Selon Nikkei Asia, Canon a développé un nouveau capteur d'image à diode à avalanche à photon unique (SPAD) de 3,2 mégapixels capable de prendre des photos couleur dans l'obscurité. . Il devrait entrer en production l'année prochaine, mais ne vous attendez pas à le voir de si tôt dans les caméras grand public - c'est principalement pour les applications industrielles et de sécurité.
Qu'est-ce que SPAD ?
Bien que la plupart des capteurs reposent sur le fait que la lumière est composée de particules, les capteurs à diode à avalanche à photon unique ou SPAD fonctionnent différemment des capteurs CMOS conventionnels utilisés dans la plupart des appareils photo numériques. Un capteur CMOS mesure la quantité de lumière qui l'atteint dans un laps de temps donné, puis la convertit en un signal électrique, tandis qu'un capteur SPAD convertit immédiatement chaque photon en un signal électrique.
Étant donné que les capteurs CMOS dépendent du volume de lumière, leur signal peut être corrompu par des interférences (ou du bruit) provenant du capteur lui-même, qui est amplifié avec le signal lorsque vous photographiez à une sensibilité ISO élevée. Les capteurs SPAD, quant à eux, comptent et amplifient le signal des photons individuels, ce qui signifie qu'ils sont beaucoup moins vulnérables au bruit. C'est pourquoi ils peuvent être utilisés dans des situations de faible luminosité extrême.
Problèmes de densité de pixels
Bien qu'ils aient été développés pour la première fois dans les années 1970, il y a une raison pour laquelle les capteurs SPAD n'ont pas été largement utilisés :historiquement, leur résolution d'image est trop faible. Le problème est que chaque site de détection sur un capteur SPAD est petit et les rétrécir davantage pour les serrer davantage signifie que moins de lumière atteindra chacun, ce qui rend plus difficile pour le capteur de détecter les signaux électroniques résultants.
L'année dernière, cependant, Canon a franchi ce qu'ils ont appelé "le plafond du nombre de pixels" avec un capteur SPAD d'un mégapixel. Maintenant, ils ont annoncé un capteur de 3,2 mégapixels qu'ils sont prêts à mettre en production commerciale.
À quoi servira le capteur SPAD de Canon ?
Il existe de nombreuses utilisations scientifiques et de sécurité pour un capteur d'image à ultra-faible luminosité qui ne repose pas sur l'infrarouge. D'une part, cela signifie que les caméras de sécurité peuvent capturer des images en couleur qui facilitent l'identification des personnes, des voitures et des objets similaires.
Mais les capteurs SPAD peuvent faire beaucoup plus. Le capteur SPAD d'un mégapixel de Canon de l'année dernière avait un obturateur global qui pouvait capturer des séquences vidéo à 24 000 FPS. C'est assez rapide pour montrer une impulsion de lumière se déplaçant à travers la fumée. Bien que les capacités vidéo du capteur de 3,2 mégapixels n'aient pas été annoncées, elles seront probablement similaires.
Les capteurs SPAD peuvent également utiliser le temps de vol (ToF) pour mesurer les distances et créer une carte de l'espace en trois dimensions, similaire au LIDAR. Cela signifie qu'ils pourraient éventuellement être utilisés dans des robots et des véhicules autonomes, ainsi que dans des dispositifs de réalité augmentée (AR) et de réalité virtuelle (VR).
Quand verrons-nous le capteur SPAD dans la nature ?
Selon Nikkei Asia , Canon commencera la production du capteur en 2022 et le lancera dans les caméras de sécurité en 2023. Canon peut apparemment encore utiliser une grande partie de son équipement de fabrication CMOS existant pour fabriquer le nouveau capteur, ce qui signifie qu'il n'aura pas à construire d'énormes de nouvelles usines pour le mettre en production.