Comment fonctionne le capteur d'images d'une caméra de surveillance digitale?

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Capteur CMOS contre CCD
 

Lorsque vous souhaitez acquérir une caméra de surveillance, vous entendrez sans doute parler de capteur CCD ou CMOS. Mais savez-vous exactement ce qu'est un capteur d'image? Quelle est la différence entre CMOS et CCD?

Les caméras de surveillance digitales sont de plus en plus répandues alors que leur prix chute continuellement. L'une des raisons de la baisse du prix des caméras digitales est l'introduction de capteurs d'images CMOS. Les capteurs CMOS sont beaucoup moins chers à fabriquer que les traditionnels capteurs CCD.

Tant les capteurs d'images CCD (charge-coupled device) que les capteurs CMOS (complimentary metal-oxide semiconductor) convertissent la lumière en électrons. Nous expliqueront en détails dans un article futur comment ce procédé fonctionne. Brièvement, ce procédé consiste en une grille composée de million de cellules solaires. Chacune d'entre elles transforme la lumière d'une très petite portion de l'image en électrons. Les capteurs CCD et CMOS accomplissent cette tâche en utilisant plusieurs technologies.

Lorsque la lumière a été transformée en électrons, il faut lire la valeur (la charge accumulée) de chaque cellule de l'image. Sur les capteurs CCD, la charge est déplacée à travers la puce, regroupée, et lue dans un coin de la grille. Un convertisseur analogique-vers-digital transforme ensuite la valeur de chaque cellule (pixel) en une valeur digitale. Le capteur CMOS quant à lui transforme directement la valeur de chaque cellule, sans déplacer, ni regrouper celles-ci. Cette approche est beaucoup plus flexible, car chaque pixel peut être lu individuellement.

Capteurs CCD et CMOS

Les capteurs CCD utilisent un procédé particulier qui permet de transporter la charge à travers la grille sans distortion. Ce procédé permet des capteurs très fiables et très performants. Les capteurs CMOS, quant à eux, utilisent un procédé commun, le même que celui-ci utilisé pour faire les microprocesseurs d'ordinateurs. A cause de ces différents procédés de fabrication, il existe des différences entre les capteurs CCD et CMOS:

  • Les capteurs CCD produisent des images de très bonne qualité, alors que les capteurs CMOS produiront des images de moins grande qualité.
  • La sensibilité à la lumière d'un capteur CMOS aura tendance à être moins bonne. En effet, chaque cellule est entourée de transistors qui, souvent, captent une partie de la valeur du photon.
  • Les capteurs CMOS nécessitent moins d'énergie que les capteurs CCD. Un capteur CCD consomera environ 100 fois plus d'énergie qu'un capteur CMOS équivalent.
  • Les capteurs CMOS peuvent être fabriqué de manière traditionnelle. Ils sont donc beaucoup moins chers que les capteurs CCD.
  • Les capteurs CCD ont été fabriqué depuis plus longtemps que les capteurs CMOS. Ils sont plus matures. Ils ont tendance à avoir une meilleur qualité et plus de pixels que les capteurs CMOS.

Ces différences font en sorte que les capteurs CCD seront utilisés pour des caméras qui nécessitent des images de haute qualité, avec une grande résolution et une excellente sensibilité à la lumière. Les capteurs CMOS produisent traditionnellement une image de moins bonne qualité, d'une résolution inférieure et sont moins sensible à la lumière. Toutefois, la qualité des images produites par les capteurs CMOS augmente constament, de telle sorte, que la différence entre les deux capteurs s'amenuise considérablement. Les caméras de surveillance équipées d'un capteur CMOS, produiront des images d'une moins bonne qualité, mais consommeront moins d'énergie.

Stéphane
Stéphane
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