CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) : technologie de capteur d'image utilisée dans pratiquement toutes les caméras de cinéma numérique contemporaines.
CMOS signifie Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (semi-conducteur complémentaire à oxyde métallique) et désigne une technologie de semi-conducteur qui constitue la base du capteur d'image dans la technologie des caméras. Le capteur CMOS convertit la lumière incidente à travers l'objectif en signaux électriques, qui sont ensuite traités pour former l'image numérique. Aujourd'hui, pratiquement toutes les caméras de cinéma numériques – y compris les modèles d'ARRI (série ALEXA), RED et Sony – sont basées sur des capteurs CMOS.
Le CMOS est, aux côtés du CCD (Charge-Coupled Device) plus ancien, le deuxième type de construction de capteur majeur. Alors que les capteurs CCD transportent la charge de chaque pixel séquentiellement vers un amplificateur central, chaque pixel d'un capteur CMOS possède son propre circuit d'amplification et de lecture (Active-Pixel-Sensor, APS). Cela permet d'intégrer des circuits logiques, des amplificateurs et des convertisseurs analogique-numérique directement sur la même puce.
Dans la conception à pixels actifs, chaque pixel convertit la charge collectée par l'élément photodiodique en une tension amplifiée sur place. Les signaux sont lus ligne par ligne et colonne par colonne, traités en parallèle par des amplificateurs de colonne et numérisés sur la puce. Avantages de cette architecture :
La manière dont un capteur CMOS est lu détermine le comportement du mouvement de l'image :
| Méthode de lecture | Fonctionnement | Caractéristique |
|---|---|---|
| Rolling Shutter | Le capteur est exposé et lu ligne par ligne, séquentiellement | Peut présenter des distorsions ("effet Jello", skew) lors de mouvements rapides ou de panoramiques ; le plus répandu dans les caméras de cinéma |
| Global Shutter | Tous les pixels sont exposés et lus simultanément | Reproduction du mouvement sans distorsion, plus complexe techniquement |
La majorité des capteurs CMOS – en particulier dans le domaine du cinéma – utilisent le rolling shutter, car il permet d'obtenir une haute qualité d'image. Les capteurs CMOS à global shutter sont utilisés, par exemple, dans certaines caméras Sony, Blackmagic et AJA.
Pour la pratique sur le plateau, il est pertinent de savoir que le rolling shutter peut entraîner des distorsions lors de mouvements de caméra très rapides ou de sujets en mouvement rapide ; de plus, des bandes de luminosité peuvent apparaître dans l'image lors de sources lumineuses vacillantes (par exemple, lumière LED ou fluorescente non gradée). ARRI développe ses capteurs CMOS depuis l'ARRIFLEX D-20 (2005) et la première ALEXA (2010) en collaboration avec le fabricant de semi-conducteurs onsemi ; selon le fabricant, l'ALEXA 35 atteint environ 17 diaphragmes de plage dynamique. Les capteurs CMOS sont aujourd'hui considérés comme la norme pour l'aspect cinématographique typique, une plage dynamique élevée et de bonnes performances en basse lumière.
Ich nutze CMOS-Sensoren gezielt für ihre Dual-Native-ISO-Performance – bei der ARRI Alexa LF kann ich zwischen ISO 800 und 3200 wechseln, ohne Bildrauschen zu erhöhen. Das Rolling-Shutter-Verhalten erfordert präzise Kameraführung bei schnellen Schwenks, da sonst Verzerrungen auftreten.
CMOS-Sensoren ermöglichen mir Dreharbeiten bei natürlichem Licht bis in die blaue Stunde hinein, ohne die Bildstimmung durch Kunstlicht zu verfälschen. Die hohen Bildraten schaffen neue erzählerische Möglichkeiten für Zeitlupen-Sequenzen direkt am Set.
CMOS-Kameras reduzieren meine Stromkosten um 60% gegenüber CCD-Systemen und benötigen kleinere Akkupacks für mobile Drehs. Die kompakte Bauweise spart Transport- und Versicherungskosten, während die längeren Akkulaufzeiten weniger Drehtage-Unterbrechungen bedeuten.
1. Zu welchem Department gehört „CMOS"?
2. Wie viele verschiedene Fachperspektiven bietet dieser Eintrag?
Le lexique fait partie de l'écosystème Filmfarm — aux côtés du chiffrage (FilmBalance), d'un magazine professionnel (FilmCircus) et de la mise en relation des équipes (FilmCall, CrewMesh). Un vocabulaire commun pour toute la production.