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Demain des photos à 50 millions de pixels

PROPOS RECUEILLIS PAR RIDHA LOUKIL rloukil@industrie-technologies.com
En vingt ans, l'imagerie numérique s'est banalisée grâce à une vertigineuse baisse des prix, doublée d'une amélioration prodigieuse de la qualité de l'image. Du QV-10 de Casio à 250 kilopixels, qui a donné le vrai départ de la photo numérique en 1994, aux reflex actuels à 24,6 megapixels, la progression technologique est fulgurante tant dans les capteurs que dans l'optique ou le traitement de l'image. Comment les technologies clés de l'imagerie numérique vont-elles continuer à évoluer ? Rencontre avec Tetsurô Gotô, le patron R&D en imagerie de Nikon.

La course aux pixels constitue le phénomène le plus frappant de l'évolution de la photo numérique. Est-elle aujourd'hui terminée ?

Tetsurô Gotô. Non, elle n'est pas près de s'arrêter. Même si les résolutions actuelles des capteurs d'images vont au-delà des besoins, la compétition sur le marché fait que cette course aux pixels va se poursuivre. D'autant plus que techniquement rien ne s'oppose à une telle évolution. Un capteur d'images se présente comme un circuit intégré, similaire à un microprocesseur ou une mémoire Flash. Or la miniaturisation récurrente en électrique fait qu'il sera toujours possible d'augmenter la résolution. D'ailleurs, des capteurs à 50 millions de pixels et plus existent déjà dans des applications pointues comme l'observation astronomique. Leur utilisation aujourd'hui sur des appareils photo se heurte à un simple problème de coût. Avec le cycle de maturation technologique et la réduction des coûts, la situation sera différente demain. Mais augmenter la résolution est une chose, améliorer la qualité de l'image en est une autre. Nous faisons attention pour que l'accroissement du nombre de pixels ne se traduise pas par des détériorations en termes de sensibilité et de bruit.

Le capteur Cmos, rejeté au départ par la plupart des fabricants, s'impose aujourd'hui sur tous les appareils reflex du marché. Comment expliquez-vous cette évolution ?

T. G. Le capteur d'images Cmos offre de nombreux avantages sur le capteur traditionnel CCD en termes d'intégration (les photosites et les circuits de traitement sont réunis sur la même puce), de rapidité (les photosites n'ont pas besoin d'éléments intermédiaires pour transmettre leurs informations au processeur d'images) et de consommation de courant (ce qui est bénéfique pour l'autonomie de l'appareil photo). La rapidité est utile non seulement pour la fonction vidéo, disponible aujourd'hui sur presque tous les appareils photo du marché, mais surtout pour saisir des objets se déplaçant à grande vitesse comme une voiture de course, une fusée dans le ciel, une balle de golf en vol ou une goutte de pluie qui tombe. Autre atout : la flexibilité puisqu'on peut, selon les besoins, mobiliser juste la partie du capteur qu'il faut, ouvrant la voie à une multitude de fonctions impossibles à réaliser avec un capteur CCD. Mais ces avantages se paient normalement par du bruit et une baisse de la sensibilité. En nous appuyant sur notre longue expérience en imagerie, nous avons réussi à mettre au point des mécanismes de correction qui annulent ces défauts. C'est pourquoi, comme Canon ou Sony, nous développons nos propres capteurs Cmos. Chaque fabricant cultive aujourd'hui un savoir-faire unique, reflet de sa perception de la qualité de l'image.

Alors pourquoi cette technologie n'équipe-t-elle pas encore les appareils photo compacts ?

T. G. Tout simplement pour une raison de coût. Un capteur Cmos de qualité photo revient aujourd'hui plus cher qu'un capteur CCD, une technologie plus ancienne et donc plus mature. Des marques comme Casio, Canon ou Sony commencent cependant à l'utiliser sur des appareils compacts. C'est le signe qu'une évolution irréversible est en marche. Je suis persuadé qu'à plus ou moins long terme, le capteur Cmos va évincer le capteur CCD. C'est juste une question de temps.

Des produits portables comme les baladeurs ou les téléphones mobiles commencent à troquer leur écran LCD contre un écran Oled. La photo est-elle prête à suivre ?

T. G. L'écran, qui fait office de moniteur, est un élément important d'un appareil photo. Il en constitue d'ailleurs le deuxième composant le plus coûteux après le capteur d'images. À l'instar de Canon, Samsung ou Sony, nous avons adopté la technologie Oled sur un appareil compact, le Coolpix S70 lancé à l'été 2009. L'écran utilisé mesure 3,5 pouces de diagonale et offre des fonctions tactiles multipoint. À ce stade, nous ne sommes pas prêts à étendre l'expérience aux appareils reflex. L'écran Oled, aussi intéressant soit-il en termes de luminosité, de contraste et de consommation, présente l'inconvénient d'afficher des couleurs trop vives, loin des couleurs naturelles. Plus gênant : sa durée de vie est trop courte à cause d'un vieillissement rapide des matériaux électroluminescents.

Qu'en est-il de l'optique et du traitement de l'image, les deux éléments invisibles d'un appareil photo ? Ils semblent évoluer moins vite, non ?

T. G. Erreur ! L'optique, qui constitue le premier élément déterminant la qualité d'un appareil photo, avant le capteur et le moteur de traitement d'images, progresse en permanence. Nous travaillons sur la forme et la combinaison des lentilles. Nous mettons à profit les nanotechnologies pour réaliser des revêtements de nanocristaux évitant par exemple les tâches de lumière qui apparaissent dans certaines conditions d'exposition. Le moteur de traitement d'images évolue également au rythme des avancées dans l'électronique et le logiciel. Le moteur Expeed, embarqué dans nos appareils, affiche aujourd'hui une puissance de traitement supérieure à celle des PC !

Que pensez-vous de la lentille liquide développée en France par Varioptic ? Pourra-t-elle remplacer demain l'optique rigide des appareils photo ?

T. G. Je ne le crois pas. Cette technologie est intéressante pour la fonction photo intégrée dans des terminaux portables comme les téléphones mobiles. Mais pas pour les appareils photo. La qualité des images est insuffisante même pour les compacts. C'est du moins la situation aujourd'hui.

À cause de la pression sur des prix, l'industrie de la photo va t-elle tomber dans la « commoditisation » à l'instar de ce qui est arrivé à l'industrie du PC ?

T. G. L'appareil photo numériqueconstruit comme un PC à partir de trois composants clé standard - capteur d'images, dispositif de mise au point optique et moteur de traitement d'images - achetés dans le commerce n'est pas pour demain. Au contraire, l'heure est plus que jamais à la différenciation sur le marché. Et pour cela, nous devons maîtriser en interne les trois technologies clés.

Les innovations créées pour la photo ont-elles vocation à trouver des applications ailleurs ?

T. G. Certainement. Les technologies que nous développons pour améliorer la sensibilité ou la fidélité des couleurs peuvent être utilisées dans les caméscopes numériques, les systèmes de vidéosurveillance ou encore les dispositifs de sécurité en automobile. Nous sommes d'ailleurs ouverts à des transferts dans des applications en dehors de notre métier. c

SES 5 DATES

1973 Rejoint Nikon après son diplôme d'ingénieuren électronique de l'université de Chiba (Japon). 1975 Entre au bureau d'études de la division photo. 1997 Devient directeur général du bureau d'études de la division photo. 2004 Prend la direction du développement de tous les produits d'imagerie du groupe. 2009 Est nommé directeur R&D du laboratoire d'imagerie

NIKON

Fondé en 1917, Nikon fait partie des deux marques phares de l'optique dans le monde aux côtés de Canon. La photo constitue 60 % de son activité. Avec 23 700 personnes dans le monde, le groupe affiche un chiffre d'affaires de 8,9 milliards de dollars au 31 mars 2009.

Au-delà de la photo

A l'instar du téléphone mobile, l'appareil photo numérique tend à offrir d'autres fonctions. Après l'intégration du GPS en 2008, Nikon lance en octobre 2009 le Coolpix S1000pj, le premier appareil photo faisant aussi office de projecteur. Plus besoin de téléviseur, de micro-ordinateur ou de cadre photo. L'appareil suffit pour partager les images en les projetant avec une luminosité de 10 lm et une résolution de 640 x 480 pixels. Le moteur de projection est développé en interne sur la base d'un microécran LCD réflectif de 0,4 pouce et une LED blanche. Très compact (9 cm3) il se loge dansle Coolpix S1000pj qui reste ainsi à peine plus gros que son équivalent sans projecteur (le Coolpix S70). Il consomme 3,9 W, et permet une heure de projection avec la batterie de l'appareil.

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