Chapitre 1 - TEL

Chapitre 1 : Présentation des capteurs d’image CMOS 311.3.5 L’adaptation aux conditions lumineusesL’adaptation aux conditions lumineuses est une méthode qui permet d’augmenter la dynamiquede fonctionnement du capteur tout en conservant des pixels à dynamique de fonctionnement standard.Cette adaptation peut s’effectuer au niveau global (rétine) ou au niveau local, au sein même du pixelLe principe des rétines silicium [Mead88], largement inspirées des rétines biologiques, est derelier chaque pixel à ses proches voisins, afin de constituer un réseau de pixels. Le réseau fournit ainsià chaque pixel une information à propos de l’illumination, permettant au pixel d’être sensible à labonne gamme de photo courants [Brajovic04]. Les rétines silicium adaptatives aux conditionslumineuses permettent ainsi d’obtenir des capteurs sensibles sur une grande gamme de photo courants(grande dynamique de fonctionnement), tout en conservant un pixel avec une dynamique defonctionnement standard. En effet les pixels ne sont sensibles qu’à une petite gamme de photocourants, mais cette gamme se déplace en fonction de l’illumination. La plupart des rétines présentées[Sicard98] [Schechner03] permettent aussi de faire des extractions de contrastes et de mouvements.L’adaptation aux conditions lumineuses au niveau local, au sein du pixel, se rapproche desméthodes à plusieurs intégrations. [Hamamoto01], [Yadid-pecht03] et [Fish05] proposent des capteursdont les pixels adaptent leur temps d’intégration. Durant l’intégration, si l’illumination est tropimportante, les pixels s’initialisent dès qu’ils franchissent un seuil de saturation, puis recommencentune autre intégration. Le capteur encode ensuite l’intensité lumineuse à partir des deux informations,du signal intégré et de l’initialisation ou non du pixel. Ce type de capteur nécessite une mémoire et unalgorithme de reconstruction. [Delbruck04] propose une architecture de pixels logarithmiques dont lephoto courant permet de polariser l’amplificateur suiveur. L’adaptation aux conditions lumineusespermet de réduire fortement la consommation du capteur sous faible illumination et l’architecturelogarithmique permet d’obtenir un capteur à fonctionnement continu et à grande dynamique.1.3.6 ConclusionNous venons de présenter les différentes techniques existantes pour augmenter la dynamique defonctionnement des capteurs de vision. Le tableau 1 permet de récapituler ces travaux, précisant latechnique employée ainsi que son impact sur différents critères du capteur (notamment la taille despixels et la vitesse de lecture des capteurs).