Caméra à capteur WDR

[satourne]

Quelques constructeurs proposent des capteurs CMOS à large dynamique nommés WDR ou HDR :

 

http://www.ovt.com/products/sensor.php?id=87

http://www.pixim.com/products-and-technology/pixim-nightwolf

http://www.new-imaging-technologies.com/native-wdr-cmos-sensors.html

 

Il semble s'agir de véritables capteurs à haute dynamique, entre 110 et 120dB (max), et non d'un traitement interne réalisé à partir de différentes expositions.

On en trouve qui équipent des caméras IP ou composite, mais je n'en ai pas encore trouvé en USB.

 

Je serais curieux de connaître le résultat sur la Lune.

Quelqu'un a déjà testé ?

Modifié 28 mars 2013 par satourne

[olivdeso]

Il semble s'agir de véritables capteurs à haute dynamique, entre 110 et 120dB (max), et non d'un traitement interne réalisé à partir de différentes expositions.

 

Là je ne suis pas sur du tout. Il faut bien lire la datasheet en détail. Souvent les exposition multiples sont faites par le capteur lui même en fait. L'image est directement en HDR à la sortie du capteur, mais il y a bien eu plusieurs expositions en amont.

Pour connaitre vraiment la dynamique du capteur, il faut regarder le bruite de lecture (en rolling shutter) et le full whell (ou full depth, bref le nombre max d'électrons par pixel). Il suffit de diviser l'un par l'autre, de passer ça en dB (-20log() ) et là tu as la vraie dynamique du capteur.

 

Par ex, dans la spec courte du OV10630 ils indiquent SNR max = 39dB (c'est très moyen d'ailleurs, voir mauvais). De là ils en tirrent 115dB de dynamique. Pas de secret, il faudra plusieurs expositions qui sont faites et traités sur le capteur lui même.

 

Dans les camera astro, il y a la capteur aptina MT9M034, (dans la QHY5LII) qui supporte aussi cette fonction. Je ne sais pas si elle est implanté au niveau du driver et le ralentissement de frame rate que ça entraine (2x moins 3x moins...) à voir.

 

Edit : la taille des pixels est un bon indicateur de la dynamique. Il faut des gros pixels pour avoir une grande dynamique. Il faut aussi un bruit de lecture faible. Actuellement, le bruit de lecture baisse pas mal dans les nouvelles générations de CMOS. Par contre les pixels sont aussi de plus en plus petit et nombreux. Les capteur ont moins de surface, ça coute moins cher et ça rentre dans des petits APN ou des smartphone, c'est là ou il y a le marché qui génère du volume et des revenus. on ne trouve donc pas beaucoup de capteur CMOS modernes à gros pixels, ça coûte cher.

 

Le dernier lien que tu donne (NIT sensor) propose ce type de capteur à très gros pixels. Par exemple le NSC0803-SI à pixels de 25µ. Là on peut atteindre une grande dynamique avec une seule exposure et donc un frame rate élevé (domage qu'ils ne donnent pas le détail). Par contre avec des pixels de 25µ, il faudra un F/D démentiel, de l'ordre de 90, soit une barllow x9 sur un C11 :::

Modifié 30 mars 2013 par olivdeso

[satourne]

La dynamique des capteurs que nous utilisons actuellement est très loin de celle de l'oeil humain.

Qui n'a jamais été surpris de constater qu'un APN, même très cher, est incapable de résoudre un simple contre-jour ? Sujet trop sombre et décor trop lumineux.

En réalité le capteur WDR ne va pas produire une dynamique de 120dB mais va pouvoir l'exploiter. L'astuce réside dans la compression du signal. Ce que sait très bien faire l'oeil.

En une seule exposition, un "vrai" capteur WDR va limiter le signal de chaque cellule indépendamment au fur et à mesure que le signal s'intensifie . Les signaux faibles vont rester relativement intacts et le niveau de saturation va au final se retrouver repoussé.

 

Le WDR à été développé pour la surveillance vidéo, d'où des capteurs actuels peu performants en terme de rapport signal/bruit et des interfaces vidéos orientées réseaux, ... pour l'instant ...

 

ps: Sur les liens, seul NIT proposent quelques capteurs à pixels supérieurs à 10µm (10,15 et 25). La majorité se situe plutôt entre 4µm et 7µm.

[satourne]

Je viens d'acheter une caméra équipé d'un capteur WDR Pixim Seawolf pour moins de 70 euros port compris :

- Capteur WDR 1/3"

- Video composite 690x460

- Pixel 7µm x 7µm

- Couleur CMY

- Sensibilité 0,1lux

- OSD Menu

http://www.camera2000.com/fr/3d-dnr-690tvl-hd-ultra-wdr-pixim-s-seawolf-image-sensor-security-camera.html

 

J'ai choisi ce model de caméra car il était au format CS et que je possédais l'adaptateur.

 

Pour l'acquisition j'ai utilisé un grabber à 12 euros plutôt destiné à la copie de VHS ...

 

Un menu est accessible via des boutons poussoirs à l'arrière.

On peut régler le gain et la vitesse max du shutter : 1/100 1/200 1x 2x ou 4x

Je n'ai pas vu de différence avec 1/100, 1/200 ou 1X mais le grabber que j'utilise est assez limité.

Il y a un mode jour ou nuit. Le mode jour est en couleur, le mode nuit en N/B. C'est la seule différence que j'ai pu noter.

On peut peut permuter l'image horizontalement et/ou verticalement. J'ai trouvé cela pratique pour redresser l'image.

On peut régler le niveau de WDR, mais je n'ai pas remarqué trop de différence.

 

Au premier essai en plein jour c'est assez surprenant de voir des arbres et le ciel bleu en fond. D'habitude les arbres sont noirs ou le ciel est blanc.

 

Un petit test sur la lune hier soir :

 

 

 

Ces images sont de simples captures.