Capteur incurvé : la révolution photographique de Microsoft

 

Les futurs smartphones seront de meilleurs appareils photo que les meilleurs reflex contemporains. Comment ? En recourant à des capteurs incurvés.

Des chercheurs de Microsoft Research ont annoncé, la semaine dernière dans la revue scientifique Optics Express, une avancée majeure pour la photographie : ils affirment avoir résolu une problématique aussi vieille que la photographie.

En effet, depuis l’invention de la photographie au 19e siècle, les inventeurs sont confrontés à la courbure de champ : les rayons lumineux traversant une lentille ne convergent pas sur un plan, mais sur une courbe. Exactement comme dans un œil. Les objectifs intègrent donc une lentille servant exclusivement à redresser cette courbure. Sur des objectifs de smartphones ne comportant que 5 ou 6 lentilles, c’est un supplément non négligeable de taille, de poids ou encore de coût.

Le même phénomène se produit dans un œil et dans un objectif

Le même phénomène se produit dans un œil et dans un objectif

En théorie, la solution tombe sous le sens : il suffit de courber le capteur. En pratique, c’est un défi qui n’avait jusqu’alors pas été relevé, du moins pas totalement. Le silicium monocristal des capteurs est effectivement très peu flexible, il casse facilement.

On essaie déjà de courber des capteurs, mais jusqu’à présent personne n’avait atteint une courbure suffisante, du moins pas de manière industrialisable.

Un nouveau procédé de fabrication

Trois chercheurs de Microsoft Research ont donc lancé le Project Vermont pour repousser les limites, et ils y sont parvenu !

Ils ont développé un nouveau procédé de fabrication reposant sur un processus de déformation pneumatique, qui permet au capteur d’épouser un moule concave trois fois plus incurvé qu’avec les procédés précédents. Les détails techniques sont exposés dans cette publication scientifique.

Quels avantages ?

Concrètement, un tel capteur incurvé ne présente que des avantages : il délivre une résolution « exceptionnelle », supérieure à celle d’un « reflex 35 mm premium », et une uniformité lumineuse quasi parfaite. Tout en réduisant la taille, le poids et le coût de l’objectif, et donc du module. Il permet autrement d’agrandir le capteur à encombrement constant ou de démocratiser des objectifs ultra lumineux, jusque f/1.

Les chercheurs précisent qu’appliquer cette technique aux smartphones requiert encore des recherches, mais qu’ils travaillent déjà avec des tiers pour l’appliquer à des appareils photo « plus conventionnels », sans plus de précision. En d’autres termes, il faudra encore quelques années avant que de tels capteurs ne soient commercialisés.

Lors du symposium VLSI qui se tenait à Honolulu, les chercheurs de Sony ont montré un de leur prototype : on peut y voir un capteur d’image rétroéclairé, de type CMOS BSI qui a la particularité d’être…
Lire la suite

Les derniers articles