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Fin
Décembre le célèbre fabricant
d'objectifs photographiques et de flashs annonçait
le rachat de son partenaire Foveon, unique (à
ce jour) fabricant de capteurs à trois
couches superposées. Sigma avait déjà
collaboré depuis 2000 avec Fovéon
et commercialisé deux appareils photographiques
équipés de capteurs Foveon, mais
sans grand succès. Foveon, de son côté
manquait de la surface économique indispensable
pour valoriser efficacement son savoir-faire et
se trouvait en difficulté.
Cette alliance sera-t-elle productrice ? Les avantages
indéniables d'un capteur à trois
couches suffiront-ils à faire entrer Sigma
dans le club des "grands" (Canon, Fuji,
Nikon) qui, de leur côté, ne restent
certainement pas inactifs quant à l'empilement
des couches sensibles? |
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François
Luxereau
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Principe
de ces capteurs
Les capteurs Foveon reposent sur le fait que le silicium
absorbe sélectivement les radiations selon leur
longueur d'onde. Le bleu est absorbé en premier,
puis le vert et enfin le rouge. Les responsables de
Foveon n'ont pas tort de faire l'analogie avec le fonctionnement
des films photographiques avec leurs trois couches d'halogénures
argentiques .
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D'abord
vint le film...
Le film en couleurs contient trois couches d'émulsion
qui enregistrent directement les lumières
rouge, verte et bleue.
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Puis
vint le numérique...
Les capteurs numériques conventionnels
n'ont qu'une couche de pixels et ne captent donc
qu'une part de l'information de couleur.
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Maintenant,
il y a le Foveon X3.
Les capteurs d d'image directe FOVEON X3 ont trois
couches de pixels qui captent directement la totalité
de l'information de couleur. |
Pixels
et photosites
Un problème linguistique perdure depuis des
années : que doit-on entendre par pixel ?
Ce terme est le condensé de "picture
element": c'est un élément
d'une image, on disait auparavant un point d'une image.
Or pour afficher un pixel en couleur il faut disposer
de trois informations colorimétriques donc
disposer de trois sites sensibles aux couleurs primaires.
Il convient d'appeler ces éléments physiques
photosites.
Dans la plupart des caméras vidéo ou
des appareils photo un pixel correspond à trois
photosites chacun d'eux équipé d'un
filtre fournissant l'information relative à
une couleur primaire.
Des systèmes plus simples, réalisant
une réduction des informations couleur, utilisent
des filtres de Bayer réalisant un sous-échantillonnage
pour le rouge et le bleu.
| ACQUISITION
AVEC FOVEON X2 |
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| Un
capteur d'image directe FOVEON X3 présente
trois couches distinctes de photosites enfouies
dans le silicium. |
Comme
le silicium absorbe des longueurs d'ondes lumineuses
différentes à différentes
profondeurs, chaque couche enregistre une couleur
différente. Comme les couches sont empilées
les unes sur les autres, l'ensemble des trois
couleurs est capté. |
Il
en résulte que seules les capteurs d'image
directe FOVEON X3 enregistre les couleurs rouge,
verte et bleue à chaque point de l'image. |
| CAPTEUR
MOSAIQUE |
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| Dans
les systèmes conventionnels, on a appliqué
des filtres de couleurs selon un motif de mosaïque
sur une unique couche de photosites. |
Chaque
filtre laisse passer une seule longueur d'onde
(rouge, verte ou bleue) vers chaque photosite,
ce qui lui permet de ne capter qu'une seule couleur. |
Il
en résulte qu'un capteur mosaïque
ne capte que 25 % de l'information dans le rouge
et le bleu et 50 % de l'information dans le vert. |
On
voit sur l'image ci dessus que Foveon a du mal à
se tirer d'affaire avec la linguistique.... et la
concurrence.
En effet, lorsqu'un fabricant annonce un capteur de
9 ou de 14 Megapixel, il fait référence
au nombre de photosites et non pas au nombre d'éléments
effectivement discernables sur l'image finale.
C'est pourquoi Foveon a tenté de lever la confusion
en dénommant ses capteurs X3 ainsi le capteur
X3 à 14 Mpixels qui équipe l'appareil
Sigma SD 14 (Reflex) et DP (compact) correspond-il
à 4,6 millions de photosites pour le rouge,
4,6 pour le bleu et 4,6 pour le rouge.... pour un
total de 4,6 millions de pixels pour l'image.
Des
papiers intéressants pour en savoir plus :
http://www.foveon.com/files/Color_Alias_White_Paper_FinalHiRes.pdf
http://www.foveon.com/files/FrequencyResponse.pdf
http://www.foveon.com/files/CIC10_Lyon_Hubel_FINAL.pdf
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