FR2881011A1

FR2881011A1 - Procede de realisation d'un appareil de capture et/ou restitution d'images et appareil obtenu par ce procede

Info

Publication number: FR2881011A1
Application number: FR0550163A
Authority: FR
Inventors: Frederic Guichard; Bruno Liege; Jerome Meniere
Original assignee: Dxo Labs SA
Current assignee: Lens Correction Technologies SAS
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2006-07-21
Anticipated expiration: 2025-01-19
Also published as: KR20120125399A; JP2008533550A; FR2881011B1; CA2594977C; WO2006077344A2; EP1839433A2; CN101107841A; KR101226423B1; CA2594977A1; WO2006077344A3; JP5633882B2; US20080107350A1; CN101107841B; KR20070114717A

Abstract

L'invention concerne un procédé de réalisation d'un appareil (20) de capture et/ou restitution d'images qui comprend un système optique (22, 22') de capture et/ou de restitution d'images, un capteur (24) et/ou générateur (24') d'images, et/ou un système d'asservissement (26), l'image étant traitée, en vue de son amélioration, par des moyens numériques (28, 28') de traitement d'images.Le procédé est tel qu'on détermine ou sélectionne les paramètres du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images et/ou du système d'asservissement, à partir des capacités des moyens numériques de traitement d'images.On minimise ainsi les coûts de réalisation et/ou on optimise les performances de l'appareil de capture et/ou de restitution d'images.

Description

PROCEDE DE REALISATION D'UN APPAREIL DE CAPTURE ET/OU RESTITUTION

D'IMAGES ET APPAREIL OBTENU PAR CE PROCEDE.

L'invention est relative à un procédé de réalisation d'un appareil de capture et/ou de restitution d'images qui comprend un système optique de capture et/ou de restitution d'images, un capteur et/ou générateur d'images, et/ou un système d'asservissement, l'image étant traitée, en vue de son amélioration, par des moyens numériques de traitement d'images.

L'invention concerne aussi un appareil obtenu par un tel procédé de réalisation.

Les techniques connues de conception ou de réalisation de 13 tels appareils de capture et/ou de restitution d'images, tels que des appareils de photos numériques ou argentiques, ou des projecteurs vidéos ou projecteurs d'images, consistent à sélectionner en premier lieu les propriétés des éléments matériels de l'appareil, notamment le système optique de visualisation ou de projection, le capteur ou générateur d'images et le système d'asservissement. Ensuite, le cas échéant, on prévoit des moyens numériques de traitement d'images pour corriger les défauts d'au moins l'un des éléments matériels de l'appareil.

En particulier, pour concevoir un système optique d'appareil, on établit tout d'abord un cahier des charges, c'est-à- dire qu'on spécifie l'encombrement, les plages de focales, les plages d'ouverture, le champ couvert, les performances exprimées, soit en taille de tache image, soit en valeur de FTM (fonction de transfert de modulation), et le coût. A partir de ce cahier des charges, on sélectionne un type de système optique et, à l'aide d'un outil logiciel de calcul optique, tel que l'outil Zemax , on sélectionne les paramètres de ce système permettant de respecter au mieux les spécifications du cahier des charges. Cette mise au point du système optique s'effectue de façon interactive. De façon générale, un système optique est conçu pour qu'il présente la meilleure qualité au centre de l'image et, habituellement, la qualité aux bords de l'image est de niveau inférieur.

En outre, les techniques habituelles sont telles que le système optique est conçu de façon à cbtenir un niveau déterminé de distorsion, de vignetage, et de flou, afin que le système optique puisse être comparé à d'autres systèmes optiques.

Par ailleurs, pour les appareils photographiques numériques, on spécifie aussi les caractéristiques du capteur, à savoir: la qualité des pixels, la superficie des pixels, le nombre de pixels, la matrice de microlentilles, les filtres anti-alias, la géométrie des pixels, et la disposition des pixels.

La technique habituelle consiste à sélectionner le capteur d'un appareil de capture d'images indépendamment des autres éléments de l'appareil et, notamment, du système de traitement d'image.

Les appareils de capture et/ou générateurs d'images comportent aussi habituellement un ou plusieurs systèmes d'asservissement tels qu'un système d'exposition et/ou un système de mise de point ( autofocus ).

Ainsi, pour spécifier un système d'exposition qui commande l'ouverture et le temps de pose, éventuellement le gain du capteur, on détermine les modes de mesure, en particulier on détermine les zones de l'image sur lesquelles l'exposition sera mesurée ainsi que le poids affecté à chaque zone.

Pour un système de mise au point, on détermine le nombre et la position des zones de l'image qui seront utilisées pour effectuer la mise au point. On spécifie aussi, par exemple, une consigne de déplacement du moteur.

Dans tous les cas, ces spécifications s'effectuent part de la constatation que ces techniques classiques de conception ou de réalisation d'appareils ne permettent pas de profiter pleinement des possibilités offertes par les moyens numériques de traitement d'images.

Ainsi, l'invention concerne, de façon générale, un procédé de réalisation d'un appareil de capture et/ou de restitution d'images qui comprend un système optique de capture et/ou de restitution d'images, et un capteur et/ou générateur d'images, et/ou un système d'asservissement, l'image étant traitée, en vue de son amélioration, par des moyens numériques de traitement d'images; procédé dans lequel on détermine ou sélectionne les paramètres du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images, et/ou du système d'asservissement, à partir des capacités des moyens numériques de traitement d'images, de sorte à minimiser les coûts de réalisation et/ou à optimiser les performances de l'appareil de capture et/ou de restitution d'images.

Définitions: On précise ici la signification des divers termes utilisés: Un appareil de capture d'images est, par exemple, un appareil photo jetable, un appareil photo numérique, un appareil reflex (numérique ou pas), un scanner, un fax, un endoscope, une caméra, un caméscope, une caméra de surveillance, un jouet, une caméra ou un appareil photo intégré ou relié à un téléphone, à un assistant personnel ou à un ordinateur, une caméra thermique, un appareil d'échographie, un appareil d'imagerie IRM (résonance magnétique), un appareil de radiographie à rayons X. Un appareil de restitution d'images est, par exemple, un écran, un projecteur, un téléviseur, des lunettes de réalité 35 virtuelle, ou une imprimante.

indépendamment de la présence ou traitement d'image. L' invention non de moyens numériques de Un appareil de capture et de restitution d'images, est par exemple, un scanner/fax/imprimante, un mini lab d'impression photos, un appareil de vidéo conférence.

Par système optique de capture d'images, on entend les moyens optiques permettant de restituer des images sur un capteur.

Par système optique de restitution d'images, on entend les moyens optiques permettant de former des images sur un écran ou de restituer vers l'observateur une image existant déjà sur un écran. Il est aussi possible de se passer d'écran pour restituer une image.

Par écran, on entend tout support physique sur lequel peut être formée une image.

Par capteur d'images, on entend des moyens mécaniques, chimiques, ou électroniques permettant la capture et/ou l'enregistrement d'une image.

Par générateur d'images, on entend, par exemple, les circuits d'un récepteur de télévision, un écran à cristaux liquides, les moyens d'impression d'une imprimante, les systèmes de commande d'un moyen de projection à micro miroirs.

Par système d'asservissement on entend des moyens de type mécanique, chimique, électronique, ou informatique permettant que des éléments ou paramètres de l'appareil respectent une consigne. Il s'agit notamment du système de mise au point automatique (autofocus), du contrôle automatique de la balance des blancs, du contrôle automatique de l'exposition, du contrôle d'éléments optiques, afin, par exemple, de conserver une qualité uniforme d'images, d'un système de stabilisation d'image, d'un système de contrôle de facteur de zoom optique et/ou numérique, ou d'un système de contrôle de saturation, ou d'un système de contrôle de contraste.

Par moyens numériques de traitement d'images, on entend par exemple un logiciel et/ou un composant et/ou un équipement et/ou un système permettant de modifier la qualité de l'image.

Les moyens numériques de traitement d'images peuvent prendre diverses formes selon l'application.

Les moyens numériques de traitement d'images peuvent être intégrés, en tout ou partie, à l'appareil, comme dans les exemples suivants: - Un appareil de capture d'images qui produit des images 5 modifiées, par exemple un appareil photo numérique qui intègre des moyens de traitement d'images.

- Un appareil de restitution d'images qui affiche ou imprime des images modifiées, par exemple un projecteur vidéo ou une imprimante incluant des moyens de traitement d'images.

- Un appareil mixte qui corrige les défauts de ses éléments, par exemple un scanner/imprimante/télécopieur incluant des moyens de traitement d'images.

- Un appareil de capture d'image professionnel qui produit des images modifiées, par exemple un endoscope incluant des moyens 15 de traitement d'images.

Dans le cas où les moyens numériques de traitement d'images sont intégrés à l'appareil, en pratique l'appareil corrige ses propres défauts.

Quand on a affaire à une chaîne d'appareils, par exemple un télécopieur avec un scanner et une imprimante, l'utilisateur peut toutefois n'utiliser qu'une partie des appareils de la chaîne, par exemple si le télécopieur peut aussi être utilisé comme une imprimante seule; dans ce cas, les moyens numériques doivent corriger chacun des appareils.

Les moyens numériques de traitement d'images peuvent être intégrés, en tout ou partie, à un ordinateur par exemple de la façon suivante: Dans un système d'exploitation, par exemple de marque Windows ou Mac OS, pour modifier automatiquement la qualité des images provenant de, ou destinées à, plusieurs appareils variant selon l'image et/ou dans le temps, par exemple des scanners, appareils photos, imprimantes. La correction automatique peut avoir lieu, par exemple, lors de l'entrée de l'image dans le système, ou lors d'une demande d'impression par l'utilisateur.

- Dans une application de traitement d'images, par exemple PhotoshopTM, pour modifier automatiquement la qualité d'images provenant de, ou destinées à, plusieurs appareils variant selon l'image et/ou dans le temps, par exemple des scanners, appareils photos, imprimantes. La correction automatique peut avoir lieu par exemple lorsque l'utilisateur active une commande de filtre dans PhotoshopTM - Dans un appareil de tirage photo (par exemple Photofinishing ou Minilab en anglais), pour modifier 1C) automatiquement la qualité d'images provenant de plusieurs appareils photos variant selon l'image et/ou dans le temps, par exemple des appareils jetables, appareils photos numériques, disques compacts. La correction automatique peut prendre en compte les appareils photos ainsi que le scanner et l'imprimante intégrés et s'effectuer au moment où les travaux d'impression sont lancés.

- Sur un serveur, par exemple sur Internet, pour modifier automatiquement la qualité d'images provenant de plusieurs appareils photos variant selon l'image et/ou dans le temps, par exemple des appareils jetables ou des appareils photos numériques; la correction automatique peut prendre en compte les appareils photos ainsi que, par exemple, une imprimante et s'effectuer au moment où les images sont enregistrées sur le serveur, ou au moment où des travaux d'impression sont lancés.

Dans le cas où les moyens de traitement d'images sont intégrés à un ordinateur, en pratique les moyens de traitement d'images sont compatibles avec de multiples appareils, et au moins un appareil d'une chaîne d'appareils peut varier d'une image à l'autre.

Dans une réalisation, on ajuste le niveau des performances du système optique et/ou du capteur et/ou générateur d'images, et/ou du système d'asservissement, notamment les niveaux moyens de performance, au niveau des performances des moyens numériques de traitement d'images.

Ainsi, le niveau global des performances étant dicté par la partie de l'appareil qui présente le niveau de performance le plus faible, on fixe à priori les niveaux souhaités de performances en fonction des capacités des moyens numériques de traitement d'images et on choisit le système optique, le capteur ou générateur et/ou le système d'asservissement ayant des performances inférieures mais permettant d'atteindre les performances déterminées à partir des moyens numériques de traitement d'images.

Les performances d'un appareil sont notamment, son coût, son encombrement, la quantité de lumière minimale qu'il peut recevoir ou émettre, la qualité de l'image, et les caractéristiques techniques de l'optique, du capteur et de l'asservissement. Les performances des moyens numériques de traitement d'images sont les limites des capacités de ces moyens.

Selon une réalisation: - les moyens numériques de traitement d'images comportent un moyen pour améliorer la qualité d'image en agissant sur au moins l'un des paramètres du groupe comprenant: les distorsions géométriques du système optique, les aberrations chromatiques du système optique, la compensation de parallaxe, la profondeur de champ, le vignetage du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images, le manque de netteté du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images, le bruit, les phénomènes de moiré, et/ou le contraste, - et/ou les paramètres déterminés ou sélectionnés du système optique sont choisis dans le groupe comportant: le nombre d'éléments optiques du système, la nature des matériaux composant les éléments optiques du système optique, le coût des matériaux du système optique, le traitement des surfaces optiques, les tolérances d'assemblage, la valeur de la parallaxe en fonction de la focale, les caractéristiques d'ouverture, les mécanismes d'ouverture, la plage de focales possibles, les caractéristiques de mise au point, les mécanismes de mise au point, les filtres anti-alias, l'encombrement, la profondeur de champ, les caractéristiques liant la focale et la mise au point, les distorsions géométriques, les aberrations chromatiques, le décentrement, le vignetage, les caractéristiques de netteté, - et/ou les paramètres déterminés ou sélectionnés du capteur et/ou générateur d'images sont choisis dans le groupe comportant: la qualité des pixels, la superficie des pixels, le nombre de pixels, la matrice de microlentilles, les filtres antialias, la géométrie des pixels, la disposition des pixels, - et/ou les paramètres déterminés ou sélectionnés du système d'asservissement sont choisis dans le groupe comportant: la mesure de mise au point, la mesure d'exposition, la mesure de balance des blancs, la consigne de mise au point, la consigne d'ouverture, la consigne de temps de pose, la consigne de gain du capteur.

Les capacités des moyens numériques de traitement d'images 15 sont, par exemple, définies de la façon. suivante: - Pour la distorsion géométrique, on spécifie le pourcentage maximal de distorsion pouvant être corrigé.

- Pour les aberrations chromatiques du système optique on spécifie la valeur maximale du décalaçe, en nombre de pixels, entre les diverses taches colorées, qui peut être corrigée par les moyens numériques de traitement d'image.

- La compensation de parallaxe est la valeur maximale de la parallaxe qui peut être corrigée par les moyens numériques de traitement. Cette valeur est, par exemple, exprimée en nombre de pixels. On rappelle que lorsque la distance focale varie, la position du centre optique peut changer et ainsi induire un changement de parallaxe. La parallaxe est la variation de la position du centre optique qui intervient quand la distance focale varie.

La netteté se mesure, par exemple, par une valeur dénommée BXU qui est une mesure de la surface de tache de flou, telle que décrite dans l'article publié dans les Proceedings of IEEE, International Conference of Image Processing, Singapore 2004 , et intitulé Uniqueness of Blur Measure de Jérôme BUZZI et Frédéric GUICHARD.

De façon simplifiée, le flou d'un système optique se mesure à partir de l'image, appelée réponse impulsionelle , d'un point infiniment petit situé dans le plan de netteté. Le paramètre BXU est la variance de la réponse impulsionelle (c'est-à-dire sa surface moyenne). Les capacités du traitement peuvent être limitées à une valeur maximale de BXU.

Les moyens numériques de traitement peuvent être spécifiés pour corriger de façon distincte les diverses causes à l'origine du manque de netteté, en particulier pour tenir compte de la symétrie 1C) des taches de flou. Par exemple, une tache de flou astigmatique présente deux axes de symétrie perpendiculaires, alors qu'une tache de flou de type coma ne présente qu'un seul axe de symétrie.

- La profondeur de champ est définie comme étant la distance entre le plan objet le plus proche et le plan objet le plus éloigné pour lesquels la tache de flou ne dépasse pas des dimensions prédéterminées. Pour augmenter la profondeur de champ, les moyens numériques de traitement de l'image réduisent les dimensions de la tache de flou.

Le vignetage est la variation de luminosité dans le champ 20 de l'image. Par exemple, on spécifie le pourcentage maximal de vignetage autorisé dans l'image.

Le bruit est spécifié par exemple par son écart type, sa forme, la dimension de la tache de bruit, ainsi que sa coloration.

Les phénomènes de moiré apparaissent aux hautes fréquences spatiales. Ils sont corrigés grâce des filtres anti-alias. Les moyens numériques de traitement sont spécifiés par les paramètres des filtres anti-alias.

Il est à noter que le filtrage anti-alias peut être réalisé, soit par des moyens optiques, soit par des moyens 30 numériques.

Pour le contraste, les moyens numériques de traitement sont spécifiés par la valeur minimale de l'amplitude des variations du contraste qui peut être améliorée.

En ce qui concerne les paramètres du système optique, on rappelle que le décentrement est une propriété du système optique qui permet de corriger les effets de perspective.

En ce qui concerne les paramètres du capteur et/ou du générateur d'images: par qualité des pixels , on entend notamment la sensibilité, le rendement et le bruit produit par chaque pixel, ainsi que l'ensemble des couleurs pouvant être captées et/ou reproduites de manière fiable. La dynamique des signaux capturables par les pixels constitue également une qualité de ces derniers.

Pour le système d'asservissement permettant la mise au point automatique, on rappelle que la mise au point peut être effectuée de diverses manières notamment par le contrôle de la position d'éléments mobiles du système optique ou par le contrôle de la géométrie d'éléments optiques déformables.

Dans une réalisation, on détermine ou sélectionne les paramètres du capteur ou générateur d'images, notamment les dimensions, à partir des moyens numériques de traitement d'images qui comportent des moyens de réduction du bruit. On peut ainsi obtenir un niveau de bruit donné pour une quantité de lumière donnée, en réduisant le coût du capteur.

On rappelle que la technique classique de conception d'un appareil de capture et/ou génération d'images consiste à choisir un système optique et un capteur ou générateur et, ensuite, à réduire le bruit mais dans la limite de la puissance de calcul disponible.

Dans une réalisation, tenant compte des capacités des moyens numériques de traitement d'images, on détermine en premier lieu les caractéristiques de l'appareil et du système optique, notamment les dimensions, le flou, les caractéristiques de couleur, de contraste, de bruit, de détails, on détermine en second lieu les caractéristiques de l'optique en tenant compte des capacités de traitement d'image, ainsi que les caractéristiques du capteur ou générateur d'images, notamment le nombre de pixels.

Dans une réalisation, le système optique est de préférence 35 à focale fixe et son ouverture est optimisée pour tenir compte des moyens numériques de traitement d'images qui comportent des moyens de correction de flou, notamment variables en fonction de la position dans le champ de l'image, et/ou des moyens de correction de profondeur de champ, notamment variables en fonction de la position dans le champ de l'image, et/ou des moyens de correction de vignetage, et/ou des moyens de correction de distorsions.

On peut ainsi maximiser l'ouverture du système optique. Par rapport à un appareil de capture d'images dépourvu de moyen de correction, on peut ainsi utiliser: 1 C) - des capteurs moins sensibles notamment avec des pixels plus petits et donc des capteurs plus petits à nombre de pixels donné pour réduire l'encombrement, - ou des temps de pose plus courts, ce qui réduit le flou de bougé, - ou pousser les limites d'utilisation de l'appareil et permettre une qualité d'image identique avec moins de lumière.

Dans une réalisation, l'appareil comprend un système d'asservissement permettant notamment de commander la mise au point, et les moyens numériques de traitement d'images comportant des moyens de correction de flou et/ou des moyens de correction de profondeur de champ, les paramètres du système optique, notamment la position du plan image fonction de la distance de mise au point et/ou de la focale, sont déterminés cu sélectionnés de telle sorte que la netteté des images soit sensiblement homogène dans le champ de l'image.

Ainsi, on ne cherche pas obligatoirement à obtenir la netteté maximale avant le traitement numérique dans la zone de l'image qui sert à la mise au point. Dans ce cas, dans une réalisation, le plan de mise au point est pratiquement indépendant de la zone de l'image servant à la mise au point alors qu'habituellement, en raison de la variation de courbure du champ de l'image, la distance de mise au point varie avec la zone de mise au point.

Ainsi, la mesure de mise au point tient compte de la 35 correction ultérieure. Par exemple la mesure tient compte de la position dans le champ et du niveau de correction de flou fonction de la position dans le champ. On cherche alors à obtenir une netteté maximale non pas pour la mesure brute comme dans un appareil classique mais pour la mesure ainsi corrigée.

La consigne de mise au pcint tient aussi compte des capacités de correction. On peut admettre un certain niveau de flou qui dépend de la focale et des capacités connues de correction, et non pas chercher, comme dans un appareil classique, à obtenir la netteté maximale lors de la mise au point.

Le niveau maximal du flou dans le champ est ainsi plus faible, et le niveau minimal dans le champ peut être plus élevé que dans un appareil classique et est adapté aux capacités des moyens de traitement d'image.

La variation du niveau de flou lorsque la focale varie sans changer la mise au point peut ainsi être plus importante que dans un appareil classique, ce qui permet de simplifier l'optique et, ainsi, de réduire les coûts, puisque le système d'asservissement de mise au point peut tenir compte de la focale et adapter la mise au point lorsque la focale varie.

Dans une réalisation, l'appareil comprend un système d'asservissement d'exposition et les paramètres d'exposition de ce système d'asservissement, sont déterminés ou sélectionnés en tenant compte de la capacité de correction d'algorithmes de correction de bruit et/ou de contraste et/ou de flou de bougé faisant partie des moyens numériques de traitement d'images, par exemple pour obtenir, après correction, un niveau donné de qualité en terme de bruit, de contraste et de flou.

Avec une correction de bruit, on peut, pour la même qualité d'image, faire appel à une sensibilité supérieure par rapport à une situation où on ne fait pas appel à une correction de bruit.

Ainsi, la mesure d'exposition tenant compte des capacités de correction ultérieures, qui, par exemple, permet de diminuer le bruit par quatre, on peut fixer un temps de pose plus court pour éviter le flou de bougé et/ou fixer un gain du capteur plus élevé pour permettre des vues en basse lumière ou pour diminuer l'ouverture et augmenter la profondeur de champ. Autrement dit, les avantages sont une plus grande latitude de choix des paramètres d'exposition. En bref, par rapport aux systèmes existants, on peut choisir des temps de pose plus courts, des ouvertures plus fermées, et des gains plus élevés à quantité de lumière donnée dans la scène.

Avec une correction de contraste, on peut, pour la même qualité d'image, avoir besoin d'une sensibilité inférieure par rapport à une situation où on ne fait pas appel à une correction de contraste.

Avec une correction de contraste, la mesure d'exposition tenant compte des capacités de correction ultérieures, peut faire appel à un gain du capteur plus faible pour les images ayant des zones sombres que pour les images n'en ayant pas, dans la mesure où les parties se trouvant dans les zones sombres sont corrigeables par l'algorithme de correction de contraste au prix d'une augmentation du bruit.

Selon une réalisation: - les moyens numériques de traitement d'images comportent des moyens de correction des aberrations chromatiques latérales et/ou de flou, et/ou de distorsion, et/ou de vignetage, et/ou de bruit, et/ou de compensation de parallaxe, - le système optique est à focale variable, et - on détermine ou choisit les paramètres de ce système optique dans le groupe comprenant les paramètres suivants: le nombre d'éléments optiques du système, la nature des matériaux composant les éléments optiques du système optique, le coût des matériaux du système optique, le traitement des surfaces optiques, la couleur des matériaux du système optique, les tolérances d'assemblage, la valeur de la parallaxe en fonction de la focale, et les caractéristiques de mise au point.

Ainsi, avec les moyens numériques de traitement d'images effectuant a priori des corrections et/ou compensations appropriées, on peut optimiser, notamment minimiser, le nombre d'éléments optiques du système optique, on peut optimiser la nature des matériaux du système optique, on peut réduire leur coût, et on peut optimiser le traitement des surfaces optiques. La couleur des matériaux du système optique peut être choisie à volonté, pour autant que des moyens de correction de couleurs soient prévus. Les tolérances d'assemblage peuvent être relâchées. Les valeurs des variations autorisée de parallaxe en fonction de la focale peuvent être augmentées, et on peut aussi relâcher les caractéristiques de mise au point.

La possibilité de compenser les variations de la parallaxe constitue un avantage important pour des appareils vidéos, amateurs ou professionnels (ou d'autres appareils de prises de vue d'images animées) car, dans ces applications, il est important de garder une parallaxe quasi constante lorsque la focale ou la mise au point varie de sorte que l'ceil ne détecte pas de déplacement parasite de l'image.

Avec l'invention, contrairement aux optiques habituelles, on permet une variation de parallaxe qui est compensée par les moyens numériques de traitement.

Par ailleurs, on sait qu'un objectif de type zoom permet d'obtenir des distances focales variables tout en conservant, pour diverses focales, la même mise au point. Un objectif de type zoom est donc relativement onéreux puisqu'il doit respecter cette contrainte de garder la mise au point avec les diverses valeurs de distances focales. L'invention, en permettant de relâcher les caractéristiques de mise au point, permet de réaliser un zoom moins de mise au traitement à un coût Selon une réalisation, on détermine les dimensions de l'appareil en fonction des capacités des moyens numériques de traitement d'images.

onéreux avec point étant d'images. En qui peut se rapprocher de celui d'un objectif dit vari-focale , c'est-à-dire d'un objectif dans lequel on n'est pas soumis à 30 l'obligation de maintenir la mise au ooint quand la distance focale varie.

les mêmes performances, les caractéristiques compensées par les moyens numériques de d'autres termes, on peut réaliser un zoom, On peut notamment minimiser les dimensions de l'appareil. En particulier, le capteur peut être de dimensions réduites. On peut diminuer la taille de pixels, dans la limite des capacités des moyens numériques de traitement d'images à corriger les défauts résultant d'une taille des pixels plus faible et notamment l'augmentation du bruit qui en résulte. De même, on peutdiminuer la taille des pixels et augmenter l'ouverture de l'optique dans la limite des capacités des moyens numériques de traitement d'images à corriger les défauts résultant d'une augmentation de l'ouverture de l'optique et notamment l'augmentation du flou qui en résulte. De même, on peut minimiser l'encombrement du système optique en prévoyant un nombre de lentilles tel que cet encombrement soit inférieur à la focale, à la condition que les moyens numériques de traitement d'images soient prévus pour corriger les défauts résultant d'un nombre élevé d'éléments optiques. Les dimensions du système d'asservissement peuvent aussi être réduites, les moyens numériques de traitement d'images permettant, par exemple, de minimiser le déplacement des éléments optiques du système optique et donc la consommation en énergie, ce qui entraîne une diminution du volume des batteries d'alimentation en énergie électrique, et aussi des moteurs d'asservissement.

Dans une réalisation, les moyens numériques de traitement d'images sont au moins en partie inclus dans l'appareil de capture et/ou de restitution d'images.

Les moyens numériques de traitement d'images peuvent être aussi au moins en partie séparés de l'appareil de capture et/ou de restitution d'images comme c'est le cas, par exemple, comme expliqué ci-dessus, lorsque ces moyens numériques se trouvent dans un ordinateur.

Selon une réalisation, le choix des paramètres du système optique consiste à sélectionner le système optique parmi des systèmes optiques préexistants. On peut aussi choisir les paramètres du capteur ou générateur en sélectionnant le capteur ou générateur parmi des générateurs ou capteurs préexistants.

Par exemple, on peut choisir des systèmes optiques préexistants simples, notamment avec un nombre minimum de lentilles et donc peu onéreux, les moyens numériques de traitement compensant les défauts qu'entraîne la simplicité du système optique.

Dans une réalisation, les moyens numériques de traitement d'images comportent des moyens pour agir sur le manque de netteté du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images, et ces moyens sont tels qu'ils permettent de réaliser un appareil de capture et/ou de restitution d'images dépourvu de système d'asservissement permettant la mise au point.

En d'autres termes, il n'est pas nécessaire de déplacer ou déformer des éléments optiques pour obtenir la mise au point, si les moyens de correction de netteté permettent d'obtenir une image suffisamment nette sans moyen de mise au point.

Par exemple, si on part d'un appareil de capture d'images à focale fixe permettant d'obtenir des images nettes de 80 cm à l'infini, cet appareil étant dépourvu de système de mise au point automatique, et si l'on veut utiliser an capteur ayant un plus grand nombre de pixels tout en conservant les mêmes propriétés de netteté (de 80 cm à l'infini), sans faire appel à un système de mise au point automatique, on prévoira des moyens numériques de traitement d'images qui diminuent la taille de la tache de flou de manière à obtenir le résultat souhaité. A titre d'exemple encore, on peut réaliser, partant des moyens numériques de traitement d'images qui diminuent la taille de la tache de flou, un appareil de capture d'ouverture plus étendue, par exemple en passant de 2, 8 à 1,4, tout en conservant la même profondeur de champ.

Selon une réalisation: on définit un cahier des charges global de l'appareil, et on établit corrélativement, notamment de façon interactive, un cahier des charges du système optique et/ou un cahier des charges du capteur et/ou générateur d'images, et/ou un cahier des charges du système d'asservissement, et un cahier des charges des moyens numériques de traitement d'images en fonction du cahier des charges global, de sorte que l'on peut transférer les performances du cahier des charges du système optique, et/ou du cahier des charges du capteur et/ou générateur d'images, et/ou du cahier des charges du système d'asservissement vers le cahier des charges des moyens numériques de traitement d'images, et/ou de sorte que le procédé permette de réduire les coûts de production de l'appareil.

Par cahier des charges d'un appareil, ou de l'un de ses composants, ou des moyens numériques de traitement d'images, on entend l'ensemble des spécifications techniques que doit respecter cet appareil, ses composants ou les moyens numériques de traitement d'images.

L'invention concerne aussi un appareil obtenu par le procédé de réalisation tel que défini ci-dessus.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un appareil obtenu par le procédé selon l'invention, la figure 2 est un diagramme montrant des étapes du procédé selon l'invention, - la figure 3 montre un mode de réglage conforme à l'invention, - la figure 4a et 4b forment un ensemble de diagrammes montrant des réglages utilisés dans le cadre de l'invention, -les figures 5, 5a, et 5b illustrent une propriété d'un appareil de capture d'images selon l'invention et d'un appareil conventionnel, - les figures 6a à 6d sont des diagrammes montrant les 30 propriétés d'un système optique d'un appareil selon l'invention et d'un appareil classique, et - les figures 7a et 7b sont des schémas montrant un exemple de sélection de système optique pour un appareil selon l'invention.

La figure 1 est un schéma illustrant l'architecture d'un 35 appareil de capture ou de restitution d'images.

Un tel appareil, par exemple de capture d'images, comporte, d'une part, un système optique 22, notamment à un ou plusieurs éléments optiques telles que des lentilles, destiné à former une image sur un capteur 24.

Bien que les exemples concernent principalement un capteur 24 du type électronique, ce capteur peut être d'un autre type, par exemple une pellicule photographique dans le cas d'un appareil dit argentique .

Un tel appareil comporte aussi un système d'asservissement 26 agissant sur le système optique 22 et/ou sur le capteur 24 pour effectuer une mise au point afin que le plan image se trouve sur le capteur 24, et/ou pour que la quantité de lumière reçue sur le capteur soit optimale par réglage du temps de pose et/ou d'ouverture, et/ou pour que les couleurs obtenues soient correctes, en effectuant un asservissement de la balance des blancs.

Enfin, l'appareil comprend des moyens numériques de traitement d'images 28.

En variante, ces moyens numériques de traitement d'images sont séparés de l'appareil 20. Il est également possible de prévoir une partie des moyens de traitement d'images dans l'appareil 20 et une partie en dehors de l'appareil 20.

Le traitement numérique de l'image est effectué après l'enregistrement d'images par le capteur 24.

Un appareil de restitution d'images présente une structure analogue à un appareil de capture d'images. A la place d'un capteur 24, on prévoit un générateur 24' d'images recevant des images de moyens 28' numériques de traitement d'images et fournissant les images à un système optique 22', tel qu'un système optique de projection.

Dans ce qui suit, pour la clarté de l'exposé, on se référera uniquement aux appareils de capture d'images.

L'invention consiste à partir des capacités des moyens 28, 28' de traitement numérique d'images pour déterminer ou sélectionner les paramètres du système optique 22, 22', et/ou du capteur ou générateur d'images 24, 24' et/ou du système d'asservissement 26.

On a présenté sur le diagramme de la figure 2 le niveau des performances que l'on peut atteindre avec chacun des composants de l'appareil lorsqu'ils sont associés à des moyens numériques de traitement d'images. Ces niveaux sent représentés par le trait interrompu 30 pour le système optique, le trait interrompu 32 pour le capteur, le trait 34 pour l'asservissement, et le trait interrompu 36 pour l'appareil.

Partant de ces niveaux de performances que l'on peut obtenir avec les moyens numériques de traitement d'images, on peut choisir des niveaux de performance de chacun des composants de l'appareil qui soient, avant traitement, sensiblement inférieurs aux niveaux des performances obtenues après application des moyens de traitement. On voit ainsi que le niveau des performances du système optique peut être établi au niveau 30', les niveaux des performances du capteur et du système d'asservissement peuvent être établis aux niveaux, respectivement 32' et 34'.

Dans ces conditions, en l'absence de traitement numérique, le niveau des performances de l'appareil serait au niveau le plus bas, par exemple le niveau 36' correspondant au niveau le plus bas 30' pour le système optique.

Les moyens numériques de traitement d'images sont de préférence ceux décrits dans les documents suivants: - Demande de brevet EP 02751241. 7 ayant pour titre: Procédé et système pour produire des informations formatées liées aux défauts des appareils d'une chaîne d'appareils et informations formatées destinées à des moyens de traitement d'images .

- Demande de brevet EP 02743349.9 pour: Procédé et système pour modifier les qualités d'au moins une image provenant ou destinée à une chaîne d'appareils .

- Demande de brevet EP 02747504.5 pour: Procédé et système pour réduire la fréquence des mises à jour de moyens de traitement d'images .

- Demande de brevet EP 02748934.3 pour: Procédé et système pour corriger les aberrations chromatiques d'une image 35 couleur réalisée au moyen d'un système optique .

- Demande de brevet EP 02743348.1 pour: "Procédé et système pour produire des informations formatées liées aux distorsions géométriques .

- Demande de brevet EP 02748933.5 pour: "Procédé et système pour fournir, selon un format standard, des informations formatées à des moyens de traitement d'images".

- Demande de brevet EP 02747503.7 pour: Procédé et système pour calculer une image transformée à partir d'une image numérique et d'informations formatées relatives à une transformation géométrique .

- Demande de brevet EP 02747506.0 pour: Procédé et système pour produire des informations formatées liées aux défauts d'au moins un appareil d'une chaîne, notamment au flou .

- Demande de brevet EP 02745485.9 pour: Procédé et 15 système pour modifier une image numérique en prenant en compte son bruit .

- Demande de brevet PCT/FR 2004/050455 pour: Procédé et système pour modifier une image numérique de manière différenciée et quasi régulière par pixel .

Ces moyens numériques de traitement d'images permettent d'améliorer la qualité des images en agissant sur au moins l'un des paramètres suivants: - Les distorsions géométriques du système optique. On rappelle qu'un système optique peut distordre les images de façon telle qu'un rectangle peut être déformé en coussin, avec une forme convexe de chacun des côtés ou en barillet avec une forme concave de chacun des côtés.

- Les aberrations chromatiques du système optique: si un point objet est représenté par trois taches colorées ayant des positions précises les unes par rapport aux autres, l'aberration chromatique se traduit par une variation de position de ces taches les unes par rapport aux autres, les aberrations étant, en général, d'autant plus importantes qu'on s'éloigne du centre de l'image.

- La parallaxe: quand on effectue un réglage par déformation ou déplacement d'un élément optique du système optique, l'image obtenue sur le plan image peut se déplacer. Le réglage est, par exemple, un réglage de la focale, ou un réglage de mise au point.

Ce défaut est illustré par la figure 3 sur laquelle on a représenté un système optique 40 à trois lentilles dans lequel le centre de l'image a la position 42 quand la lentille 44 a la position représentée en trait plein. Lorsque la lentille 44 se déplace pour prendre la position 44', représentée en traits interrompus, le centre de l'image prend la position 42'.

Profondeur de champ: quand le système optique est mis au point sur un plan objet déterminé, les images de ce plan restent nettes ainsi que les images des objets proches de ce plan. On appelle profondeur de champ la distance entre le plan objet le plus proche et le plan objet le plus éloigné pour lesquels les images restent nettes.

- Le vignetage: en général, la luminosité de l'image est maximale au centre et diminue au fur et à mesure qu'on s'éloigne du centre. Le vignetage se mesure par l'écart, en pour cent, entre la luminosité en un point et la luminosité maximale.

- Le manque de netteté du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images se mesure par exemple par le paramètre BXU tel que défini ci-dessus.

- Le bruit de l'image est en général défini par son écart type, sa forme, et la dimension de la tache de bruit et sa 25 coloration.

- Le phénomène de moiré est une déformation de l'image qui se produit lorsqu'il existe des hautes fréquences spatiales. Le moiré se corrige par le paramétrage des filtres anti-alias.

- Le contraste est le rapport entre les plus hautes et les plus basses valeurs de luminosité de l'image pour lesquelles des détails de l'image sont encore visibles.

Comme représenté sur les figures 4a et 4b, on peut améliorer le contraste (figure 4a) d'une image, c'est-à-dire étendre (figure 4b) la plage de luminosités sur laquelle on peut distinguer les détails. Cette extension s'effectue à l'aide notamment d'un algorithme de correction de contraste et de bruit.

On va maintenant décrire en relation avec la figure 5 une réalisation permettant d'uniformiser la netteté dans le champ de l'image.

On rappelle tout d'abord que la surface image d'un plan objet ne constitue pas un plan parfait mais présente une courbure, dite courbure de champ. Cette courbure varie en fonction de divers paramètres dont la focale et la mise au point. Ainsi, la position du plan image 50 dépend de la zone sur laquelle est effectuée la mise au point. Dans l'exemple représenté sur la figure 5, le plan 50 correspond à une mise au point au centre 52 de l'image. Pour une mise au point sur une zone 54 proche du bord de l'image, le plan image 56 se trouve plus proche du système optique 22 que le plan image 50.

Pour simplifier le système d'asservissement pour la mise au point, on dispose le plan image en une position 58, intermédiaire entre les positions 54 (correspondant à une mise au point sur une zone proche du bord de l'image), et 50 (correspondant à une mise au point sur une zone au centre de l'image). La conjugaison des moyens numériques de traitement d'images 28 avec l'asservissement 26 de mise au point, permet de limiter le déplacement du plan 58 pour la mise au point, ce qui diminue la consommation en énergie du système d'asservissement et permet de réduire le volume de ses composants.

On a représenté sur le diagramme de la figure 5a les propriétés de flou avec un système classique d'asservissement de mise au point dans lequel la netteté maximum est obtenue au centre de l'image. Ainsi, sur ce diagramme de la figure 5a, on a porté en abscisses le champ de l'image et en ordonnées la valeur de flou exprimée en BXU. Avec ce système d'asservissement classique, le flou est, au centre, de 1,3 et, au bord de l'image, de 6,6.

La figure 5b est un diagramme analogue à celui de la figure 5a montrant les propriétés d'un asservissement d'un appareil réalisé selon l'invention, partant de l'hypothèse que les moyens numériques de traitement d'images permettent de corriger le flou jusqu'à une valeur de BXU égale à 4. La courbe représentée sur ce diagramme de la figure 5b présente ainsi, au centre de l'image, une valeur BXU = 2,6 et la valeur de BXU diminue quand on s'éloigne du centre pour remonter ensuite jusqu'à une valeur de 4 vers le bord de l'image. On rappelle que cette valeur est la limite pour que le flou soit corrigeable par les moyens numériques de traitement. Ainsi on peut obtenir une image nette sur la totalité du champ de l'image alors qu'il n'en est pas ainsi avec un appareil doté d'un système classique.

Dans une réalisation, les moyens numériques de traitement d'images comportent des moyens d'amélioration de la netteté tels qu'ils permettent de se passer d'un asservissement de mise au point.

A titre d'exemple comparatif, les diagrammes des figures 6a, 6b, 6c, et 6d montrent les caractéristiques d'un appareil obtenu selon la technique classique et celles d'un appareil obtenu avec le procédé selon l'invention.

L'appareil classique est un appareil de photographie numérique intégré à un téléphone mobile ayant un capteur VGA, c'est-à-dire une résolution 640 x 480 sans système de mise au point.

L'appareil classique a une ouverture de 2,8 alors que l'appareil obtenu avec le procédé selon l'invention a une ouverture de 1,4.

La figure 6a, qui correspond à l'appareil classique, est un diagramme sur lequel on a représenté en abscisses le pourcentage de champ de l'image, l'origine correspondant au centre de l'image. L'ordonnée représente le vignetage V. La figure 6b est un diagramme analogue pour un appareil obtenu selon l'invention.

Dans le schéma de la figure 6a (appareil classique) le vignetage atteint la valeur 0,7 au bord de l'image tandis que dans le diagramme de la figure 6b on voit que le système optique de l'appareil selon l'invention, présente un vignetage sensiblement plus important, de l'ordre de 0,3. La limite de correction de l'algorithme utilisé est de 0, 25. En d'autres termes, grâce à l'algorithme de correction on peut faire appel à une optique de vignetage sensiblement plus important.

La figure 6c est un diagramme représentant en ordonnées le flou, exprimé en BXU, en fonction du champ de l'image (en abscisses) pour un appareil classique. Dans cet appareil classique, la caractéristique de flou est de 1,5 au centre et de 4 au bord de l'image.

Le diagramme de la figure 6d représente aussi le flou pour l'optique de l'appareil obtenu avec le procédé selon l'invention. En abscisses de ce diagramme de la figure 6d, on a aussi représenté le champ de l'image et en ordonnées le flou exprimé en BXU. On voit que sur ce diagramme de la figure 6d, le flou au centre de l'image est de l'ordre de 2,2. Il est donc supérieur au flou du diagramme de la figure 6c. Par contre, sur les bords, on a choisi un flou de l'ordre de 3, compte tenu de la limite de l'algorithme de correction.

Autrement dit, de façon surprenante, on a choisi une optique dégradée en ce qui concerne la netteté au centre, alors qu'on obtient les mêmes résultats qu'avec l'appareil classique, avec, en plus, une ouverture supérieure. Il est aussi à noter que sur les bords, l'optique de l'appareil selon l'invention représente une qualité analogue à celle de l'optique classique, ce résultat pouvant être obtenu en raison de la dégradation du vignetage par rapport à l'optique classique.

Sur les diagrammes des figures 7a et 7b, on a représenté des caractéristiques de systèmes optiques différents entre lesquels le choix doit être effectué afin de réaliser un appareil de capture en utilisant le procédé selon l'invention.

Dans l'exemple représenté sur la figure 7a, le système optique fournit une tache image 100 de faibles dimensions. Ce système présente une fonction de transfert de modulation (FTM) représentée par un diagramme où les fréquences spatiales sont en abscisses. La valeur de la fréquence de coupure est fc. La fonction FTM comporte un palier 110 au voisinage des fréquences nulles et une partie décroissant rapidement vers la valeur fc.

L'optique représentée par le schéma de la figure 7b, présente une tache image 114 de dimensions sensiblement supérieures à la tache image 100 et sa FTM présente la même fréquence de coupure fc que dans le cas de la figure 7a. Par contre, la variation de cette FTM en fonction de la fréquence spatiale est différente: cette fréquence diminue de façon relativement régulière à partir de l'origine vers la fréquence de coupure.

Pour le choix du système optique, on se base sur le fait que l'algorithme de correction de 1a fonction de transfert de modulation, est efficace à partir d'une valeur de 0,3. Dans ces conditions, on voit qu'avec l'optique de la figure 7b, on obtient une correction permettant de rehausser la FTM jusqu'à une valeur f2, par exemple, de l'ordre de 0,8 fc alors qu'avec l'optique de la figure 7a, la correction n'est possible que jusqu'à une fréquence fi de l'ordre de 0,5 fc.

Autrement dit, avec un algorithme de correction, l'optique représentée sur la figure 7b fournira plus de détails que l'optique représentée sur la figure 7a, et cela malgré le fait que la tache image soit de plus grandes dimensions que dans le cas de la figure 7a. On choisira donc l'optique correspondant à la figure 7b.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de réalisation d'un appareil (20) de capture et/ou de restitution d'images qui comprend un système optique (22, 22') de capture et/ou de restitution d'images, un capteur (24) et/ou générateur (24') d'images, et/ou un système d'asservissement (26), l'image étant traitée, en vue de son amélioration, par des moyens numériques (28, 28') de traitement d'images, - le procédé étant tel qu'on détermine ou sélectionne les paramètres du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images et/ou du système d'asservissement, à partir des capacités des moyens numériques de traitement d'images, - de sorte à minimiser les coûts de réalisation et/ou à optimiser les performances de l'appareil de capture et/ou de restitution d'images.

2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on ajuste le niveau des performances (30', 32', 34') du système optique, et/ou du générateur, et/ou du système d'asservissement, notamment les niveaux moyens des performances, au niveau des performances (30, 32, 34) des moyens numériques de traitement d'images.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel: - les moyens numériques de traitement d'images comportent un moyen pour améliorer la qualité d'image en agissant sur au moins l'un des paramètres du groupe comprenant: les distorsions géométriques du système optique, les aberrations chromatiques du système optique, la compensation de parallaxe, la profondeur de champ, le vignetage du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images, le manque de netteté du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images, le bruit, les phénomènes de moiré, et/ou le contraste, - et/ou les paramètres déterminés ou sélectionnés du système optique sont choisis dans le groupe comportant: le nombre d'éléments optiques du système, la nature des matériaux composant les éléments optiques du système optique, le coût des matériaux du système optique, le traitement des surfaces optiques, les tolérances d'assemblage, la valeur de la parallaxe en fonction de la focale, les caractéristiques d'ouverture, les mécanismes d'ouverture, la plage de focales possibles, les caractéristiques de mise au point, les mécanismes de mise au point, les filtres anti-alias, l'encombrement, la profondeur de champ, les caractéristiques liant i la focale et la mise au point, les distorsions géométriques, les aberrations chromatiques, le décentrement, le vignetage, les caractéristiques de netteté, - et/ou les paramètres déterminés ou sélectionnés du capteur et/ou générateur d'images sont choisis dans le groupe comportant: la qualité des pixels, la superficie des pixels, le nombre de pixels, la matrice de microlentilles, les filtres antialias, la géométrie des pixels, la disposition des pixels, - et/ou les paramètres déterminés ou sélectionnés du système d'asservissement sont choisis dans le groupe comportant: la mesure de mise au point, la mesure d'exposition, la mesure de balance des blancs, la consigne de mise au point, la consigne d'ouverture, la consigne de temps de pose, la consigne de gain du capteur.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les paramètres du capteur ou générateur d'images comportent les dimensions du capteur ou générateur, les moyens numériques de traitement d'images comportant des moyens de réduction du bruit permettant de minimiser les dimensions du capteur ou générateur d'images.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel les moyens numériques de traitement d'images comportent des moyens de correction de flou, notamment variable en fonction de la position dans le champ de l'image, et/ou des moyens de correction de profondeur de champ, notamment variable en fonction de la position dans le champ de l'image et/ou des moyens de correction de vignetage, et/ou des moyens de correction de distorsion, l'ouverture du système optique, notamment à focale fixe, étant optimisée pour tenir compte de cette correction.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans 35 lequel l'appareil comprend un système d'asservissement, et les paramètres du système optique, notamment la position du plan image fonction de la distance de mise au point et/ou de la focale, sont déterminés ou sélectionnés de telle sorte que la netteté des images soit homogène dans le champ de l'image, le système d'asservissement tenant compte de la position du plan image fonction de la distance de mise au point et/ou de la focale.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens numériques de traitement d'images comportent des moyens pour agir sur le manque de netteté du système optique et/ou du capteur et/ou du générateur d'images, ces moyens étant tels qu'ils permettent de réaliser un appareil de capture et/ou de restitution d'images dépourvu de système d'asservissement de mise au point.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel l'appareil comprend un système d'asservissement, et les paramètres de ce système d'asservissement, notamment les paramètres d'exposition, sont déterminés ou sélectionnés en tenant compte de la capacité de correction d'algorithmes de correction de bruit et/ou de contraste et/ou de flou de bougé faisant partie des moyens numériques de traitement d'images.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel: -les moyens numériques de traitement d'images comportent des moyens de correction des aberrations chromatiques latérales, et/ou de flou, et/ou de distorsion, et/ou de vignetage, et/ou de bruit, et/ou de compensation de parallaxe, le système optique est à focale variable, et - on détermine ou choisit les paramètres de ce système optique, dans le groupe comprenant les paramètres suivants: le nombre d'éléments optiques du système, la nature des matériaux composant les éléments optiques du système optique, le coût des matériaux du système optique, le traitement des surfaces optiques, la couleur des matériaux du système optique, les tolérances d'assemblage, la valeur de la parallaxe en fonction de la focale, et les caractéristiques de mise au point.

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel on détermine les dimensions de l'appareil en fonction des capacités des moyens numériques de traitement d'images.

11. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens numériques de traitement d'images sont au moins en partie inclus dans l'appareil de capture et/ou de restitution d'images.

12. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens numériques de traitement d'images sont au moins en partie séparés de l'appareil de capture ou de restitution d'images.

13. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le choix des paramètres du système optique consiste à sélectionner le système optique parmi des systèmes optiques préexistants.

14. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le choix des paramètres du capteur ou générateur consiste à sélectionner le capteur ou générateur parmi des capteurs ou générateurs préexistants.

15. Procédé selon l'une des revendications précédentes 20 comprenant: l'étape de définir un cahier des charges global de l'appareil, et l'étape d'établir corrélativement, notamment de façon itérative, un cahier des charges du système optique et/ou un cahier des charges du capteur et/ou générateur d'images et/ou un cahier des charges du système d'asservissement, et un cahier des charges des moyens numériques de traitement d'images en fonction du cahier des charges global, de sorte que l'on peut transférer les performances du cahier des charges du système optique, et/ou du cahier des charges du capteur et/ou générateur d'images, et/ou du cahier des charges du système d'asservissement, vers le cahier des charges des moyens numériques de traitement d'images, et/ou de sorte que le procédé permette de réduire les coûts de production de l'appareil.

16. Appareil de capture et/ou de restitution d'images obtenu par le procédé de réalisation selon l'une des revendications précédentes.