Nous connaissons tous le HDR; l’imagerie à grande gamme dynamique. Cette technique consiste à prendre plusieurs photos avec des valeurs d’expositions différentes et de les réunir dans un logiciel, pour obtenir une image HDR. Cette technique est en outre utilisée dans le smartphone Pixel de Google pour élargir artificiellement la dynamique de son capteur et ainsi avoir un image qui ressemblera à celle prise avec un plus grand capteur. Prenons par exemple la photo d’ouverture de cet article; celle de gauche est du HDR et celle de droite est l’image originale.
Le HDR instantanné
Toutefois cette technique présente un très grand défaut; le sujet doit être « fixe », par exemple il est impossible de produire une image HDR d’une rue où des automobiles se déplacent. L’image serait floue et inutilisable. Mais cela pourrait changer. En effet, Panasonic aurait réussi à créer un capteur, pouvant prendre des images à des valeurs d’expositions différentes en une seule prise.
Cette technologie est basée sur des capteurs de film photoconducteur organique (OPF), un type de capteur d’imagerie actuellement en cours de recherche par un certain nombre de sociétés différentes, y compris Fujifilm ainsi que Panasonic. Les capteurs organiques utilisent deux couches séparées, un «film» sensible à la lumière et une autre couche de circuits pour transformer cette couche lumineuse en courants électriques pour créer une image numérique. Les capteurs OPF sont meilleurs en faible luminosité en raison de cette conception multicouche. Voici une image montrant la conception multicouche d’un capteur OPF (0rganic photoconductive film):
Mais, étant donné que les capteurs organiques ont déjà deux couches empilées, Panasonic a décidé d’expérimenter la conception de ces couches indépendamment, ce qui permet aux développeurs de créer une conception de pixels à double sensibilité qui, selon les chercheurs, crée une saturation 10 fois supérieure à celle que les autres capteurs ont pu capturer.
La couche de film de conversion photoélectrique organique est empilée sur une puce CMOS traditionnelle. Cette structure de couches a permis aux développeurs de diviser les électrodes du pixel en grandes et petites zones. Le capteur peut ensuite changer la tension appliquée à la première couche, en ajustant essentiellement la sensibilité du capteur sur une base par pixel. L’effet est une plage dynamique plus large qui dépasse la limitation standard de 120dB. Le capteur a également été couplé avec un obturateur global pour éliminer la distorsion du mouvement.
En photographie ou pour les véhicules
Une image HDR est une technique populaire en photographie, mais outre la photo; les chercheurs suggèrent que ce capteur pourrait avoir un certain nombre d’utilisations potentielles. Les voitures autonomes, par exemple, doivent être en mesure de voir la route même dans des conditions difficiles pour un capteur traditionnel en raison d’un contraste élevé, comme lorsqu’un objet est rétro-éclairé ou lorsque le véhicule se déplace dans et hors un tunnel. Toutefois le plus intéressant pour les photographes c’est que ce capteur permettrait – lorsque l’effet n’est pas caricatural – d’avoir une très large gamme dynamique avec un appareil photo à « petit capteur » comme les micro 4/3 ou même les APS-C. Cette découverte bien qu’elle ne soit pas nouvelle, c’est la première fois que Panasonic et Fuji arrivent à produire un capteur OPF très facilement.
crédit image : Panasonic / Fujifilm
