La tendance est connue depuis maintenant un an : le CCD, malmené puis éliminé des reflex, passe également la main sur les APN compacts au profit des MOS. Panasonic résistait, mais passe à son tour à ce type de capteur.

Les intérêts des capteurs MOS, depuis le lancement des Casio F1 et, plus encore, Sony HX1, sont bien connus.

Tout d'abord, sur le plan photographique, ils offrent désormais une meilleure sensibilité : sur les reflex, l'avantage fut évident dès l'arrivée du CMOS 12 Mpx vu sur les Nikon D300, Sony Alpha 700 et consorts ; sur les compacts, c'est la variété BSI CMOS qui, grâce à sa gravure inversée, capte mieux la lumière, les Sony Exmor R 10 Mpx battant facilement les CCD 12 et 14 Mpx qui pullulent en entrée de gamme.

Ensuite, sur le plan de la vidéo et des fonctionnalités générales, un MOS propose une lecture beaucoup plus rapide qu'un CCD. Il peut transférer continuellement les 60 mégapixels par seconde nécessaires à un film Full HD, là où les CCD plafonnent au HD 720 à 30 images par seconde. Il peut également fournir une dizaine d'images en pleine définition en une seconde, soit un débit de plus de 100 Mpx/s !

Ces modes de rafale sont régulièrement utilisés par les constructeurs pour ajouter de nouvelles fonctions : accroissement de plage dynamique (HDR), pose longue à main levée, suppression des éléments mobiles d'une image, panoramique à la volée (éventuellement stéréoscopique)...

En contrepartie, un MOS de qualité est plus compliqué, donc plus cher à fabriquer.

Panasonic plus classique que Sony

Sony, en introduisant des CMOS de type BSI et en ramenant leur définition à 10 Mpx alors que le marché standardisait les 12 Mpx (et que les 14 Mpx étaient annoncés), avait assumé un risque commercial évident : après des années de matraquage sur le nombre de pixels, il n'était pas évident d'expliquer que redescendre à 10 Mpx sur des appareils nettement plus chers allait améliorer la qualité d'image. La seconde génération d'Exmor R reprend d'ailleurs la course aux pixels en passant à 12 Mpx...

Panasonic lance aujourd'hui son premier capteur MOS pour compact, après plusieurs années d'expérience sur les 4/3". Et il s'avère plus conservateur que Sony : le capteur n'est pas un BSI, mais un modèle classique (les pistes sont gravées au dessus des surfaces sensibles), et sa définition atteint... 14 Mpx. Précisément celle des CCD à la mode. Il en partage également la taille de 1/2,33", rendant de fait CCD et MOS parfaitement interchangeables y compris dans un argumentaire commercial.


D'après les schémas fournis par Panasonic, on constate bien la gravure classique, avec la photodiode cachée sous les pistes. Mais on constate l'arrivée d'un "Micro Light Tube", que l'on pourrait brutalement traduire par "micro-tuyau conducteur de lumière", qui est censé assurer la transmission de la lumière jusqu'à la diode sans qu'elle se perde dans les structures supérieures.

Là, bien sûr, les esprits physiciens s'interrogent. Le capteur fait 14 Mpx pour une taille de 4,6 x 6,2 mm, ce qui signifie que le photosite représenté sur le schéma fait 1,4 µm de côté. Si celui-ci est à l'échelle, on peut déduire que le tube fait moins de 700 nm de largeur, à peine plus en hauteur.

À cette échelle, représenter le trajet de la lumière comme une ligne droite est une simplification difficilement acceptable : la longueur d'onde d'un photon rouge est de l'ordre de 650 nm, soit la largeur du puits ! Arriver à concevoir une structure de cette taille incluant tube et miroirs renvoyant la lumière comme sur le schéma paraît difficile.

On attend de voir, mais sur la base de nos cours de physique du lycée, on avoue douter très fort de l'exactitude pratique du schéma. La conception "diode en haut" du BSI nous paraissait plus évidemment utile...

Haute vitesse

Le nouveau capteur, baptisé "Mega MOS", offre logiquement les possibilités typiques des capteurs de ce type en matière de lecture à la volée. Il faut bien entendu que le traitement d'image suive : Panasonic inaugure une nouvelle puce, la Venus Engine FHD, pour avaler et traiter ces données.

L'association des deux permet la vidéo en HD 1080i à 50 demi-images par seconde, ou la HD 720p à 50 images par seconde (60 dans les pays NTSC) avec enregistrement en AVCHD. La rafale atteint 11 images par seconde sur 15 images en 14 Mpx, et un mode rafale rapide à 60 i/s en 3,5 Mpx est également présent.

En revanche, le mode vidéo haute vitesse reste relativement limité : il n'est accessible qu'en 320x240 px et ne dépasse pas 220 fps. Le Casio FH100, par exemple, atteint 240 fps en 448x336 px et peut pousser jusqu'à 1000 fps en définition ultra-réduite.

Deux appareils Panasonic seront lancés dès cet été avec cette nouvelle électronique : un compact et un bridge. Celui-ci existera également en version "light" avec le CCD de même taille et même définition : la comparaison sera donc inévitable, en particulier en matière de traitement du bruit électronique, pour vérifier en pratique l'efficacité de ces micro-tubes...
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Panasonic : capteur MOS 14 Mpx pour APN compact



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