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 capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: pier eno 
Date:   24-10-2005 12:52

Une question à propos de la taille des capteurs silicium…
Pour quelle raison les fabricants misent-ils sur la miniaturisation avec des photosites de plus en plus petits au risque de rendre obsolètes tout un parc d'optiques qui ne pourront plus suivre en résolution ? Sans compter tous les appareils mis au rencart…
Est-il plus difficile, ou plus coûteux de faire des capteurs plus grands ?

Si on admet qu'il est plus facile de juger de l'effet des bascules, donc de la répartition de la netteté, sur une grande surface de visée, on aurait là une raison technique à avoir des capteurs plus grands (c'est un peu maigre, d'accord). Une autre serait de dire que plus le format d'acquisition est important, plus les focales sont longues, donc plus les angles de bascule sont grands, cette plus grande amplitude permettant plus de précision dans les réglages (détrompez-moi au besoin), et par là-même facilitant la conception et la fabrication des appareils.


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: Joël 
Date:   24-10-2005 13:32

Mais le but des fabricants n’est-il pas que l’utilisateur renouvelle son matériel le plus souvent possible ?


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: Henri Gaud 
Date:   24-10-2005 14:47

<<Pour quelle raison les fabricants misent-ils sur la miniaturisation avec des photosites de plus en plus petits au risque de rendre obsolètes tout un parc d'optiques qui ne pourront plus suivre en résolution ?>>

La préocupation d'un industriel, c'est de faire son chiffre,
Le parc des vieilles optiques ce n'est pas son problème.

<<Si on admet qu'il est plus facile de juger de l'effet des bascules, donc de la répartition de la netteté, sur une grande surface de visée, on aurait là une raison technique à avoir des capteurs plus grands (c'est un peu maigre, d'accord).>>

Bof : vous mettez un boitier en mode acquisition directe sur un G5 + écran de 30 pouces, une chambre 8x10 va vous sembler ridicule ;-)))

La taille du capteur, c'est juste un problème de marché,
Le capteur du H2D (35,8x49) ne semble pas bousculer la concurrence vers des capteurs plus grand (qui existe en astronomie depuis des années, mais à quel prix ;-)))

HG


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: pier eno 
Date:   24-10-2005 14:55

un boitier en mode acquisition directe sur un G5 + écran de 30 pouces, une chambre 8x10 va vous sembler ridicule

Excellente solution de terrain, merci de la suggestion ! = )

Donc logique financière ?
Il doit bien y avoir une raison industrielle pour ne pas se lancer dans la fabrication de capteurs plus grands, non ?


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: Henri Gaud 
Date:   24-10-2005 14:59

Excellente solution de terrain, merci de la suggestion ! = )

Le soucis des bascules hyperfine n'est pas une préocupation de terrain,
Mais de studio, d'ou une réponse studio.

<<Il doit bien y avoir une raison industrielle pour ne pas se lancer dans la fabrication de capteurs plus grands, non ?>>

Puisqu'on vous dit que les grands capteurs existent, 250x250 mm sur certains télescopes, courez donc chez votre fournisseur habituel.

HG


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: pier eno 
Date:   24-10-2005 15:01

OK, merci. J'arrête de poser des questions idiotes.


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: romain 
Date:   24-10-2005 15:04

la seule motivation des industriels, vous l'avez compris c'est de produire en masse, le plus possible. Si la recherche se tourne vers la miniaturisation parce que le marché est développé logiquement vers de appareils numériques de petits formats et le camphones qui représentent un marché encore plus important.
Donc la numérisation est l'orientation logique, inplacable.

de toute façon si l'on sait faire petit on peut faire grand. l'inverse est plus difficile

romain


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: Henri Gaud 
Date:   24-10-2005 15:10

<<le camphones qui représentent un marché encore plus important. >>

Les éconnomistes prévoient (on a le droit de douter bien sûr), que le marché des softs pour téléphones "haut de gamme" dépasse le volume d'affaire des jeux vidéo et celui des majors compagnie du monde du cinema en qq années.

La photo professionnelle, c'est négligeable devant de tels enjeux !!!!

HG


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: romain 
Date:   24-10-2005 15:13

pardon comme je travaille sur de la numérisation en ce moment ce lapsus est apparu.
je voulais dire la miniaturisation au lieu de numérisation...

romain


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: pier eno 
Date:   24-10-2005 15:39

Le ridicule ne tue pas, alors je continue…

Pour l'instant, la photographie numérique haute-résolution, c'est le dos 36X48 à capteur silicium, ou, pour des applications plus exigeantes en terme de résolution, les dos à balayage. Pensez-vous que ce partage soit la nouvelle norme ?

Le format 36X48 trouvera bien une limite de résolution, ou alors ce seront les optiques qui donneront la limite. Si tel est le cas (les optiques qui limiteraient), peut-on déjà prévoir cette limite ?


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: Jean-Claude 
Date:   24-10-2005 15:53

Depuis que la micro-electronique se developpe, disons les annees 60, il y a
une loi dite de Moore qui dit que le nombre de dispositifs que l'on peut mettre
sur une unite de surface double tous les dix huit mois et l'investissement
necessaire est -je crois- multiplie par 4. Jusqu'ici cette loi ne s'est pas dementie
et devrait etre valable encore quelques annees.
Ceci pour dire que la miniaturisation n'est pas terminee et qu'il y un reve de tout
technologue qui est de mettre de plus en plus de puissance dans des volumes de
plus en plus restreint jusqu'a concurencer la biologie elle-meme.

Alors bien sur il y a le pouvoir separateur des objectifs, mais aura-t-on toujours
besoin d'objectifs dans l'acceptation actuelle du terme.


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: JB 
Date:   24-10-2005 16:04

Je crois savoir (mais sait-on jamais) que plus la surface du capteur (et donc de la dalle silicium) est élevée, plus les taux de rejet sont importants en usine, car plus grande est la probabilité d'y trouver des défauts.
Cela explique le coût des grands capteurs en photographie. Apparemment il y a moins de rejets en CMOS qu'en CCD, mais jusqu'à récemment la technologie CCD était mieux maîtrisée, et surtout il y avait beaucoup plus de plateformes de production CCD de "grande surface" que de CMOS.


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: Henri Gaud 
Date:   24-10-2005 16:10

<<Le format 36X48 trouvera bien une limite de résolution, ou alors ce seront les optiques qui donneront la limite. Si tel est le cas (les optiques qui limiteraient), peut-on déjà prévoir cette limite ?<<

En fait c'est assez simple,
Il faut que le photosite soit le plus petit possible pour que le flou (ou Bokeh) reprenne toutes ses nuances, cela nous donnera des tas de pixels,
Ces pixels nombreux mettrons à mal nos chères optiques.
Ensuite il suffit de savoir à quel diaf vous souhaitez travailler,
En MF si l'on souhaite travailler à F/8 le plafond théorique de définition est de 180 Pl/mm, donc l'avenir sera de choisir entre PdC et définition, ce qui est un peu déjà le cas en petit format.

Ce n'est pas l'optique (bonne ou mauvaise) qui va faire le tri, mais un phénomène implacable : la diffraction.

HG


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: PdF 
Date:   24-10-2005 16:46

Entièrement d'accord avec Henri.

Mais avec quelques nuances.

Le problème de la profondeur de champ, et de son contrôle, n'est pas le plus problématique pour les fabricants de dos. Un surcroît de quelques millions de pixels par rapport à la génération précédente est nettement plus avantageux sur le plan commercial que l'augmentation de la taille du capteur.

Augmenter celle-ci, c'est multiplier arithmétiquement le prix du capteur. Et cela signifie de faire fonctionner le dos sur des caméras de plus en plus grandes. Alors qu'en numérique, même l'obturateur dédié Sinar mesure 6/4,5 cm. Seul Mamiya propose le RZ qui permet de "monter" au-dessus du format 6/6.

Sinar, Mamiya (avec son système "cohérent" à 6/4,5), et Hasselblad ne vont tout de même pas jeter à la poubelle des frais d'investissements récents qui sont vraisemblablement loins d'être amortis.

PdF


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: pier eno 
Date:   24-10-2005 17:25

JB, donne semble-t'il une réponse à la question sur la logique industrielle. Quelqu'un peut-il confirmer ou infirmer ?

A PdF, quel est le problème à monter des dos sur des appareils plus grands ?


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: PdF 
Date:   24-10-2005 17:31

Il n'y a aucun problème, bien entendu.

Personnellement, j'utilise un dos Sinar sur une P2 équipée de toute une volée d'optiques (tous les 4/5, les Sinaron digital, les Nikon 24/36, en passant par les Mamiya 645). Tout cela marche très bien, mais ne se range pas dans une poche-révolver.

PdF


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: romain 
Date:   24-10-2005 22:08

C'est sûr JB ça s'appelle de la probabilité ! -)

C'est surtout l'assemblage de plusieurs CCD qui pose problème. Si vous regardez un capteur type leaf 22wi vous verrez qu'il est constitué de plusieurs unités de CCD pour former le format 4,5x6.

j'avais lancé la question sur un fil à propos d'un capteur réalisé pour un télescope mais on m'avait renvoyé dans les roses en me disant qu'il est un peu ridicule de comparer les moyens de la nasa avec ceux des capteurs professionnels.
Mais j'attend toujours une explication sur cet assemblage de plusieurs petites unités pour former un capteur de type sinar ou leaf.
avis au spécialiste.

Romain


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: Daniel 
Date:   24-10-2005 23:23

Je peux confirmer la logique de JB.

Pour la fabrication de circuits intégrés par photogravure (le CCD ou CMOS est un exemple comme un autre), on expose une tranche de silicium d'une taille maximale (je crois me souvenir d'un disque d'une trentaine de centimètres de diamètre) pour graver les transistors et autres photodiodes.

Tout ce procédé est fait dans une amospère parfaitement exempte de poussières (presque), et c'est le presque qui va jouer. Car ici, on ne parle pas de poussières sur le capteur, comme c'est le cas une fois fabriqué, mais pendant la fabrication. Le moindre corps étranger risque de détraquer le processus de fabrication. Si vous faites 10000 minicapteurs pour compacts et que 1000 poussières vous anéantissent 1000 capteurs (soit 10 %), ce n'est pas encore trop grave. On se retrouve avec 9000 capteurs parfaitement utilisables. Et ensuite, il faut compter ceux qui ne fonctionneront pas pour un quelconque défaut apparu ensuite.

Par contre, si on essaie de faire un capteur 20 x 25 cm, cela risque d'être bien plus compliqué. Il faudrait avoir une atmosphère ABSOLUMENT PARFAITE et exempte du moindre corps étranger, sinon, on pourrait s'y reprendre une bonne dizaine de fois (voire beaucoup plus, comme des milliers) avant d'avoir UN capteur en état de marche.

Voila pourquoi il est en fait avantageux (du point de vue industriel) de faire des capteurs (la règle est en faite la même pour la plupart des composants) de petite taille.


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: pier eno 
Date:   25-10-2005 06:51

Merci Daniel !
On avance…


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: romain 
Date:   25-10-2005 10:18

cette explication ne répond pas à la question de la miniaturisation, à savoir pourquoi mettre un maximum de photosite par mm². Il y a différence entre produire des capteurs de petite taille et produire de capteur de plus en plus riches en photosite pour une même taille.
Car avec l'augmentation de cette densité on augmenté également la probabilité à ce que la poussière tombe sur un photosite.
donc l'explication est ailleurs.

romain


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: JB 
Date:   25-10-2005 11:12

non, ce n'est pas la même chose. Cequi fait baisser le rendement en usine ce sont les impuretés dans le silicium lui même, et non pas des poussières qui "tombent" sur les photosites..Ces impuretés sont inévitables et sont aléatoires. Avant coupe, le silicium se présente comme un gros cylindre. Ensuite, des tranches de silicium sont coupées très finement afin de constituer des dalles sur lesquelles vont être implantées les photosites. Ce qui pose le plus de problèmes, c'est d'avoir une dalle en silicium dopé sans impuretés. Au dessus de ce silicium sont placés un isolant transparent (SiO² qui est une jonction type diode) et encore au dessus, des électrodes en polysilicium. Ca c'est dans le cas d'un capteur matriciel CCD. Mais en ce qui concerne la dalle, il est évident que le risque d'impuretés augmente de manière exponentielle avec la surface. Donc, il est préférable de faire beaucoup de capteurs petits avec une tranche, et d'y implanter tout de même de nombreux photosites (marketing etc.).


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: romain 
Date:   25-10-2005 11:21

JB pouvez-vous nous en dire un peu plus sur la technique d'assemblage de plusieurs CCD pour former un capteur commercial 22Mpix?

"et d'y implanter tout de même de nombreux photosites"
donc vous voyez à la miniaturisation une seule logique de marketing, c'est à dire plus de pixel dans un appareil qui fait toujours la même taille?

romain


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: JB 
Date:   25-10-2005 12:09

Je dirais que c'est une logique économique (pour la surface) couplée à une logique marketting (pour le nombre de photosites). Mais il faut être très prudent car le marché des amateurs n'est pas le même que le marché des "amateurs-experts", qui est lui même différent de celui des professionnels (EOS1DS, Nikon D2x et surtout dos).
Il y a aussi des cas particuliers: pour ce qui est de la taille, je me demande par exemple si chez Nikon en DSLR, le fait de ne pas passer à un capteur 24*36 n' a pas été aussi motivé par une difficulté technique due à la monture en elle même.
En ce qui concerne la logique d'assemblage des CCD, je n'ai pas d'infos là dessus et je ne sais pas comment ils font (mais je suis preneur) . Cet usage corrobore le fait qu'il est bien moins coûteux de fabriquer deux capteurs puis de les assembler, plutôt que de fabriquer un seul capteur pour la même surface.


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: didi 
Date:   25-10-2005 12:25

il y a aussi le facteur déchet.Imaginons,qu'il y ai 100 photosites dans un capteur,si nous avons un taux de déchets de 10% (admettons),il y aurait donc 90 photosites utiles.Mais un capteur plus grand n'en contient pas 100 mais 20 (peut etre mais 10),les 10%prennent plus d'importance donc il faut un taux de réussite superieur.


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: PdF 
Date:   25-10-2005 14:11

Bonjour à tous,

L'option Nikon (en rester au demi-format) vient effectivement du fait que la monture arrière des optiques ne permet pas de concevoir des objectifs à l'attaque très perpendiculaire des rayons lumineux par rapport à la surface sensible.

Un capteur numérique ne digère pas bien les rayons peu perpendiculaires, et à fortiori lorsque celui-ci est doté d'une vitre de protection anti-UV.

Canon a réagi (à temps) en transformant ses montures arrières, jetant à la poubelle toute une (longue) génération d'optiques, dans le but d'"ouvrir" l'arrière. Nikon a préféré rester compatible. Pour le meilleur et pour le pire...

Canon peut donc réaliser des objectifs grand-angle plus confortablement que son challenger.

PdF


 
 Re: capteurs numériques - logique de la miniaturisation
Auteur: Henri Gaud 
Date:   25-10-2005 14:20

<<Canon a réagi (à temps) en transformant ses montures arrières, jetant à la poubelle toute une (longue) génération d'optiques, dans le but d'"ouvrir" l'arrière. Nikon a préféré rester compatible. Pour le meilleur et pour le pire...>>

Canon a réagi (à temps) : EOS c'est 1980-85 il me semble, le numérique était encore loin ;-)))

Canon a eu beaucoup de chance !!!

HG




 
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