Canon Révolutionne la Vision nocturne avec un Capteur SPAD
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PARIS – 21 Juin 2024 – canon frappe fort avec son nouveau capteur SPAD,une technologie révolutionnaire. Quoi ? Une avancée qui améliore significativement la vision nocturne. Où ? Dans divers secteurs, de la photographie à l’automobile. quand ? Dès aujourd’hui, avec des applications futures. Pourquoi ? Pour une meilleure performance en basse lumière. Cette innovation, fruit de l’expertise de Canon, ouvre des perspectives passionnantes dans de multiples domaines. Découvrez comment le capteur SPAD change la donne et continuez votre lecture pour en savoir plus !
Canon Révolutionne la Vision Nocturne avec un Capteur SPAD à Gamme Dynamique Élevée
Canon a dévoilé une avancée significative dans la technologie des capteurs d’image : un nouveau capteur SPAD (Single Photon Avalanche Diode) doté d’une gamme dynamique exceptionnellement élevée. Cette innovation promet de transformer la photographie et la vision dans des conditions de très faible luminosité,ouvrant de nouvelles perspectives pour diverses applications.
(Images prises avec une longueur focale de 25 mm et une ouverture f / 1,4)
Comment Fonctionne le Nouveau Capteur SPAD ?
Les capteurs SPAD fonctionnent selon le principe du comptage de photons. Chaque photon qui frappe un pixel est détecté et comptabilisé. Cette méthode élimine le bruit de lecture, permettant la capture d’images claires même dans des conditions de faible éclairage.De plus,la distance au sujet peut être mesurée rapidement et avec une grande précision.
Les capteurs SPAD traditionnels rencontraient des arduousés à séparer les photons individuels à des niveaux d’illuminance élevés, ce qui entraînait un blanchiment de l’image. de plus, ils consommaient beaucoup d’énergie car chaque photon compté nécessitait de la puissance.
La Technologie de Comptage de Photons Pondérés
Le nouveau capteur SPAD de Canon utilise une technologie innovante appelée “comptage de photons pondérés”. Cette technologie exploite la corrélation entre la fréquence d’arrivée des photons et l’illuminance. Elle mesure le temps nécessaire au premier photon pour atteindre le pixel, puis estime le nombre total de photons qui arriveront pendant une période donnée.
Cette approche permet d’éviter le blanchiment de l’image en estimant avec précision le nombre de photons sans les compter individuellement. Le sujet peut ainsi être capturé clairement, même en présence d’une grande quantité de lumière.
Alors que les capteurs SPAD conventionnels comptent chaque photon individuellement, la nouvelle méthode estime la quantité totale de photons incidents en fonction du temps d’arrivée du premier photon. Cela permet d’atteindre une plage dynamique élevée de 156 dB, soit environ cinq fois supérieure à celle des capteurs précédents2.
Cette méthode réduit également la consommation d’énergie par pixel d’environ 75 % en diminuant la fréquence des détections de photons. De plus, elle atténue le scintillement causé par la capture de lumière provenant de LED, comme les feux de circulation.
applications Potentielles du Capteur SPAD
Canon prévoit que ce nouveau capteur trouvera des applications dans divers domaines, tels que la surveillance, l’équipement embarqué pour véhicules et l’industrie. Il pourrait notamment être utilisé dans les systèmes de conduite autonome3 et les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS)3.
La demande de capteurs embarqués augmente avec les progrès de la conduite autonome. Parallèlement, le renforcement des normes de sécurité nécessite des technologies de capteurs avancées pour garantir la sécurité de la conduite autonome.
Les capteurs CMOS actuellement utilisés dans les véhicules présentent des problèmes de visibilité dans des environnements à fort contraste, comme les sorties de tunnel ou les conditions de très faible luminosité. Canon a résolu ces problèmes en combinant de nouvelles fonctionnalités avec les capteurs SPAD conventionnels, qui excellent dans la prise de vue en basse lumière.
Canon a présenté cette nouvelle technologie de capteur le 12 juin 2025 lors du Symposium 2025 sur la technologie et les circuits VLSI à kyoto, au Japon.
Canon continuera à créer de la valeur en exploitant la puissance de la technologie et de l’innovation pour contribuer à la résolution des problèmes sociaux.
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Pour référence, une nuit de pleine lune mesure environ 0,2 lux.
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2
Contrairement à la conduite automatisée (AD), dans laquelle le système est le conducteur principal et atteint la conduite entièrement automatique.
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3
Contrairement à la conduite automatisée (AD), dans laquelle le système est le principal moteur et réalise une conduite entièrement automatique, les systèmes avancés d’assistance au conducteur (ADAS) permettent une conduite plus sûre en soutenant la conduite humaine.
Aperçu du nouveau Capteur SPAD
- Alors que les capteurs SPAD conventionnels comptent tous les photons incidents un par un, le capteur SPAD nouvellement développé utilise une technologie unique appelée comptage de photons pondérés qui estime la quantité totale de photons incidents dans une certaine période de temps en fonction de la détection du premier photon incident. Cela élargit considérablement le nombre de photons qui peuvent être mesurés.
- Cette technologie peut également atténuer le scintillement lorsque la lumière des LED telles que les feux de circulation est capturée.
Plus tôt l’arrivée du premier photon incident,plus la lumière incidente.
| Caractéristique | Capteurs SPAD Conventionnels | Nouveau Capteur SPAD Canon |
|---|---|---|
| Méthode de Comptage | Comptage de chaque photon individuellement | Estimation du nombre total de photons basée sur le premier photon détecté |
| Plage Dynamique | Inférieure | 156 dB (environ 5 fois supérieure) |
| Consommation d’Énergie | Élevée | Réduite d’environ 75% |
| Gestion du Scintillement LED | Non atténué | Atténué |
L’Évolution des Capteurs d’Image
Le développement des capteurs d’image a connu des avancées considérables au fil des ans. Des premiers capteurs CCD aux capteurs CMOS et maintenant aux capteurs SPAD, chaque génération a apporté des améliorations significatives en termes de sensibilité, de résolution et de plage dynamique.
Les capteurs SPAD représentent une rupture technologique en raison de leur capacité à détecter des photons individuels. Cette sensibilité extrême ouvre de nouvelles possibilités dans des domaines tels que l’astronomie, la microscopie et la vision nocturne.
Le saviez-vous ?
Les capteurs SPAD sont également utilisés dans les lidars (Light Detection and Ranging) pour la cartographie 3D et la détection d’objets.
Astuce
Pour optimiser la performance d’un capteur SPAD, il est essentiel de contrôler la température et de minimiser le bruit électronique.
FAQ sur les Capteurs SPAD
- Qu’est-ce qu’un capteur SPAD et comment fonctionne-t-il ?
- Un capteur SPAD (Single Photon Avalanche Diode) est un détecteur de lumière extrêmement sensible capable de détecter et de compter des photons individuels. Il fonctionne en amplifiant le signal d’un seul photon pour créer un signal électrique mesurable.
- Quels sont les avantages du nouveau capteur SPAD de Canon par rapport aux capteurs conventionnels ?
- Le nouveau capteur SPAD de Canon offre une plage dynamique plus élevée, une meilleure performance en basse lumière, une consommation d’énergie réduite et une atténuation du scintillement lors de la capture de lumière LED.
- Comment la technologie de comptage de photons pondérés améliore-t-elle la performance du capteur SPAD ?
- La technologie de comptage de photons pondérés estime le nombre total de photons incidents en mesurant le temps nécessaire pour que le premier photon atteigne le pixel, ce qui permet d’éviter la saturation de l’image et d’améliorer la plage dynamique.
- Dans quels domaines le nouveau capteur SPAD de Canon pourrait-il être appliqué ?
- Ce capteur SPAD pourrait être utilisé dans la surveillance, l’équipement des véhicules, l’industrie, la conduite autonome et les systèmes avancés d’assistance à la conduite (ADAS).
- Quelle est la plage dynamique du nouveau capteur SPAD de Canon ?
- Le nouveau capteur SPAD de Canon atteint une plage dynamique élevée de 156 dB, environ cinq fois plus élevée que les capteurs précédents.
Que pensez-vous de cette avancée technologique ? Quelles applications potentielles vous semblent les plus prometteuses ?
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