Les capteurs 3D vont envahir vos smartphones

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Les capteurs 3D vont envahir vos smartphones
03 Janvier, 2019

A la demande des constructeurs de smartphones, Sony met le paquet sur le développement de capteur de temps de vol (ToF), des composants qui permettent de modéliser des scènes en 3D.

 

La 3D est morte, vive la 3D ! Après avoir fleuri – et flétri – la « 3D » est de retour dans nos smartphones… via les capteurs de temps de vol. Comme le révèle Bloomberg, Sony est sur la brèche. Le géant mondial des capteurs est en effet sollicité par l’industrie – notamment Apple – pour développer ces composants.

 

Point d’affichage holographique ou de captation vidéo, il s’agit ici de capteurs dits « de temps de vol » (Time of Flight sensor) qui sont capables de modéliser une scène en trois dimensions en mesurant le trajet de la lumière.

 

Déjà numéro un mondial des capteurs d’image, Sony a commencé à fournir les outils logiciels de développement aux constructeurs de smartphones, comme le précise Bloomberg.
Dans un contexte de stagnation voire de baisse des volumes de vente des smartphones, les industriels comptent notamment sur les capteurs de temps de vol « 3D » pour dynamiser les ventes par le biais de nouveaux usages. Ces capteurs peuvent en effet servir aussi bien au déverrouillage du téléphone par le biais d’une reconnaissance volumétrique du visage, prendre des photos volumétriques (3D) d’une scène, analyser des commandes gestuelles ou encore améliorer les expériences de réalité augmentée.

 

ToF : la mesure de la lumière

Les capteurs de temps de vol (ToF) ne sont pas des capteurs d’images classiques. Ils ne récoltent ni cliché d’un instant, ni une séquence vidéo et ils se fichent des couleurs. Pourtant, la lumière est bien au cœur de leur fonctionnement puisque ce sont ses variations qui les intéressent.
Un ToF est un composant dont chacun des pixels est capable de mesurer avec une précision de l’ordre de la nanoseconde le trajet de rayons lumineux qu’une source connue (généralement placée à côté du capteur) a émis. Cela lui permet de mesurer avec une extrême précision la distance de ces objets et, en effectuant plusieurs mesures par seconde, de les modéliser dans l’espace (en « 3D »).

 

Chaque pixel étant indépendant des autres, un capteur ToF offre une résolution moindre car l’électronique qui les accompagne est plus encombrante. Par rapport aux lasers, les ToF ont une portée moindre, mais leur mesure est instantanée (pas de balayage), sont plus petits et surtout bien moins chers. Des atouts clés pour leur intégration dans les smartphones.

 

Business potentiellement très juteux

En tant que champion de la production de capteurs, Sony tient à maintenir sa domination et c’est pourquoi l’électronicien japonais s’engouffre dans le segment des ToF. Mais Sony n’est pas le seul sur la brèche. Depuis un moment déjà, le champion franco-italien STMicroelectronics fournit de tels capteurs pour les iPhone (capteurs en façade pour le système de mise au point de la caméra en façade des iPhone 7). Quant aux Chinois, Silicon Integrated vient tout juste d’annoncer le premier ToF conçu et fabriqué dans l’Empire du Milieu.

 

La compétition sera féroce car les enjeux sont énormes. Non seulement les ToF vont être intégrés dans de nombreux appareils – des automobiles intelligentes aux smartphones – mais en plus ils devraient arriver en force. Dans les téléphones par exemple, ils devraient s'installer au moins par paire : un à l’arrière pour l’AR, et un à l’avant pour la reconnaissance faciale. Il pourrait même être encore plus nombreux pour des usages plus intenses : pour l’heure, il faut trois capteurs ToF pour la reconnaissance gestuelle !

 

Du pain béni ! Pour les constructeurs de téléphones qui veulent stimuler un marché en manque d’innovations, et pour les champions de l’électronique qui doivent continuer de faire tourner leurs usines.

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