Les capteurs CMOS à obturateur roulant (Rolling Shutter) : Une alternative économique intéressante
14/12/2017
Les articles techniques sur le système d’obturation des capteurs CMOS ne sont plus nouveaux. Les avis sont partagés au sujet des deux modes d’exploitation de la prise de vue : obturateur roulant et obturateur global.
Ainsi, l’obturateur roulant est fréquemment méconnu en tant qu’alternative économique à son homologue complexe techniquement et plus onéreux, l’obturateur global. Pourtant, bien utilisés, les capteurs à prise de vue roulante sont plus performants dans certaines applications qui exploitaient jusqu’à ce jour une prise de vue globale.
La tendance actuelle visant une résolution avec davantage de pixels sur une surface toujours plus restreinte, pour parvenir à une résolution en mégapixels à deux chiffres même sur le smartphone par exemple, aboutit à la réduction des pixels ainsi que de l’électronique. Renoncer au stockage intermédiaire de la charge photoélectrique permet de réduire l’espace et les frais. Un cliché, tel qu’il est pris avec un obturateur global, où tous les pixels peuvent être exposés simultanément, n’est alors plus possible. Les pixels ne peuvent ensuite plus être lus en même temps pour des raisons techniques.
Les fabricants de capteurs en ont donc fait une qualité et développé la prise de vue roulante, où les lignes sont exposées les unes après les autres et lues directement.
La désignation « alternative économique » est souvent associée à des limites lors de la prise de vue d’objets en mouvement. Avec les capteurs à obturateur roulant (Rolling Shutter) actuels, ces restrictions appartiennent au passé.
Les fabricants de capteurs ont décelé depuis bien longtemps les avantages et l’énorme potentiel de la technique des obturateurs roulants (Rolling Shutter). La vitesse de lecture des capteurs CMOS, considérablement améliorée du point de vue technique, réduit nettement l’effet roulant. Le fait de renoncer au stockage intermédiaire de l’information associée au chargement a pour effet d’améliorer grandement la qualité de l’image et de réduire le bruit. La post-exposition indirecte de l’information de chargement stockée (images fantômes) ne peut ainsi pas se produire avec l’obturateur roulant. En effet, le pixel lui-même ne comportant que peu de composants, les fabricants utilisent l’espace libéré au profit de photodiodes plus volumineuses. C'est le cas de Sony avec ses capteurs STARVIS. La capacité de charge accrue réduit le bruit de fond et augmente la dynamique : des paramètres essentiels dans bon nombre d’applications.
Ainsi considérés et mis en œuvre de manière optimale, les nouveaux capteurs à obturateur roulant (Rolling Shutter) marquent des points : moins de frais + de nouveaux avantages perçus = plus d’efficacité.
Vous pouvez lire dans notre article technique « Les capteurs à obturateur roulant (Rolling Shutter), une alternative économique » une analyse détaillée des obturateurs des capteurs CMOS actuels.
