Un nouveau périphérique pour le Raspberry Pi vient de voir le jour. la CAMERA PI v2 améliore encore la qualité d’image qu’il sera possible d’obtenir avec la framboise :).
Le capteur passe de 5 Mpixels à 8 Mpixels (60% de pixels en plus!) mais surtout il utilise la technologie BSI (Back Side Illuminated ou Illumination par l’arrière) qui permet à la lumière d’atteindre la diode sensible à la lumière sans devoir traverser les couches de connexion des pixels. Ces couches comportent des pistes conductrices en métal qui provoquent de la diffraction et des réflexions nuisibles à la qualité de l’image. De plus l’action directe de la lumière sur la diode améliore la sensibilité du capteur.
Au sommaire :
La Camera Pi V2
La nouvelle version de la caméra possède des caractéristiques améliorées par rapport à la Camera Pi d’origine :
- Capteur 8 Mégapixels
- Dimension du capteur 3280 x 2464 pixels
- Résolutions vidéo 1080p30, 720p60 et 640x480p90
- Dimension du pixel 1,4 µm X 1,4 µm avec technologie OmniBSI
- Dimension de la partie optique 1/4″
La Caméra Pi v2, comme le modèle précédent, sera disponible en 2 versions : avec ou sans filtre infrarouge.
La technologie OmniBSI
Capteur OmniBSI
OmniBSI ™ représente une évolution importante dans la production des capteurs d’image CMOS (CIS = CMOS Image Sensor). L’approche est radicalement différente de celle des architectures de fabrication traditionnelles des pixels appelée FSI (Front Side Illumination = Illumination par l’avant). Avec l’utilisation de la technologie BSI (Back Side Illumination = Illumination par l’arrière), le fabricant OmniVision propose des architectures de CIS permettant une amélioration de la sensibilité, de la reproduction des couleurs et une meilleure qualité d’image.
La construction d’un capteur CMOS avec ses 8 millions de pixels oblige à créer plusieurs couches comportant les transistors et les liaisons électriques vers les pixels. L’épaisseur du métal déposé est tellement fine, que le métal est presque transparent (eh oui, il n’y a pas que le grillage du poulailler qui soit en métal transparent 🙂 ). Malgré cela une partie de la lumière est diffusée ou réfléchie par les couches métalliques du capteur FSI. La conséquence est une diminution de la sensibilité du pixel (lumière absorbée ou réfléchie) et de la diaphonie avec les pixels voisins (lumière réfléchie et dispersion).
La technologie OmniBSI consiste à monter le capteur d’image à l’envers et à disposer les filtres de couleur et les micro-lentilles sur la face arrière des pixels de telle sorte que la lumière soit recueillie par la face arrière du capteur. OmniBSI renverse la disposition des couches. Le métal et les couches diélectriques se trouvent alors sous le réseau de capteurs, offrant un chemin beaucoup plus direct à la lumière pour qu’elle atteigne le pixel. Ceci qui optimise le facteur de remplissage (taille des pixels plus importante) pour offrir une meilleure sensibilité en faible lumière.
Cliquer pour agrandir
Cette approche diffère des architectures classiques d’éclairage par l’avant (FSI), dans lesquelles la lumière arrive sur la zone photosensible par la face avant du pixel. Cela oblige la lumière à traverser en premier lieu les transistors, les couches diélectriques et des pistes en métal. Ceci peut bloquer la lumière ou la dévier vers les pixels voisins réduisant le facteur de remplissage et créant d’autres problèmes comme la diaphonie entre les pixels.
Les avantages d’OmniBSI
- Amélioration de l’efficacité quantique (QE) et de la sensibilité
- OmniBSI atteint 70-80% d’efficacité contre 40% pour les FSI
- OmniBSI augmente la sensibilité de 50%
- Réduction de la diaphonie électrique et optique
- Moins de sensibilité aux variations d’éclairage
- Angle de champ plus large (CRA = Chief Ray Angle)
- Permet de fabriquer des modules plus minces
- Permet d’utiliser des lentilles avec une ouverture plus importante
(meilleur rendement en faible luminosité) - Moins d’assombrissement de l’image en raison de la meilleure sensibilité
- Meilleure compatibilité avec les zooms ( dans lesquels le CRA change)
Le capteur qui équipe le module Camera V2 est un Sony IMX219
Vidéo
La Camera Pi V2 utilise un capteur Sony utilisant la technologie BSI. Cette vidéo d’Omnivision explique comment la technologie BSI permet d’améliorer la qualité de l’image et la sensibilité du capteur. (Vidéo (c) Omnivision – http://www.ovt.com/technologies/technology.php?TID=2)
Comparatif V1 <=> V2
Où trouver la caméra Pi v2 ?
Chez Kubii les deux modèles sont disponibles :
Conclusion
En attendant de pouvoir tester sur le terrain ce nouveau modèle de caméra, il faut noter que c’est l’évolution permanente des caractéristiques des capteurs d’images sur les smartphone qui permet cette évolution. Il existe déjà une gamme de capteurs OmniBSI2 qui réduit la taille du pixel à environ 1 µm et améliore encore la diaphonie entre les pixels. On peut supposer que le choix d’une technologie plus ancienne est liée à la nécessité de maintenir un prix bas. Ce fut d’ailleurs le même choix qui prévalut pour les premiers SoC.
Les caractéristiques semblent alléchantes. Il va falloir mettre en œuvre ces caméras pour se rendre compte de la qualité de la vidéo et voir si les pilotes intégrés dans Raspbian sont 100% compatibles.
Quoiqu’il en soit, amateurs d’images et de vidéos, ces nouvelles caméras vont encore nous entraîner vers des achats de cartes microSd de taille plus importante…
Sources
- http://www.sony.net/Products/SC-HP/new_pro/april_2014/imx219_e.html
- http://www.sony.net/Products/SC-HP/IS/sensor1/img/products/ProductBrief_IMX219_20140910.pdf
- http://www.ovt.com/technologies/technology.php?TID=2
- http://www.focus-numerique.com/test-1210/glossaire-capteur-numeriques-technologies-presentation-caracteristiques-1.html
- http://www.ovt.com/download_document.php?type=document&DID=35
- http://www.ovt.com/technologies/bsi_technology_backgrounder.pdf
- http://www.kubii.fr/cartes-extension-cameras-raspberry-pi/1654-nouvelle-camera-infrarouge-v2-8mp-640522710898.html
- http://www.kubii.fr/cartes-extension-cameras-raspberry-pi/1653-nouveau-module-camera-v2-640522710881.html
Ping : Une nouvelle Caméra Pi V2 pour le Raspberry Pi : 8 Mégapixels au compteur !
Je me demandais justement il y a 1 semaine environ si je devais craquer sur une Pi-Noir ou attendre une nouvelle version. J’ai bien fait d’attendre 😀
Merci pour la news, j’ai hâte de lire votre teste sur une Pi-Noir.
Bonjour,
un grand merci pour cette info.
Toutefois, je n’ai personnellement jamais vraiment compris la différence entre les deux caméras noire et normale de chez RPi.
D’avance merci si vous avez une brève explication de leurs différences et de leurs conditions d’utilisations.
Bonjour
la caméra « normale » est équipée d’un filtre infrarouge qui élimine cette plage de couleur invisible à l’oeil humain.
la PiNoIR n’a pas de filtre infra rouge
les couleurs sont donc faussées par rapport à la caméra normale pendant la journée
l’intérêt c’est qu’avec quelques LED infrarouges on éclaire de façon invisible pour l’homme une scène nocturne que la caméra IR capte sans problème.
j’espère que mon explication a été claire 😉
sinon dites le moi !
cordialement
François
Bonjour 🙂
Moi, votre réponse mon convient parfaitement.
Bonne journée à vous et merci
Bonjour et très bonne revue comme d’habitude.
Une question : quelle est la latence de cette caméra entre la lentille d’entrée et le câble de sortie?
Cordialement
bonjour Maxime
Aucune, comme pour le premier modèle (enfin, tellement courte qu’elle est négligeable !)
ce qui provoque la latence c’est le logiciel qui traite l’image
sur un simple flux c’est de l’ordre de la demi seconde à une seconde
avec une détection de mouvement ou de visage on grimpe à 5 secondes voir plus
cordialement
François
bonjour
dans mon projet je veux utiliser raspberry pi 3 , je veux que tu m’aider quel caméra compatible avec ce raspberry pi caméra V3 ou bien caméra V2.1 .
cordialement .
Bonjour
je ne connais pas de caméra v3
la 2.1 fonctionne avec le Raspberry Pi 3
cordialement
François
Bonjour,
Merci bcp pour ce blog!
j’ai du mal a trouver une info satisfaisante sur la gamme de longueur d’onde a laquelle est sensible le capteur. Si vous avez l’info ce serait intéressant .
Amicalement
François
Bonsoir,
J’ai fait l’acquisition d’une camera Pi NoIR. Je ne trouve pas d’explication au transparent bleuté fourni avec la caméra.
Pouvez-vous me dire quel est son rôle et surtout s’il est dangereux pour la caméra d’utiliser cette dernière avec un éclairage infrarouge sans ce filtre.
Par avance, merci
Marc
Bonjour Marc
oui pas de souci pour utiliser la caméra sans le filtre !
voyez ici on en a discuté
posez vos questions à la suite de ce commentaire si nécessaire
https://www.facebook.com/Framboise314/posts/933318593433902?comment_id=933528016746293
cordialement
François
Bonjour Francois.
je viens de faire une image sur mon PI3 avec le module camera V2.1
L’image est toujours fortement floue, à 1m, à 3m, à 10m
j’utilise un simple :
raspistill -v -o /tmp/camera1.jpg
une idée ?
merci.
Bonjour Thierry
il semble que les caméras V2 sont réglées pour une distance de 70cm
essayez tous les 10cm entre 30cm et 1M
si c’est le cas pour vous il faut précautionneusement décoller l’objectif et le régler à votre convenance
cordialement
François
Merci Francois.
J’ai trouvé. Il faut se servir d’une petite molette en plastique blanche livrée avec. L’enfoncer délicatement sur le bout de la caméra. Et tourner d’environ 3/4 de tour (visser). Et comme pas miracle 😉 le flou disparait. C’est nette très près jusqu’à l’infini.
cordialement,
Thierry
Bonjour Thierry
merci pour le retour
ça a évolué parce qu’avec les modèles que j’avais reçus (lors de la sortie de la V2) il n’y avait pas d’outil 😉
cordialement
François
Merci beaucoup !
Bonjour François,
Merci pour votre site toujours très bien documenté. C’est pourquoi, je me permets de vous solliciter pour votre aide.
Après connexion d’une caméra pi V2 8M sur mon raspberry pi3 b+, j’obtiens le même message d’erreur « erreur : mmal_vc_component_enable: failed to enable component: ENOSPC. » suite à l’activation du port caméra et lancement de la commande « raspistill -o image.jpg ».
J’utilise la dernière version de Raspbian stretch mise à jour.
La commande « vcgencmd get_camera » me retourne : supported=1 detected=1
Avez-vous déjà rencontré ce problème ?
Cordialement,
C. Durand
Bonjour
j’ai effectivement eu des remontées sur ce type de défaut, y compris via le SAV
mais pas de solution pour le moment
les conseils classiques :
avoir une alim de bonne qualité (2,5A)
vérifier (refaire) les branchements du câble de chaque côté (caméra et prise sur le Pi)
Mettre à jour le système puis le firmware du rasPi (sudo rpi-update)
tenez moi au courant, je n’ai pas eu ce défaut
cordialement
François
Bonjour François,
Merci pour ta réponse si rapide. Pour ceux que cela intéresse, je peux préciser que des caméras USB classiques fonctionnent parfaitement sur le raspberry pi3 b+ (même si elles sont très anciennes !).
L’essai de 2 caméras pi v2 8M neuves a généré le même message d’erreur.
Affaire à suivre si je trouve la solution.
Cdt,
C. Durand
Oui et la panne semble référencée mais je n’ai pas d’autres infos…
https://github.com/ccrisan/motioneyeos/issues/1480
J’ai acheté récemment un raspberrypi 2 B VI 2 et une picamera v2 8Mpixel. Je prends des photos en rgb avec un programme python.
Avec une résolution de (2944×2464) et en dessous, je prends des photos. Avec la résolution maxi de la camera 3280×2464 le programme python m’indique une erreur au niveau du port : « out of memory ».
Je n’ai pas trouvé de solution en cherchant sur le web au sujet de la configuration de mémoire du port du raspberrypi
Est-il possible de prendre des photos en rgb en résolution maxi.
Merci de votre réponse
Bonjour
Vous utilisez PiCamera ou c’est un programme fait maison ?
est ce que ça fonctionne avec Raspistill ?
https://picamera.readthedocs.io/en/release-1.13/fov.html
« Modes with full field of view (FoV) capture from the whole area of the camera’s sensor (2592×1944 pixels for the V1 camera, 3280×2464 for the V2 camera). Modes with partial FoV capture from the center of the sensor. The combination of FoV limiting, and binning is used to achieve the requested resolution.«
Ping : Caméra 12 MégaPixels à objectif CS pour le Raspberry Pi - Framboise 314, le Raspberry Pi à la sauce française....
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