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La technologie LinX utilise plusieurs petits capteurs au lieu d'un capteur plus grand. Les petits capteurs peuvent être différentiés (monochrome/couleur, grand/petit diaphragle,...) et l'image résultante est combinée mathématiquement.

La technologie LinX utilise plusieurs petits capteurs au lieu d'un capteur de taille normale. Les petits capteurs ont une résolution moindre (puisque la taille des photosites est déjà à la limite de la physique et ne peut pas être réduite), mais cela est compensé en combinant les images des différents capteurs pour produire une image synthétique en résolution plus haute.

Première image:
(quand deux images sont comparée, la première image est celle produite par un iphone 5S)
Le premier avantage du capteur multiple est évident: il permet une épaisseur moindre, ce qui est important pour les smartphones, puisque la focale (qui détermine l'épaisseur du capteur en son entier) dépend de la grandeur de la partie sensible.

Les capteurs de smartphones et tablettes n'ont pas de mise au point (fixfocus) ni de diaphragme. Il n'y a tout simplement pas de place pour des composants mécaniques. Il faut donc faire avec l'image que le capteur produit. Cela ne pose pas de problème pour la mise au point, les petit capteurs ont généralement une image (plus ou moins) nette d'un mètre à l'infini. Par contre le diaphragme fixe fait que le capteur peut être ébloui s'il y a beaucoup de lumière.

Seconde image:
Les capteurs qui composent la matrice ne doivent pas nécessairement être identiques: on peut par exemple combiner un capteur équipé d'un grand diaphragme (captant plus de lumière, mais dont l'image est moins nette) avec un capteur avec petit diaphragme (moins sensible, mais l'image est plus nette quand il y a suffisamment de lumière).

Un avantage qui apparait alors est la plus grande dynamique du capteur dans son entier, qui permet d'enregistrer correctement des parties très claires et des ombres très foncées (ce que ne peut pas faire un appareil photo compact ni un reflex bas de gamme).

Troisième image:
On peut également combiner un capteur monochrome (intrinsiquement plus sensible car il n'a pas de filtre coloré) avec un capteur couleur qui ne produit que l'information couleur. Le capteur monochrome produit des images plus nettes puisqu'il n'y a pas d'interpolation nécessaire. Nos yeux sont moins sensibles à l'information couleur.

On peut réduire la taille des photosites monochromes pour produire une image monochrome plus détaillée, ce qui n'est pas possible avec un capteur à matrice de bayer à cause des interférences qui se produisent quand la taille des photosites ce rapproche de la longueur d'onde de la lumière.

Quatrième image:
Un des avantages qui saute le plus aux yeux dans les tests pratiques est la sensibilité plus élevée quand on photographie en faible lumière (l'image est comparée à celle d'un iphone 5S au dessus, l'illumination fait 1 lux). L'image reste très détaillée même en faible lumière. C'est comme si l'appareil photo était équipé d'une optique beaucoup plus grande. Or c'est actuellement un des points faibles des appareils photos des smartphones.

Cinquième image:
Il va de soit que le système se base surtout sur le calcul, plus que sur la qualité du capteur même pour obtenir de tels résultats. Le système multi-capteurs permet même de déterminer une échelle des profondeurs. C'est à première vue une fonction inutile, mais elle permet par exemple de créer une vue en 3D de l'objet photographié (une vue limitée tout de même, mais il devrait être possible de combiner plusieurs images dans le futur). L'image produite est non pas codée en RVB, mais en RVBZ (rouge, vert, bleu, distance)

De plus, l'information de distance peut être utilisée dans des appareils reflex (équipés d'une mise au point). Les appareils reflex ont tous un ou plusieurs capteurs secondaires pour déterminer l'exposition et la distance. Il est donc possible d'utiliser l'information de ce multi-capteur, pour par exemple produire une image live view qui permet également la mise au point continue (très interessant en cas de vidéo).

L'utilisation de plusieurs modules ayant une résolution plus faible au lieu d'un seul module permet également une réduction des coûts. Un capteur qui doit tout pouvoir faire (haute résolution, bonne sensibilité, dynamique acceptable, etc) coute très cher et quand vous achetez un appareil photo, il s'agit toujours d'un compromis entre prix et qualité. Avec LinX, c'est le processeur qui analyse les images et produit une image de haute qualité à partir de capteurs moyens.

Cette technologie pourrait également apparaitre sur des appareils compact classiques qui utiliseraient alors plusieurs petits capteurs complets indépendants sur l'appareil. Il ne faut plus de mise au point puisque les petits capteurs utilisés ont une profondeur de champ plus élevée et il ne faut plus de diaphragme non plus. Il est ainsi possible de produire des appareils compacts moins chers (à partir de capteurs bon marchés) et produire une image de synthèse de bonne qualité en combinant les différentes images. Ici aussi, c'est le firmware qui réalise ce petit miracle.

En utilisant 3 ou 4 capteurs équipés chacun d'un filtre couleur (pour tout le capteur et non pour chaque photosite) on peut éviter les inconvénients du filtre de bayer (moiré, perte de définition, etc).

Par contre, le zoom optique n'est pas possible, puisque chaque petit capteur devrait disposer d'un mécanisme de zoom qui fonctionne en parfait synchronisme avec les autres capteurs.

Comme la technologie produit une information de distance, il est possible de flouter l'avant plan et l'arrière plan, comme si on aurait utilisé un appareil reflex. Il est même possible de déterminer par après le plan de netteté (sur un ordinateur équipé du logiciel adapté), puisque le multi-capteur produit une image nette à toutes les distances. Il est aussi possible de remplacer l'arrière plan par une autre photo.



Ce sont les mathématiques qui viennent à la rescousse pour réaliser toutes ces fonctions complexes. Les chercheurs de LinX proviennent de différents secteurs: imagerie médicale et militaire, processeurs et programmation, opticiens, etc.

Cette technologie très prometeuse a été rachetée par Apple. Il est fort probable qu'il vont l'utiliser dans la nouvelle génération de smartphones.

Systèmes multi-optiques
LinX

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