2019 - New technologies

Pour garder mon "fil" sur les avancées technologiques...

Une nouveauté qui pourrait être intéressante :



Une nouvelle approche pour limiter la saturation et augmenter la capture sur de courtes périodes... 
Comme expliqué ici (petit, je sais...) 



On verra si cela se matérialise dans les capteurs "astro" un jour...

Bon... Je sais, un peu gore... Mais voici le "défiltrage" Biologique !



Petit mot d'explication... 

Les mammifères ne peuvent pas voir la lumière à plus de 700 nm de longueur d'onde.

Pourquoi ?
C'est du à la fois aux propriétés thermodynamiques physiques des "opsines" détectrices de photons
dans l’œil et un choix de l'évolution (on n'a pas besoin de voir la "chaleur" pour chasser, on dispose
d'un outil de "pointage" efficace si prédateur, et de "fuite" si proie).

Mais si on veut "ajouter" la détection de la lumière infrarouge proche invisible (NIR), on peut désormais utiliser des nanoparticules injectables "de conversion ascendante" (nommé pbUCNPs) qui se lient aux photorécepteurs existants. 

Ces nanoparticules finissent par se fixer sur les photorécepteurs rétiniens et deviennent des
"transducteurs de lumière NIR" qui vont augmenter la perception des luminosités dans cette gamme... 

En théorie, avec des effets secondaires négligeables... (à voir  , car la colorimétrie en visuel de jour, je m'interroge...)

Et pour valider tout cela, on a injecté cette solution à des souris qui ont, sur base  d’enregistrements corticaux et de tests visuels démontrés une capacité étendue de détection NIR (avec des panneaux 
"lumineux" dans cette longueur d'onde, par exemple).

En outre, la vision du modèle lumineux NIR parait compatible avec la lumière ambiante, et a pu coexister  avec la vision naturelle... (faudrait demander l'avis des souris, remarquez !  )

Mais évidemment... Entre "vision infrarouge" naturelle et vision "bionique" (via circuit intégré), 
la modification de l'existant pour le "booster" est une piste intéressante... 




Donc... Le visuel en NIR sans défiltrer son APN ? 
C'est pour demain !!!

Si on apprécie la piqûre nécessaire...  


Si vous en voulez plus ? 
Regardez la video des chercheurs... 

Hé bien, on se rapproche chaque jour un peu plus des récits de sciences fictions! Ca me plairait bien de voir avec un spectre étendu... Ne soyons pas trop gourmand trop vite, si nos bâtonnets pouvaient déjà voir le Halpha ce serait bien pour l'astro

Sais-tu que l'on voit apparaître des personnes (au niveau mondial, s'entend) qui disposent de 4 "couleurs", en standard dans la rétine... (1 "cône" avec une "couleur" étendue...)

On appelle cela tétrachromatisme, et cela étend le spectre vers l'UV (autre côté)


Donc, en combinant les deux.. Cela fait de 370mm à 700nm... Et capable de passer de 0.01 lx à 130000 lx en un instant... Fameux capteur, quoi qu'on dise !

Une petite nouveauté... 
Un capteur dont on peut moduler les facteurs de prises de vue (pas si banal en soi) mais aussi : la matrice RGB utilisée... 
Car outre les "filtres de focalisation" variables, même le "filtre couleur" est variable... 

Donc : une simplification assez intéressante du capteur...

  
Un capteur basé sur ce type de méthode "tout en un" pourrait même dynamiquement s'adapter à la longueur "optimale" pour un pixel donné... Mais le côté "puissance de calcul" lors d'une capture d'image risque assez important.

Et oui, 2019-1976 = 43 ans déjà....  

"In early 1974, while at Kodak Research Labs (KRL), Dillon lead a team developing an early prototype color video camcorder. Instead of the conventional design using a large color prism and three CCD sensors, he conceived the idea of fabricating a color filter mosaic over the individual pixels of a single CCD. Brault, his KRL colleague, then perfected a process for coating organic color dyes through photoresist windows during wafer fabrication. To determine the optimum color pattern, Peter consulted KRL mathematician Bryce Bayer, who invented the checkerboard arrangement now known as the “Bayer Pattern”. These visionary ideas made capturing color digital images inexpensive and ubiquitous. Today, nearly everyone carries the technology they developed in their purse or pocket, since billions of integral color sensors are used each year in smart phones.

Dillon presented a paper, co-authored by Brault, describing the world's first single-chip color sensor in December 1976 at IEDM in Washington D.C. The auditorium was packed with scientists from the leading semiconductor and video camera manufacturers. Afterwards, many visited KRL to learn about this important imaging breakthrough. 



The research building where Dillon and Brault worked was expanded in the early 1980s to manufacture the world’s first color megapixel imagers, which were used in many pioneering digital cameras. The facility is used today by ON Semiconductor to fabricate color CCDs with up to 50MP."



Et aujourd'hui... 

CCD : 3,2 Gpixels, 3200 cm2 (56cm * 56cm)

Sony innove... 
Ils annoncent la disponibilité d'une innovation datant de 2017...
      



En gros, de la HDR intégrée dès la prise d'image... Et en UNE capture...

On implémente de plus en plus d'algo de type "Neural Network" dans les appareils...

Ensuite, petite annonce du IMX555 (100 MPix, 6k video capture)


Avec une large série de "binning modes" disponibles dès le capteur...

Tiens, si vous voulez vous acheter une CCD...

Quand on sortira un boitier avec ce capteur... 


Le Lince 11M a été spécifiquement conçu comme capteur ultra-rapide d'image, il permet des images en sortie de capteur à 715fps dans la résolution 4K, 
ou 1400fps quand le fenêtrage passe en HD.

=> Pour le planétaire et le solaire... Cela ouvre des perspectives... On passe de 120 à 600 en performance.

Pour faciliter l'implantation, le capteur est compatible avec le format d'APS-C en 4K.

Pour les bricoleurs argentés ? 

Bon, rien à voir avec l'astro... 

Mais la techno liée aux capteurs fait des progrès...

A part un truc (prévision)... "Minority Report" est déjà dépassé... 
Et les autres feuilletons SF deviennent réalité... 

Ouchhhh, ah oui, quand même, ils sont "à la pointe".... et comme (j'ai entendu un reportage dernièrement) la population est contente du système, pourquoi s'arrêter...

De toute façon tu sais ce qu'on fait à ceux qui ne sont pas content...

http://www.lefigaro.fr/secteur/high-tech/2017/12/27/32001-20171227ARTFIG00197-la-chine-met-en-place-un-systeme-de-notation-de-ses-citoyens-pour-2020.php

On est très loin de l'astro... 

Par contre, on parlait de la pollution lumineuse en Chine...

http://french.xinhuanet.com/2018-09/09/c_137456615.htm

Hélas, pas de données disponibles... 
Mais on sait que Hong Kong aurait le record de la PL...

Moi j'attends surtout le nouveau Sony IMX455.
C'est LE capteur que j'attendais pour mes lulus!!!

24x36
Nouvelle génération de CMOS à très faible bruit et énorme dynamique (en version Mono)
3.76µm
Binnable par hardware et software (apparemment)
Et surtout QE= ....80%!!!!!!

Sortie prévue normalement pour 2020

Il y a eu deux présentations (sérieuses) du capteur, entre beaucoup de rumeurs, si je ne m'abuse...
Puisqu'il est une version "réduite" du 551... On pouvait encore pas mal modifier la donne.

Si on regarde les specs de base : 
 
So a new sensor (variant) just surfaced, IMX455, a stripped down version
of the 60MP IMX551 available off-the-shelf.

Effective pixels: 9600×6400
Recommend recording pixels: 60MP
11/12/14/16Bit ADC
Full Pixel 9fps/14Bit ADC
SLVS-EC 8Lane
Single ADC in Video Mode
12-ADC in Still Picture Mode
Native ISO 64/400

Confirmé par la roadmap en 2019


Et apparemment, le premier a sortir, ce serait QHY... Suivi de près par ZWO

Avec la QHY600 qui devrait être "sortie" en Mars 2019 (et confirmée).
https://www.qhyccd.com/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=94&id=55

Et la ASI6200 un tout petit peu après... 
Mais qui n'est toujours pas annoncée réellement sur le site du constructeur... 
Les "sheets" ne sont pas disponibles "officiellement"

Tu irais vers quelle version ? Ou une autre (la version APN annoncée, mais pas vraiment confirmée)

https://www.digitalcameraworld.com/news/sony-alpha-a7r-iv-60mp-camera-could-be-in-the-works-8k-shooting-incoming

J'attends la version pleine 24x36.

N'étant pas particulièrement fana du matos chinois et de leur intégration de capteur, j'ai pris contact avec Moravian pour savoir s'ils comptaient l'implémenter dans un de leur boitier G3.

Ils m'ont confirmé que le projet était en route (et à coté de ça, ils s'étonnaient un peu des annonces prématurées de QHY et ASI alors que le capteur ne sera distribué par Sony que pour 2020 apparemment).

Je suppose que les autres gros fabricants vont aussi le rentrer dans leur gamme...

Mais bref, pour moi, si Moravian le sort, je le prendrai chez eux, la qualité du matos est excellente et le travail d'intégration, gestion du bruit, gestion des drivers etc est impec...

Reste plus qu'à attendre...
Ma nouvelle monture n'arrive qu'au mois d'aout, le temps de la prendre un peu en mains, etc, le nouveau capteur arrivera pile poile...

Amusant à savoir... Le "Laser Catapulting"... 

Comment fait-on des "microlenses", déposées au niveau de chaque photosite... 

En deux phases : 
1) on dépose une "précouche" non finie
2) on la termine avec la forme finale en "chauffant" au laser...



 

Bon, je ne vais pas aller "profondément" dans le sujet.... Car cela nous emmènerait trop loin dans 
la théorie...

Mais cela vaut le coup de le signaler : les progrès fais dans le domaine de "illumination quantique"... 




En trois lignes :
- lors d'une prise d'image (ici thermique), d'un objet "masqué" par une barrière (aussi thermique) et le bruit induit génère des pertes
de contrastes qui nuisent à la visibilité de "qui est derrière"...  
- pour améliorer cela, on ajoute un flux quantique issu de de paires photons corrélées... 
- en combinant le tout (flux thermique, flux quantique) sur un capteur, on peut quantiquement "libérer" l'oiseau de sa cage physique...   

Ok, on travaille sur des éléments "fort simples"... 

Mais... 
Un jour, est-ce qu'un mur pourra encore "arrêter" que l'on regarde à travers lui ?
 

Un nouveau venu... Après JPEG, MPEG, et les limites actuelles à la compression dynamique... 
Voici DLACS ou Deep-Learning- Aided Compressive Sampling ....

Alors que les techniques de compression traditionnelle s'appliquent généralement sur le 
capteur au niveau physique, en s'aidant de technique de type "deep learning", on peut 
se contenter de compresser par ensuite, ce qui peut faire gagner jusque 20x en performance
énergétique... Car chaque compression "physique" = de l'énergie = de l'autonomie de batterie... 

Est-ce que cela pourrait servir pour les images statiques hors aspect énergétique ?  
Faudra voir...

Bientôt la fin de cette rubrique... 

Mais je vais vous parler d'un nouveau "produit" qui nous concerne directement... 

Le "Low Light CFA" (ou Color Filter Array)

Comme tout le monde (du forum, évidemment  ) le sait, la sensibilité d'un capteur RGB 
est fortement impacté par la "grille" Bayer qui bloque une partie de la luminosité... 




Et de nombreuses tentatives de "réarrangement" ont été tentées 



Clairement (et rien de neuf), le fait de laisser passer la lumière "neutre" augmente la sensibilité globale, mais a aussi un effet de "déséquilibre" du spectre (du moins visuellement) lors du traitement
de l'image... Le 1R + 2G + 1B, il y a évidemment une raison. 

Dans le cas RYYB (moyenne via jaune et calcul), le déséquilibre sera encore plus noté... 

C'est là que la "Voyage 81" rentre en jeu... Et ils annoncent : 


La technique utilisée combine plusieurs éléments, comme le montre le schéma ci-dessous... 


  
Comme vous voyez, ce "new CFA" devrait permettre des gains substantifs (en théorie)... 

En fouillant dans la doc, on peut trouver un "living sample" du style :



Ce qui, appliqué à l'astro devrait être évidemment intéressant... 

Mais, pour le moment, comme vous vous en doutez : on le réserve à la "conduite automatique de nuit"... 

Mais qui sait : patience ?