Principes de bases des capteurs d'images

Eblouissement (« Blooming »)

Un pixel est saturé lorsque sa capacité à puits plein (FWC) est atteinte. Quand un puits de potentiel est rempli, la charge excédentaire peut déborder sur les puits voisins des pixels adjacents. On distingue deux types d'éblouissement en fonction de la directionnalité du débordement. Ces débordements peuvent bien entendu être évités en n'atteignant jamais la saturation de la FWC, donc en travaillant avec des temps d'obturation courts...ce qui n'est pas toujours possible en pratique pour tout ou partie de l'image.

Figure 16 : Images sans blooming (a) et avec blooming vertical(b) et horizontal (c) [zoom...]

Ceci est particulièrement le cas dans le cas de scènes qui présentent de fortes hétérogénéités d'éclairement (objets très contrastés, flammes, explosions, galaxies, éclairages de nuit, ...)

Eblouissement horizontal (« Blooming »)

Dans ce cas, le débordement de charges se produit dans les colonnes adjacentes. Pour l'éviter, seuls des drains relatifs à chaque pixel ou à chaque colonne peuvent empêcher la collection des charges voisines. Pour les systèmes à transfert interligne, ce procédé s'appelle drain vertical de débordement ( « VOD » ), représenté en orange à la figure 17.

Toutefois, on peut noter à nouveau que leur présence rend l'architecture plus complexe , mais diminue également le facteur de remplissage. La surface efficace diminue car la charge générée par la lumière sur le drain sera directement éliminée.

Figure 17 : Blooming horizontal (pixel à trois portes), (d'après Tulloch) [zoom...]

Par contre, on peut lier le fonctionnement du drain à l'obturateur électronique. Dans ce cas, on s'en servira pour purger l'image rapidement en cas d'acquisition asynchrone notamment.

Eblouissement vertical – Trainée (“Smear”)

Dans certains cas, l'exposition des capteurs peut persister pendant le transfert le long de la colonne. Dans ce cas, si la capacité à puits plein est dépassée, les charges vont couler au cours de leur transfert en générant des lignes verticales, appelées trainées (« smear »).(Fig.18)

Figure 18 : Blooming vertical [zoom...]

Le seul moyen de lutter activement contre ce débordement est de raccourcir le temps d'obturation, ou d'opter pour une autre architecture, au détriment du facteur de remplissage.

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