Inversion de capteur : l'avenir de la photo numérique ?

Après l'annonce d'Omnivision il y a quelques semaines, c'est au tour de Sony de dévoiler une technologie fonctionnelle d'inversion de capteur avec comme principale conséquence une meilleure absorption des photons et donc une meilleure sensibilité.

La technologie d'inversion du capteur n'est pas réellement une nouveauté. Le principe est déjà connu depuis plus de 20 ans, mais pour l'instant aucune application commerciale n'avait vu le jour avant l'annonce du groupe Omnivision fin mai 2008.
La technologie CMOS permet en effet d'inverser le capteur afin que le dos de celui-ci capture la lumière. En anglais, ce procédé porte le nom de BSI : Back Side Illumination.
Le principe est en réalité assez simple et consiste donc à placer les photodiodes (substrat de silicium) juste en dessous de la matrice de Bayer afin qu'ils puissent collecter plus facilement les photons. Dans la technologie actuelle FSI (Front Side Illumination), les photons doivent d'abord traverser plusieurs couches de composants métalliques et d'isolants électriques nécessaires à la conversion des photos en électrons par le capteur avant d'atteindre les photodiodes. Ces composants peuvent à la fois bloquer certains électrons et provoquer des artéfacts.

Cette technologie permet donc de collecter plus facilement de la lumière et donc d'accroître la sensibilité du capteur. Ainsi, le groupe Omnivision a annoncé l'arrivée prochaine d'un capteur 8 Mpix pour les appareils photo (photodiodes de 1,4 µm et le groupe espère atteindre rapidement des dimensions inférieures au µm). L'annonce de Sony marque sans doute une accélération du développement de cette technologie à la fois pour les caméscopes et les appareils photo et pour l'instant la compagnie dispose d'un capteur de 5 Mpix (photo diodes de 1,7 µm) capable d'enregistrer 60 vues par secondes avec un rapport signal / bruit en augmentation de +8 dB (sensibilité +6 dB / bruit - 2dB). Si pour l'instant les voies de développement semblent se limiter à la miniaturisation des capteurs, on imagine déjà de notre côté des capteurs plein format encore plus sensibles...

Dans son communiqué, Sony publie également des images qui mettent en évidence les propriétés du nouveau capteur CMOS.

Éclairage: 30 lux, CMOS traditionnel à gauche, CMOS BSI à droite.