Réalisation d'un système de conversion des couleurs pour un capteur d'images CMOS à photodétecteur sans filtre optique

L'équipe de recherche de mon directeur de recherche, monsieur Yves Audet, travail sur un capteur d'images CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) sans filtre optique novateur. Les capteurs CCD (Charge-Coupled Device) et CMOS actuellement sur le marché sont basés sur des photodétecteurs sensibles à l'intensité lumineuse et non pas à la longueur d'onde. Pour les rendre sensible à la couleur, des filtres chromatiques sont déposés sur chaque photodétecteur afin que chaque photodétecteur ne détecte qu'une longueur d'onde spécifique. Cette façon de faire a deux inconvénients majeurs. Premièrement, l'utilisation du filtre chromatique réduit la sensibilité du capteur puisque ce filtre absorbe une partie de l'intensité lumineuse. Deuxièmement, chaque photodétecteur ne détecte qu'une couleur obligeant le recours à des algorithmes mathématiques d'extrapolation pour déduire les deux couleurs manquantes pour chaque pixel à partir des couleurs des pixels adjacents. Le nouveau capteur novateur remédie à ces deux inconvénients en ne nécessitant pas le dépôt des filtres optiques chromatiques sur les photodétecteurs. Il détecte les couleurs en utilisant la propriété d'un matériau semi-conducteur selon laquelle la profondeur de pénétration des ondes électromagnétiques varie avec la longueur d'onde. En utilisant cette propriété, le capteur permet de détecter trois couleurs avec chaque pixel. Le nouveau capteur est réalisable entièrement en technologie CMOS contrairement à un capteur de la compagnie Foveon qui a vue le jour en 2002 et qui utilise le même principe d'absorption de la lumière dans un semi-conducteur pour filtrer la lumière selon la longueur d'onde. Ce capteur n'est pas compatible avec la technologie CMOS parce qu'il utilise trois photodiodes enfouies verticalement dans le semi-conducteur. Ceci rend la réalisation de ce capteur coûteuse. Le présent travail de recherche est une continuité dans les efforts de développement du nouveau capteur d'images. Il consiste à trouver une méthode pour la conversion des couleurs de l'espace de couleurs du capteur en couleurs dans un espace standard. La conversion des couleurs est réalisée à l'aide d'une matrice 3x3 de conversion des couleurs.