Capteur CCD et SuperCCD

[PierreH]

Bonjour,

j'ai sacrifié mes vieux APN en panne pour en observer les capteurs, notamment pour comparer un CCD classique à un SuperCCD de Fuji.
Les matrices CCD sont protégées par une fenêtre en verre soudée à la puce : afin d'éviter tout coup de marteau risqué pour le capteur, j'ai utilisé un étau pour comprimer latéralement la puce : le verre se brise par compression en se projetant vers l'extérieur.
Puis à la pince coupante, j'ai retiré les bords de la puce pour permettre à l'objectif de se rapprocher suffisamment près du capteur pour permettre la mise au point et l'éclairage.

En voici les clichés :

un Canon Ixus 300 (Elph S300) à capteur CCD classique 1/2.7" de 2 Mp et matrice de Bayer

Canon Ixus 300 (Elph S300) à capteur CCD classique 1/2.7" de 2 Mp

CanonIxus300.jpg (169.74 Kio) Vu 10361 fois

un Fuji F700 à capteur SuperCCD* SR 1/1.7" de 3.1Mp avec filtres spécifiques

Fuji F700 à capteur SuperCCD* SR 1/1.7" de 3.1Mp avec filtres spécifiques

FujiF700.jpg (182.02 Kio) Vu 10353 fois

* SuperCCD : matrice à photosite en octogone et filtres colorés spécifiques (non Bayer)
La version HR rajoute une petite photodiode pour les hautes lumières à coté de la photodiode habituelle sous chaque microlentille. On ne voit pas ici les photodiodes mais uniquement les filtres sous chaque microlentille.

Mes premiers clichés étaient très décevants : très peu colorés.
En me promenant dépité sur les capteurs, je me suis rendu compte que les bords, habituellement non utilisés, étaient très colorés !
La matrice présente un filtre collé sur la partie active qui réduit la perception des couleurs au microscope (très grosse baisse de luminosité : on voit les parties sombres sur mes clichés).
Ce n'est pas un filtre anti infra-rouge car celui ci est situé entre le capteur et l'objectif : je les ai déjà retiré.
Est ce que c'est un filtre passe-bas (anti-hautes fréquences), celui qui empêche le moiré ?

matériel utilisé :
microscope Zeiss WL
APN Coolpix 990 sur Leitz Periplan x10/20
éclairage LED Seoul P4 Promicron
système d'épiscopie II B utilisé en fond clair avec objectif HD 10x/0.2 achromatique
Optovar x2.5

Retraitements images : niveaux des couleurs et luminosité/contraste

[Fredlab]

Bonsoir

Très intéressant.
Enfin, à l'usage, super CCD ou pas, il n'y a pas de secret, agglutiner des photosites sur une surface minuscule, ça n'est pas bon pour la dynamique, la montée en sensibilité et les possibilités de fermer le diaphragme.
Il y a la technologie Foveon, prometteuse sur le papier, mais Sigma n'arrive vraiment pas à en faire quelque chose... ses boitiers reflex (SD 14 puis SD 15) sont à la ramasse sur de nombreux points.

Par hasard, aurais-tu conservé l'intégrité des objectifs de tes compacts cassés ?
A ce qu'il parait, ça peut être très bon pour les mettre en inversé au bout d'un soufflet pour faire de la supermacro
(et comme je suis en phase d'équipement pour...)

[PierreH]

Heureusement, des progrès ont été fait à de nombreux niveaux, qui compense en partie seulement cela.
Mon Fuji F31fd, depuis offert à une amie, présentait un piqué incroyable pour un compact.
Mon actuel F200EXR n'en atteint pas le niveau.
Je pensais aussi que Sigma avec les capteurs Foveon avait atteint le Saint Graal, mais ce n'est pas le cas question boitier et intégration dans des compacts accessibles.
Leur capteur est tout de même exceptionnel : je les surveille de près.

Je n'ai malheureusement pas gardé les optiques, je n'avais pas cette information, désolé...

[Fredlab]

Je pensais aussi que Sigma avec les capteurs Foveon avait atteint le Saint Graal, mais ce n'est pas le cas question boitier et intégration dans des compacts accessibles.
Leur capteur est tout de même exceptionnel : je les surveille de près.

Ils ont aussi une façon de fermer la chambre photo (la cage du miroir & Co) qui est aussi géniale... eux, au moins, ils ont une parade probante contre ces saletés de poussières qui passent leur temps à aller se coller sur le "capteur" (très très pénible)
Enfin, les derniers tests dans le "Réponse Photo" (nov 2010) à propos du SD15 (enfin, ils proposent un boitier avec un nombre de pixels équivalent à ce qui se fait maintenant) indiquent que Sigma est vraiment en retard et qu'ils n'ont pas de quoi exploiter le potentiel de ce capteur - sur le papier, cette technologie devait donner le meilleur piqué.

[PierreH]

Disposant d'un excellent objectif Wild Plan Fluotar x20/0.45 Epi d=0 et d'un Wild Plan Fluotar x10/0.40, j'ai voulu faire des clichés en éclairage épiscopique "externe", c'est à dire avec une fibre optique oblique...
...et bien le résultat est tellement moche qu'il est immontrable !
En fait, la lumière est réfléchie par les microlentilles, créant chacune une image aérienne au dessus de l'objet : impossible d'obtenir le capteur net avec ces reflets flous par dessus.
Bref, pour ce genre d'objet, l'épiscopie verticale est absolument nécessaire.

[PierreH]

même conditions de prise de vue mais à l'objectif HD 25x/0.4 achromatique, l'objectif le plus puissant que je possède en HD :

un Canon Ixus 300 (Elph S300)

Canon Ixus 300 (Elph S300) obj x25

CanonIxus300obj25.jpg (157.17 Kio) Vu 10242 fois

Fuji F700 à capteur SuperCCD

Fuji F700 à capteur SuperCCD obj x25

FujiF700obj25.jpg (159.33 Kio) Vu 10249 fois

On visualise maintenant la forme différente des photosites entre les 2 capteurs : carré pour le Canon, octogonale pour le Fuji.

Connaissez vous des images de CCD comparables à celles-ci sur internet ? Cela m'intéresse de voir ce que d'autres ont fait sur ce sujet, mais je n'ai rien trouvé pour l'instant.

[Fredlab]

Bonjour
A vrai dire, de mon côté, c'est bien la première fois que je vois ce genre d'image.
Ce qui est surprenant, ce sont les couleurs des photosites.
On voit aussi que les photosites sont plus gros sur le Fuji.
Bravo encore... c'est vraiment intéressant.

[Daniel]

Re,
j'ai fait des images simillaires sur le capteur d'une caméra vidéo HS d'un collègue.
voir: http://forum.mikroscopia.com/index.php? ... entry19941

Le collègue à gardé la pièce. Je vais éventuellement chercher les fichiers originaux pour les montrer ici.

Pierre, serait il possible de me prèter ces 2 capteurs pour les photographier au 100x épiscopique?

Cordialement

[Christian]

Bonjour,

Ce qui est surprenant, ce sont les couleurs des photosites.

C'est la grille de Bayer que l'on observe ici.
Les photosites (photodiodes), dessous, ont plutôt cet aspect (ici un CMOS, plus complexe qu'un CCD, avec des photosites de 2.5 um) :

Image tirée d'un article intéressant sur le site Astrosurf > http://www.astrosurf.com/luxorion/photo-numerique3.htm

cmos-pixel_b.jpg (104.77 Kio) Vu 10219 fois

[PierreH]

Bonsoir,

oui bien sûr Daniel, je peux te les envoyer : donne moi ton adresse par MP.
J'avais trouvé aussi cette photo au MEB des photodiodes, c'est à dire en dessous du filtre de bayer et des microlentilles.

Je préciserai encore un peu plus : on voit sur mes photos la matrice du filtre de Bayer à travers les microlentilles.
Sur mes photos à l'objectif x25, on voit un point clair au milieu de chaque microlentille : je pense que cela correspond à la lumière que j'envoie qui est focalisée au foyer de chaque microlentille.

Merci Daniel pour nous avoir pointé ce sujet sur mikroscopia (il me semblait bien dans mes souvenirs qu'il y en avait un) mais on ne peut pas y avoir accès sans y être inscrit.

Je pensais mettre peut être ces clichés sur wikipedia, car je n'ai jamais vu de cliché si parlant.
Qu'en pensez vous ?
http://fr.wikipedia.org/wiki/Capteur_photographique