Physique

Amélioration et modélisation des performances des capteurs d’images CMOS par Pierre Magnan(1), Magali Estribeau(2), Cécile. Marques(3), Stéphan Maëstre(2), Jean-Michel Baqué(2)

Les capteurs d’images CMOS bénéficient d’une architecture qui, associée à une technologie très évolutive, facilite le développement d’applications dans des conditions nouvelles de miniaturisation et de consommation. Après une revue de leurs principales caractéristiques et modes de fonctionnement, les travaux de recherche que mène le Laboratoire CIMI de SUPAERO pour modéliser et améliorer les performances électro-optiques (sensibilité, bruit, qualité d’image) de ces capteurs sont présentés.

n capteur d’image est « l’œil » d’une caméra ou d’un instrument d’observation; il est destiné à produire un signal électronique (le signal « vidéo ») correspondant point par point à une scène observée à travers une optique de focalisation, par un mécanisme de balayage bidimensionnel. Les dispositifs capteurs d’images sont de plus en plus présents dans les multiples facettes de nos activités : on les trouve en effet dans les photocopieurs, les FAX, les scanners, les lecteurs de codes à barres, les systèmes de surveillance et portiers vidéo, les appareils photo numériques et les caméscopes mais aussi dans les instruments d’observation satellitaire, les équipements d’imagerie médicale ainsi que dans l’industrie où les systèmes de vision sont massivement utilisés pour le tri et le contrôle de la production.

U

La technologie des capteurs d’images CCD dispose aujourd’hui d’une maturité sans égale qui lui permet d’accéder à des niveaux de performances extraordinaires, mais au prix d’une spécialisation du procédé qui contraint fortement les conditions de mise en œuvre des produits et limite l’ouverture vers des applications nouvelles, malgré les réels progrès accomplis par ces procédés. Elle se caractérise par le transport des charges acquises dans chaque pixel, sous l’effet de