dualité CMOS-CCD Présentation Les capteurs d`images CCD

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PRÉSENTATION
Imagerie
:
dualité
CMOS-CCD
Présentation
Les capteurs d'images CCD (Charge Coupled Devices) ont
été développésau début des années 1970 dans les laboratoires
Bell par W. Boyle et G. Smith. Ces capteursont connu depuis,
un succès dans un grand nombre d'applications comme le
contrôle qualité de pièces manufacturées, l'imagerie
astronomique et spatiale (satellite SPOT par exemple),
l'imagerie médicale ou encore ont permis d'équiper un grand
nombre de télécopieurs.
Depuis les années 1980, les capteurs d'images CMOS
(Complementary Metal Oxyde Semiconductor) ont vu le jour
et les performances de ces capteurs, liées à l'évolution très
importante de l'industrie des semiconducteurs, permettent
actuellement d'utiliser ces capteurs dans de nombreuses
applicationsdéjà rencontréesen imagerie CCD.
Une journée techniquesur la comparaisonCCD/CMOS a été
organisée à Arcueil le 10 juin 2002 dans le cadre de la SEE
(qui a réuni une cinquantaine de participants - industriels et
universitaires). Le but de cette journée a été de présenter, à
travers l'état de l'art, les limites et les intérêts de ces
différentes technologies.
Les fabricants et utilisateurs de la technologie CCD, ont pu
montrer les actuelles performances électro-optiques inégalées
des capteurs CCD, en particulier pour des applications
scientifiques, médicaleset astronomiques,et de dégagerdivers
avantagesdes CCD :
- la résolution élevée (jusqu'à 16 Mpixels) ;
- la taille réduite des pixels (inférieure à 10 J.lm) ;
- le facteur de remplissagepouvant atteindre 100 %.
D'autres points extrêmementpositifs ont été mis en exergue
tels que : bruit de lecture faible, faible courant d'obscurité,
grande dynamique et rendement quantique élevé.
Pour leur part, des concepteurset des utilisateurs d'imageurs
CMOS ont démontré que de tels capteurs sont envisageables
dans maintes applications : le contrôle qualité en milieu
industriel, le spatial, le domaine de l'infrarouge ou encore la
télésurveillance(reconnaissancede visages).
Les principaux avantagescités des imageursCMOS sont :
- l'accèsaléatoire aux pixels et le fenêtragepossible;
- lefaible coût en volume (lié au procédé de fabrication
CMOS standard) ;
- lesfaibles tensions d'alimentation (5 V-3,3 V) ;
- lesfaibles consommations(inférieures à 100 mW) ;
- lapossibilité d'intégrer l'électronique du capteur et les
fonctions de traitement d'images sur la même puce que le
capteur (notion de capteurintelligent ou « Smart Sensor»).
La conclusion de cette journée repose sur le fait que ces
deux technologies cohabitent actuellement d'une manière
complémentaireselon le type d'application visé.
Les articles présentés dans ce numéro spécial sur les
CCD/CMOS sont donc dans la continuité des conférencesqui
ont été donnéesdurant la journée du 10 juin 2002 et dont une
prochaineédition sera programméeen 2004.
Michel Paindavoine
Professeurau laboratoire Le2i de l'Université de Bourgogne
Sommaire
Capteurs d'images CCD et CMOS : comparaison des technologies et perspectives
Par P. Magnan
. p. 83
Reconnaissance de visages par capteur CMOS............................
Par M. Paindavoine,F. Yang, N. Malasne
. P. 94
Développement de capteurs d'images CMOS dédiés aux applications spatiales..
Par P. Magnan,0. Saint-Pé
. P. 99
Applications des capteurs d'images en technologie CMOS...................
Par J.-L. Jaffard
p. 106
REE
N° la
Novembre
2002
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