Chapitre 1 - TEL

Chapitre 1 : Présentation des capteurs d’image CMOS 271.2.8 ConclusionNous venons de voir les principales caractéristiques des capteurs de vision, à savoir les pixels(leur taille, leur nombre, leur sensibilité), le mode de capture des images et la vitesse de leur lecture,ainsi que la dynamique de fonctionnement et les bruits qui dégradent les signaux.Nous allons maintenant approfondir trois caractéristiques des capteurs de vision qui ont été lesdifférents axes de recherche de cette thèse :• la dynamique de fonctionnement des capteurs et les différentes voies de recherchevisant à augmenter cette dynamique ;• le mode de capture instantanée et ses contraintes ;• la conversion analogique numérique, en évoquant les différentes possibilitésd’implémentation de cette étape à l’extérieur de la matrice, au sein des amplificateurscolonne ou au sein des pixels.1.3 La grande dynamique de fonctionnementDans les photo détecteurs standard, l’acquisition d’images consiste à intégrer les charges photogénérées durant un certain temps puis à venir lire ces charges accumulées. Le choix du tempsd’intégration est primordial pour la dynamique de fonctionnement. Plus le temps est long, plus lecapteur est sensible aux faibles luminosités mais il y a un plus fort risque de saturation (si laluminosité est trop importante). Pour éviter ces saturations, un remède simple est de réduire le tempsd’intégration, au risque de ne pas collecter assez de charges photo générées pour les pixels moinsilluminés. Ce problème illustre l’importance d’augmenter la dynamique de fonctionnement des pixelsafin qu’ils soient en même temps sensibles aux faibles luminosités sans risque de saturation dans lesgrandes luminosités.On distingue plusieurs techniques pour obtenir des capteurs de vision à grande dynamique defonctionnement :• les capteurs à temps d’intégration unique mais avec un codage particulier du signal desortie ;• les capteurs à temps d’intégration multiples ;• les capteurs à architecture logarithmique ;