Chapitre 1 - TEL

Chapitre 1 : Présentation des capteurs d’image CMOS 21pixels et X sel aux amplificateurs colonnes. Ils fournissent aussi le signal de reset des pixels et lessélections des capacités d’échantillonnage et stockage (E ch_signal et E ch_reset ) des amplificateurs colonnes.1.1.5 ConclusionNous venons de présenter les différents blocs qui composent un capteur de vision, la matrice depixels, les amplificateurs colonnes et les décodeurs d’adresses. Nous allons maintenant présenter lesprincipales caractéristiques de ces capteurs.1.2 Les caractéristiques de la matrice d’éléments photosensible1.2.1 La taille du pixel et le facteur de remplissageLa taille des pixels est fonction de la surface du photo détecteurs, de l’architecture du pixel (lenombre de transistors à intégrer au sein du pixel) et de la technologie employée. Le facteur deremplissage (« fill factor ») est le pourcentage de surface du pixel réellement photosensible (surfaceoccupée par la photodiode). Le choix de la taille des pixels dépend principalement des objectifs ducapteur [Chen00]. De manière générale, la taille des pixels tend vers la miniaturisation[OmniVision07] afin d’intégrer le plus grand nombre de pixels possible dans une matrice (granderésolution spatiale) en gardant un circuit de petite taille (faible coût de fabrication). Pour obtenir unegrande dynamique de fonctionnement et un bon rapport signal - bruit, la surface du photo détecteursdoit être la plus grande possible, ce qui induit un pixel de grande taille. De plus, afin de limiter letraitement de signal en sortie du capteur, plus de fonctionnalités peuvent être intégrées au sein mêmedu capteur [ElGamal99], telles que la conversion analogique numérique, l’adaptation aux conditionslumineuses, etc… faisant un pixel plus gros, mais une puce plus petite, moins complexe et quiconsomme globalement moins. La surface du pixel dépend donc du compromisfonctionnalités/performances/coût. En fonction de l’architecture du capteur, le facteur de remplissage(rapport de la surface du photo détecteur à la surface du pixel) est compris entre 20 et 80 %.1.2.2 Le nombre de pixelsLa résolution maximale d'un capteur représente le nombre total de pixels. Plus ils sontnombreux, meilleure est la résolution spatiale et plus petits sont les détails qu’on pourra distinguerdans une image. Les capteurs de vision CMOS les plus performants comptent plusieurs millions depixels.1.2.3 La sensibilitéLa sensibilité relative d’un capteur correspond au nombre de photons incidents nécessaires pourpasser d’un niveau de gris au suivant. La sensibilité dépend de nombreux paramètres dont :