Back illumination improves system performance in several areas, including better resolution, faster speed, more light capture, better signal-to-noise ratio, smaller die size and lower total imager cost. The key is that back illumination allows for a 100 percent fill factor by avoiding front-side features — transistors, metal routing — that reduce the amount of light available to reach each pixel".
On aime bien cette technologie n'est-ce-pas SCSI?

Voila, je reviens un de ces jours en espérant ne pas voir atterrir ce fil au bar... Dans le meilleur des cas.
 

[eric-p]

L'avenir est incontestablement aux capteurs rétroéclairés.(plutôt CMOS ?)
Les astronomes ont d'ailleurs franchi le pas depuis longtemps(au prix fort!)
Sony maîtrise cette technique à des coûts "raisonnables" pour des capteurs de petites tailles.
Il serait à souhaiter que Sony y parvienne pour les capteurs de ses reflex.
Où en sont-ils au niveau de leurs R&D ?Mystère!
On en saura peut-être plus à l'occasion de la présentation du prochain reflex pro de Sony(en 2010?).

[stingray]

Spencer: comme toi je ne suis pas un expert du domaine, mais ça fait tellement plaisir de poser des questions "idiotes" à Stingray auxquelles il ne pourra pas répondre, puisque lui n'a AUCUNE doc excepté celle qui traîne sur la toile. 

Merci pour ce grand moment d'humour, ça fait du bien de se détendre un peu.

C'est marrant on dirait que certains font tout ce qu'ils peuvent pour faire terminer ce fil (ou du moins certaines interventions) à la cave.