Brevet FR3008230A1 — publié le 20150109

CAPTEUR D'IMAGE COULEUR MATRICIEL, SANS FILTRES COLORES DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne les capteurs électroniques d'image matriciels permettant la prise d'image en couleurs. Elle s'applique plus spécialement aux capteurs matriciels à pixels actifs. ETAT DE LA TECHNIQUE Rappelons qu'un schéma de base d'un pixel actif de capteur matriciel comprend par exemple une photodiode, une capacité de stockage de charges et quelques transistors assurant différentes fonctions de commande du pixel : transfert de charges, réinitialisation, conversion charge/tension et sélection en lecture. Selon l'état de l'art, la prise d'image en couleurs est généralement obtenue au moyen d'une mosaïque de filtres colorés habituellement disposée sur la surface photosensible du capteur : un filtre est placé devant chaque pixel ; le pixel ne reçoit que la couleur qui n'est pas absorbée par le filtre. Une mosaïque de filtres colorés connue est la mosaïque dite de Bayer, agencée en un dessin de carreaux (un carreau=un filtre) disposés en damier, comprenant 50 % de filtres verts, 25 % de filtres rouges, et 25 % de filtres bleus. Ce dessin est spécialement adapté aux caractéristiques de perception de l'oeil humain. Il présente une alternance périodique de filtres colorés de deux couleurs sur chaque ligne, verts et bleus sur une ligne, rouges et verts sur la ligne suivante ; et la même alternance périodique sur les colonnes. Le dessin d'une telle mosaïque MB de filtres colorés est schématiquement représenté sur la figure 1, où les carreaux marqués respectivement R, V, B représentent respectivement les filtres colorés rouges, verts et bleus. Des mosaïques de Bayer à filtres colorés correspondant aux couleurs secondaires, jaune, magenta et cyan, peuvent être également utilisées, avec un dessin en damier similaire, en y remplaçant le vert par le jaune, le rouge par le magenta et le bleu par le cyan. Dans le contexte de l'invention, il convient de préciser que la couleur qualifiant le filtre coloré à savoir " filtre rouge", "filtre vert" ou "filtre bleu" signifie que le filtre coloré en question est optimisé pour une plage de longueur d'ondes correspondant à cette couleur, pour ne laisser passer que cette plage de longueurs d'onde et absorber autant que possible toutes les autres. Dans ces capteurs à filtres colorés, chaque pixel fournit un signal d'information provenant de la scène observée, dans une couleur, celle que laisse passer le filtre coloré associé. L'information de couleur complète est obtenue en considérant les pixels voisins qui donnent les informations dans les couleurs complémentaires. Selon l'état de l'art, la mosaïque de filtres colorés est formée par dépôt de couches de résines organiques colorées sur la surface du capteur, 10 dont les éléments photosensibles sont formés à partir de silicium. EXPOSE DU PROBLEME TECHNIQUE L'utilisation de filtres colorés organiques pose différents problèmes techniques. 15 Lorsque les capteurs sont destinés à être utilisés dans des environnements difficiles, notamment dans les applications spatiales, dans des conditions de vide poussé et d'exposition à des irradiations, la résine organique réagit mal. Cela peut se traduire par des dépôts d'impuretés sur la face interne du verre du capteur, dus à un dégazage de la résine, ou encore 20 une pollution du capteur. Les qualités optiques du capteur peuvent être fortement dégradées. On pourrait en théorie réaliser des filtres non organiques correspondant aux couleurs désirées, mais cette alternative technologique est très coûteuse. 25 Un autre inconvénient des filtres colorés, organiques ou inorganiques, est qu'ils contribuent pour environ 30% aux pertes en transmission de lumière dans le capteur, ce qui n'est pas négligeable. Pour les filtres colorés réalisés par des résines organiques, ces pertes en transmission sont également variables avec la longueur d'onde. 30 Enfin, certaines applications utilisent des capteurs conçus pour permettre la capture d'images couleurs et infrarouges, de nuit ou de jour. C'est typiquement le cas de caméras de surveillance ou encore de caméras de contrôle industriel. Or les filtres colorés en résine organique ont un pouvoir absorbant quasi nul pour l'infrarouge. Le signal électrique produit par 35 chacun des pixels du capteur contient ainsi non seulement une composante couleur correspondant à la bande passante du filtre coloré organique associé, mais également une composante de proche infrarouge, qu'il convient d'éliminer lorsque l'on souhaite prendre une image couleur. Les capteurs qui doivent permettre la capture d'images couleurs et infrarouges doivent alors être équipés d'un élément optique de filtrage du proche infrarouge monté de manière amovible pour être enlevé lorsqu'on veut prendre des images infrarouges. RESUME DE L'INVENTION Dans l'invention, on cherche à résoudre ces différents problèmes techniques, d'une manière peu coûteuse, s'inscrivant dans un processus de fabrication semi-conducteur standard garant d'un faible coût de production. La solution technique doit permettre de bonnes performances optiques, que ce soit en termes de qualité colorimétrique, résolution spatiale ou de séparation des couleurs. Une idée à la base de l'invention est de réaliser un capteur matriciel sans couches optiques absorbantes réalisant des filtres colorés, plus particulièrement sans filtres organiques colorés. La solution technique propose un arrangement de la matrice de pixels en groupes identiques de X pixels voisins (par exemple X = 4) , les X pixels étant tous différenciés de manière contrôlée, dans le processus de fabrication du pixel, en sorte qu'ils n'aient pas tous la même réponse spectrale dans le spectre de sensibilité du capteur ; plus précisément, on décompose le spectre de sensibilité du capteur en M bandes spectrales adjacentes, avec une caractérisation des X types de pixels du capteur par mesure de la valeur de signal fournie par chacun des X pixels d'un groupe dans chacune des M bandes spectrales pour un éclairement donné ; cette caractérisation fournit M coefficients de réponse pour chacun des X pixels. En utilisation, pour un éclairement quelconque, on sait alors calculer la luminance reçue par chaque pixel dans chacune des M bandes spectrales à partir d'un système de X équations à M inconnues, utilisant X signaux fournis par les X pixels d'un groupe et M coefficients de réponse de chacun des X pixels. Telle que caractérisée, l'invention concerne ainsi un capteur d'image matriciel comportant n.p pixels photosensibles agencés selon n lignes et p colonnes, n et p entiers supérieurs ou égaux à deux, avec un pixel à l'intersection d'une ligne et d'une colonne respective. Selon l'invention, les pixels sont organisés en groupes identiques de X pixels adjacents, X supérieur ou égal à deux, les X pixels n'ayant pas tous la même réponse spectrale. La réponse spectrale d'un pixel de rang i dans le groupe est définie par M coefficients connus où j représente un indice variant de 1 à M d'une bande spectrale respective parmi M bandes spectrales juxtaposées formant l'ensemble de la bande spectrale à laquelle le capteur est sensible, avec M entier inférieur ou égal à X. Le capteur comporte un moyen de calcul pour résoudre pour chaque groupe de pixels un système de X équations à M inconnues de la forme : S. =j=1 L I - x C. - avec i entier variant de 1 à X, j entier variant de 1 à M où les données d'entrée sont des valeurs de signal Si fournies par chacun des X pixels adjacents recevant un éclairement commun, et où les M inconnues sont M valeurs Li de luminance calculée représentant la luminance reçue par le groupe de pixels dans chacune des M bandes spectrales. Dans un premier mode de réalisation, M est supérieur ou égal à trois et les M bandes spectrales comportent au moins une bande spectrale correspondant généralement à une couleur bleue, une bande spectrale correspondant généralement à une couleur verte et une bande spectrale correspondant généralement à une couleur rouge. Dans un deuxième mode de réalisation, M est supérieur ou égal à quatre et les M bandes spectrales comportent au moins une bande spectrale correspondant généralement à une couleur bleue, une bande spectrale correspondant généralement à une couleur verte et une bande spectrale correspondant généralement à une couleur rouge, et une bande spectrale correspondant au proche infrarouge. Etant donné qu'on n'utilise pas de filtres de couleur au-dessus des pixels, on aura en général pour chacun des X pixels plusieurs réponses non 35 nulles dans les différentes bandes spectrales car le silicium est naturellement sensible à un éclairement dans la gamme de longueurs d'onde allant d'environ 400 nanomètres à 1100 nanomètres, incluant donc le bleu, le vert, le rouge et le proche infrarouge. Ainsi, en pratique, pour une décomposition en quatre bandes spectrales, on aura parmi les M coefficients Cu au moins trois valeurs non nulles pour presque tous les X pixels. L'invention est particulièrement applicable avec X = 4 pixels dans chaque groupe, mais on pourrait envisager aussi X = 9 pixels. X est de préférence égal à M mais ce n'est pas obligatoire ; il est en général souhaitable d'avoir un nombre de pixels correspondant à une surface globalement carrée. Par exemple, si M = 3, on pourrait n'utiliser que X= 3 pixels pour résoudre un système de trois équations à trois inconnues mais on préférera prendre quatre pixels constituant un groupe de forme carrée, deux pixels en diagonale pouvant être identiques et fournissant deux informations redondantes. Pour réaliser des pixels de réponses spectrales différentes, on n'utilisera pas de couches organiques déposées au-dessus des pixels après la fabrication du capteur photosensible sur tranche de silicium mais on utilisera uniquement des étapes de traitement des couches minérales de la tranche de silicium. Autrement dit, si on se réfère à l'art antérieur, on distinguait dans les procédés de fabrication classiques de l'art antérieur les étapes de traitement de la tranche de silicium et les étapes dites de "postprocess" consistant dans le dépôt et la gravure de filtres colorés ou éventuellement d'autres couches organiques. Selon la présente invention, la réalisation de pixels de réponses spectrales différentes dans les groupes de X pixels résultera seulement des étapes de traitement du silicium à l'exclusion de toute étape de traitement de couches organiques. Ainsi, on utilisera notamment une ou plusieurs des technologies suivantes : - formation d'une couche superficielle de type P+ plus épaisse sur 30 une photodiode d'au moins un pixel du groupe de X pixels et moins épaisse sur les autres pixels du groupe, - dépôt d'une couche de silicium polycristallin au-dessus de la photodiode d'au moins un pixel du groupe mais pas au-dessus des autres pixels du groupe, - dépôt d'une couche minérale anti-reflet au-dessus d'au moins un pixel du groupe, différente d'une couche minérale anti-reflet au-dessus des autres pixels du groupe ; - formation d'une couche enterrée de type P+ au-dessous de la 5 totalité d'une couche N d'une photodiode d'au moins un pixel du groupe, mais pas au-dessous de la totalité d'une couche N des photodiodes des autres pixels du groupe, - formation d'une couche enterrée de type P+ au-dessous d'une partie seulement de la couche N d'une photodiode d'au moins un pixel du 10 groupe, mais pas au-dessous des photodiodes des autres pixels du groupe. Chacune de ces actions contribue à la modification de la réponse spectrale des pixels, et un groupe de quatre pixels utilisera trois ou quatre de ces possibilités (ou combinaisons de ces possibilités) pour obtenir trois ou quatre réponses spectrales différentes. 15 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention sont présentés dans la description suivante, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 déjà décrite représente une mosaïque de filtres 20 colorés dite de Bayer ; - la figure 2 représente une matrice de pixels que l'on peut agencer en groupes identiques de X pixels adjacents qui sont différenciés par process, en réponse spectrale, selon l'invention; - les figures 3 et 4 illustrent respectivement un exemple de 25 process standard utilisé pour réaliser la photodiode d'un pixel, et la réponse spectrale du pixel dans la bande spectrale à laquelle le capteur est sensible; - les figures 5 et 6 illustrent respectivement un premier exemple de process modifié par rapport au process standard pour réaliser la photodiode d'un pixel, et la réponse spectrale de ce pixel dans la bande spectrale à 30 laquelle le capteur est sensible; - les figures 7 et 8 illustrent respectivement un deuxième exemple de process modifié, et la réponse spectrale obtenue; - les figures 9 et 10 représentent une modification utilisant une couche de silicium polycristallin; - les figures 11 et 12 illustrent respectivement une modification utilisant une couche enterrée, et la réponse spectrale obtenue; - les figures 13 et 14 illustrent une variante de la réalisation des figures 11 et 12 ; - les figures 15 et 16 illustrent une réalisation avec une couche anti-reflet localement modifiée, avec la réponse spectrale correspondante ; - la figure 17 représente une structure de quatre pixels selon l'invention, de réponses spectrales toutes différentes les unes des autres. DESCRIPTION DETAILLEE L'invention part de l'hypothèse réaliste que des pixels photosensibles voisins, c'est-à-dire adjacents sur la même ligne ou la même colonne, sont soumis au même éclairement. Elle propose : -un agencement de la matrice en groupes identiques de X pixels photosensibles voisins ; et -dans cet agencement les X pixels ne sont pas tous obtenus par un procédé de fabrication rigoureusement identique, de manière à obtenir de manière contrôlée des réponses spectrales différentes dans le spectre de sensibilité du capteur. Chaque groupe comprend X "types" de pixel. La technologie de fabrication des pixels est une technologie sur plaquette de silicium et les différences de fabrication portent sur la fabrication de la plaquette de silicium elle-même et non sur des couches organiques qui seraient rapportées sur cette plaquette. En effet, dans cette invention, il n'y a pas de filtres colorés organiques pour assurer la transmission d'une seule couleur à un pixel donné. Chaque groupe de X pixels permet cependant d'obtenir une information de couleur à partir des X pixels de ce groupe, par calcul, suivant le principe suivant : - le spectre de sensibilité du capteur est décomposé en M bandes spectrales juxtaposées ; et - on mesure pour chacune des M bandes spectrales, la réponse de chacun des X pixels P1 d'un groupe, i indice variant de 1 à X, en éclairant 35 la surface active du capteur, avec un éclairement dans cette bande spectrale et avec un niveau de luminance connu dans cette bande. Pour chaque pixel Pi, on obtient M coefficients caractéristiques notés où j varie de 1 à M, le coefficient représentant la réponse du pixel Pi soumis à un éclairement du pixel dans la jième bande spectrale, c'est-à-dire le rapport entre le niveau de 5 signal issu du pixel et la luminance reçue par le pixel. Si le capteur fournit un signal de sortie variant proportionnellement au temps d'intégration (ce qui est souvent le cas), on suppose bien sûr que la détermination est faite pour un temps d'intégration donné, et on tient compte ultérieurement du temps d'intégration si celui-ci n'est pas le même que lors de la détermination du 10 coefficient. A l'échelle de la matrice du capteur, il est suffisant d'effectuer ces mesures sur un seul groupe de X pixels différenciés pour caractériser le capteur. On obtient X fois M coefficients caractéristiques qui sont mémorisés dans des moyens de mémorisation prévus dans le capteur. 15 On peut alors mettre en oeuvre une détermination de la réponse de chacun des X pixels du capteur soumis à un éclairement quelconque provenant d'une scène dont on veut capturer l'image, par résolution d'un système à X équations et M inconnues, à partir du signal Si mesuré sur chacun des X pixels, et des coefficients caractéristiques des X pixels. Le 20 système d'équations s'écrit : S. j=1 I L- x C. - avec i entier variant de 1 à X, j entier variant de 1 à M ed où les données d'entrée sont les valeurs de signal Si fournies par chacun 25 des X pixels en fonction de l'éclairement que reçoit le groupe de pixels, et où les M inconnues sont M valeurs Li de luminance calculées représentant la décomposition de cet éclairement dans chacune des M bandes spectrales. Le signal Si fourni par un pixel est en effet la somme des réponses x Ci,i de ce pixel dans chacune des bandes spectrales : Si = Somme pour j 30 variant de 1 à M de [Li x Ci,i]. Le système d'équations permet de déterminer ces M valeurs Li, à la condition toutefois qu'il y ait bien M équations indépendantes, c'est-à-dire qu'il y ait de véritables différences de réponse spectrale des différents pixels. Le nombre X de pixels est supérieur ou égal à M. En effet, pour 35 déterminer M inconnues il faut au moins M équations. Le capteur comporte les moyens de calcul permettant de résoudre X équations linéaires à X inconnues. Les moyens de calcul peuvent être mis sur le circuit-intégré comportant la matrice de pixels ou sur un circuit séparé (notamment un réseau de portes logiques FPGA) recevant les valeurs analogiques ou de préférence numériques fournies par la matrice de pixels. Dans l'exemple décrit ci-dessous on considérera que X = 4, c'est-à-dire que chaque groupe comporte quatre pixels arrangés en carré, et on considérera que M = 4, correspondant à une décomposition de spectre classique dans les capteurs couleurs, les bandes spectrales correspondant globalement à des gammes de couleurs respectives bleue, verte, rouge, et proche infrarouge (NIR pour "near infra red"). On pourrait aussi prendre M = 3 (bleu, vert, rouge) tout en conservant quatre pixels pour garder une forme carrée du groupe de pixels ; on utiliserait alors deux pixels identiques, par exemple en diagonale dans le carré, et des troisième et quatrième pixels différents entre eux et différentes des deux premiers. Pour expliquer la mise en oeuvre pratique de l'invention, on va détailler successivement l'agencement dans la matrice des différents types de pixels et des groupes, et des moyens pratiques permettant de différencier des pixels par les étapes de traitement du silicium pour obtenir des réponses spectrales différentes ; on détaillera la méthode de calcul dans un exemple avec quatre types de pixels de réponses spectrales différenciées. La figure 2 illustre une matrice de pixels, comprenant des groupes de X pixels voisins, et différenciés en réponse spectrale, selon l'invention. Dit d'une autre façon la matrice comprend X types de pixels en même nombre répartis en groupes identiques, où chaque groupe comprend les X types. Dans l'exemple, X est égal à quatre et les quatre pixels 30 différenciés sont notés P1, P2, P3 et P4. Ces pixels sont de préférence disposés sur deux lignes et deux colonnes, de manière à former un carré. La figure montre par exemple en zones hachurées un premier groupe G1 formé de 4 pixels différenciés P1, P2, P3 et P4, au centre du 35 dessin de la matrice, et un deuxième groupe G2, formé de manière identique avec 4 pixels différenciés P1, P2, P3 et P4, situés dans le coin supérieur gauche sur la figure. Ces deux groupes G1 et G2 n'ont aucun pixel en commun. On peut ainsi décomposer la matrice en groupes de pixels 5 différenciés qui ne partagent aucuns pixels. Dans ce cas, l'information de couleur est fournie par les 4 pixels : la résolution du capteur correspond à la taille du groupe. Mais il est également possible de définir des groupes de pixels qui partagent des pixels. Par exemple, avec X=4, chaque pixel peut appartenir à 10 4 groupes différents ayant chacun quatre types différents. Si on prend l'exemple du pixel P1 du groupe central G1 représenté par un motif rayé oblique sur la figure 2, ce pixel peut appartenir à 3 autres groupes G1', G1 ", G1 "' figurés par des cercles en pointillé sur la figure. On peut ainsi former 4 fois plus de groupes de pixels différenciés. 15 Comme, on le verra par la suite, l'information de couleur sur chaque groupe de X pixels est obtenue par calcul, on améliore la résolution en faisant ce calcul pour tous les groupes de X pixels qu'il est possible de former. Dans un autre exemple où X serait égal à 9, avec un agencement 20 des pixels différenciés dans la matrice en carré sur 3 lignes et 3 colonnes, chaque pixel peut appartenir à 9 groupes différents. En pratique, le nombre X de types de pixels différenciés dans un capteur est limité par différentes considérations : - la perte de résolution, qui peut être compensée en considérant 25 des groupes de pixels qui se chevauchent, mais au prix d'une augmentation du volume de calcul ; - l'éclairement doit pouvoir être considéré comme uniforme à l'échelle de chaque groupe ; plus le nombre de pixels par groupe est élevé, moins cela est vrai : l'information en sortie pour chaque groupe est plus 30 imprécise. - les possibilités technologiques de différenciation des réponses spectrales des différents pixels du groupe, comme cela va être détaillé par la suite. Enfin, pour des raisons de simplicité de mise en oeuvre, 35 l'agencement en carré est préféré, par exemple en carré de 4 ou 9 pixels. Mais l'invention ne se limite pas à un tel agencement. On peut notamment prévoir (mais moins avantageusement) des agencements rectangulaires : sur une ligne et 3 ou 4 colonnes, sur deux lignes et trois colonnes ; on peut également prévoir des agencements avec des pixels de forme hexagonale, etc. Les figures 3, 5, 7, 9, 11 et 13 montrent schématiquement des exemples de différenciation contrôlée des pixels pour un capteur de technologie CMOS réalisé sur substrat silicium et utilisant une photodiode comme élément photosensible dans chaque pixel ; et les figures 4, 6, 8, 10, 12 et 14, illustrent des exemples de réponses spectrales pouvant être obtenues pour la bande de sensibilité du capteur, à savoir le spectre visible et proche infra-rouge. Dans les figures, on a pris l'exemple de pixels obtenus à partir 15 d'un substrat de silicium dopé P+, ce qui correspond à la technologie la plus courante ; l'invention se transpose de façon symétrique à des pixels obtenus à partir d'un substrat silicium dopé N. La figure 3 montre la structure de couches d'un pixel obtenu par des étapes standards, au niveau de l'élément de photodiode (jonction PN) 20 lorsque la photodiode est une photodiode de type "pinned photodiode", c'est-à-dire une photodiode à potentiel de surface fixé par une couche superficielle de type P+. Cette structure comprend de manière bien connue un substrat de silicium 10 dopé P+, d'épaisseur ebulk, recouvert d'une couche épitaxiale 12 25 dopée de type P- et d'épaisseur eepi. Pour la commodité de la représentation, les épaisseurs ne sont pas représentées de manière réaliste sur les figures : l'épaisseur ebulk est de plusieurs centaines de micromètres, l'épaisseur eepi est de quelques micromètres. Une couche 14 de type N est diffusée à partir de la surface de la 30 couche épitaxiale 12. Son épaisseur eN est de l'ordre de quelques centaines de nanomètres. Les couches 12 et 14 forment la jonction PN constituant la photodiode. Enfin, une couche superficielle 16 dopée P+ recouvre 35 classiquement la couche N. Cette couche de surface a une épaisseur standard ep qui peut être de quelques dizaines de nanomètres. Cette couche est utilisée pour maintenir à zéro le potentiel de surface de la photodiode. La figure 4 représente un diagramme typique de réponse spectrale d'une telle photodiode. En abscisse on a porté les longueurs 5 d'onde dans le spectre visible et proche infrarouge, d'environ 400 nanomètres à 1000 nanomètres. En ordonnée on a porté l'efficacité quantique, c'est-à-dire le rendement de conversion de photons en électrons, pour les différentes longueurs d'onde. Ces courbes, ainsi que celles des figures suivantes, sont données à titre illustratif ; ce ne sont pas des courbes 10 expérimentales ; elles sont données pour montrer qu'on peut agir par différents moyens technologiques sur la réponse spectrale de la photodiode. Le spectre utile est décomposé dans cet exemple en quatre bandes spectrales B, V, R, NIR, correspondant approximativement à des gammes de couleurs bleue, verte, rouge, et proche infrarouge en partant des 15 plus courtes longueurs d'onde vers les plus longues. Le pixel de la figure 3 peut alors être caractérisé par quatre coefficients de réponse respectives C1,1, C12, C1,3 et C1,4 correspondant à ces quatre bandes. Un pixel P1 des groupes de quatre pixels peut être constitué avec cette structure classique. Ces coefficients sont obtenus par 20 mesure préalable (ou éventuellement par simulation et/ou calcul) de la réponse de chaque type de pixel à un éclairement limité à chaque fois à l'une des quatre bandes spectrales. La figure 5 représente une structure de photodiode modifiée pour réduire la réponse dans le bleu et dans le vert, aboutissant à des coefficients 25 d'un deuxième pixel P2, qui seraient C2,1, C2,2, C2,3 et C2,4, dans lesquels C2,2 et surtout C2,1 sont significativement plus faibles que C1,2 et C1,1 respectivement. Cette modification est obtenue en augmentant l'épaisseur de la couche superficielle 16 de type P+ sur la photodiode du deuxième pixel P2. En effet, les longueurs d'onde courtes ont une profondeur de pénétration 30 faible dans le silicium et atteignent alors difficilement la couche N. Les électrons créés dans la couche 16 peuvent difficilement parvenir dans la couche N située au-dessous et y être stockés. Ils ne participent donc pas au signal produit par la photodiode. L'épaisseur de la couche 16 peut être de 100 à 300 nanomètres par exemple. La figure 6 montre une courbe de réponse spectrale correspondante où l'efficacité quantique est réduite dans les bandes spectrales correspondant au bleu et au vert. Le groupe de coefficients C2,1, C2,2, C2,3 et C2,4 est différent du groupe C1,1, C1,2, C1,3 et C1,4. La figure 7 représente une structure de photodiode similaire à celle de la figure 5 mais dans laquelle on a encore augmenté l'épaisseur de la couche superficielle 16 jusqu'à supprimer pratiquement toute réponse dans le bleu. La figure 8 représente la courbe de réponse spectrale correspondante. L'épaisseur de la couche 16 peut être de 300 à 600 nanomètres. Le pixel P2 pourrait par exemple utiliser cette structure plutôt que celle de la figure 5. Des courbes de réponse analogues à celles des figures 6 et 8 pourraient être obtenues par une autre modification structurelle de la photodiode. Cette modification consiste à déposer au-dessus du pixel P2 une couche de silicium polycristallin d'une épaisseur de quelques centaines de nanomètres, jouant le même rôle que la couche 16 pour absorber les photons de courtes longueurs d'onde. L'utilisation de silicium polycristallin gravé localement au-dessus de certains pixels est technologiquement facile car il est de toutes façons nécessaire d'utiliser du silicium polycristallin pour d'autres éléments de circuit et notamment les transistors des pixels actifs. L'épaisseur de silicium polycristallin utilisée au-dessus des photodiodes est alors de préférence limitée à l'épaisseur utilisée pour les grilles des transistors, typiquement environ 200 nanomètres en technologie CMOS, pouvant atteindre 350 nanomètres dans d'autres technologies. Si on utilise du polysilicium polycristallin, on ne mettra en principe pas de couche superficielle de type P+ telle que la couche 16, cette couche n'étant alors pas indispensable et étant alors plus difficile à mettre en place. Les figures 9 et 10 représentent une telle possibilité, sans ou avec la couche superficielle de type P+ 16. Dans ce dernier cas, on a gardé pour la couche superficielle 16 la même épaisseur standard que celle de la figure 3 mais on a déposé au-dessus de cette couche 16 une couche localisée de silicium polycristallin 18. Cette couche 18 pourrait ne recouvrir qu'une partie de la surface de la photodiode. Son épaisseur est d'autant plus importante qu'on veut atténuer la réponse dans le bleu et le vert. La figure 11 représente encore une autre modification structurelle de la photodiode, permettant de réaliser un troisième pixel P3 dont la réponse spectrale est maintenant atténuée dans le rouge, et atténuée également ou même réduite à zéro dans l'infrarouge. Cette modification 5 consiste à prévoir localement sous la diffusion N de la photodiode du pixel P4 une couche enterrée D_P de type P, plus fortement dopée que la couche épitaxiale. Cette couche sert de barrière de potentiel entre la partie basse de la couche épitaxiale et la jonction PN de la photodiode. Ainsi, les électrons engendrés dans cette partie basse sous l'effet des photons de forte 10 pénétration (rouge et surtout infrarouge) restent localisés au-dessous de la barrière et ne rejoignent pas la couche N. Ils finissent par se recombiner et ne contribuent donc pas au signal utile fourni par la photodiode. La figure 12 représente la réponse spectrale fortement atténuée dans le rouge et l'infrarouge, donnant un pixel avec un groupe de coefficients 15 de réponse C3,1, C3,2, C3,3, et C3,4 différent des précédents groupes. La figure 13 représente une variante qui pourrait être utilisée (par exemple pour le même pixel P3). Dans cette variante, la couche enterrée D_P de type P n'occupe qu'un partie seulement et non la totalité de l'étendue de la photodiode. L'action de cette couche est la même que celle de la figure 20 11 mais à un degré moindre, ce que l'on voit sur la figure correspondante 14, où l'efficacité quantique dans les bandes spectrales R et NIR est atténuée par rapport à celle des figures 4 et 6 mais moins atténuée que celle de la figure 12. La figure 15 représente une manière d'agir sur la courbe de 25 réponse spectrale du fait de la présence d'une ou plusieurs couches antireflet de caractéristiques spécifiques au-dessus de la photodiode du pixel concerné. De manière générale, on n'a pas représenté de couches anti-reflet au-dessus de la photodiode des figures 3, 5, 7, 9, 11, 13, mais une ou plusieurs couches sont présentes et la réponse spectrale qui a été 30 représentée en tient compte. L'action anti-reflet de ces couches dépend du nombre des couches, de leur épaisseur, de l'indice optique des matériaux utilisés. Dans le cas le plus simple, la couche anti-reflet peut être par exemple une couche de nitrure de silicium SiN ou Si3N4 au-dessus d'une couche d'oxyde de silicium. Dans l'art antérieur, les couches anti-reflet sont 35 déposées uniformément sur toute la matrice de pixels. Dans la présente invention, on peut constituer certains pixels avec une couche anti-reflet constituée différemment au-dessus de certains pixels pour donner des propriétés de réflexion différentes et ainsi modifier localement la réponse spectrale. On peut donc constituer par exemple un quatrième type de pixel P4 avec une couche anti-reflet qui agit sur certaines bandes spectrales différemment des autres. Dans un exemple, on choisit la constitution, par exemple l'épaisseur, d'une couche anti-reflet de nitrure de silicium de manière à accroître la réflexion dans le vert (donc à réduire la réponse spectrale dans cette bande). Cette modification est représentée symboliquement sur la figure 15 par une surépaisseur d'une couche antireflet de nitrure de silicium 20, cette surépaisseur étant localisée au niveau du pixel P4 et absente au-dessus des pixels voisins. La figure 16 représente une possibilité de réponse spectrale 15 correspondante, aboutissant à un groupe de coefficients C4,1, C4,2, C4,3, et C4,4 différent des précédents groupes. Enfin, la figure 17 représente à titre d'exemple un ensemble de quatre pixels P1, P2, P3, P4 formant un groupe ayant des réponses 20 spectrales différentes. Les pixels sont représentés juxtaposés sur la figure 17 et constituent dans la réalité un carré. Les photodiodes des différents pixels sont classiquement séparées par des régions d'isolation créant des barrières d'isolation empêchant le mélange de charges générées dans les différentes photodiodes. 25 Beaucoup de possibilités technologiques existent donc pour modifier la réponse spectrale d'un pixel par une action faite au cours de la fabrication du capteur photosensible c'est-à-dire au niveau du traitement des couches minérales formées sur une tranche de silicium (incluant les couches de passivation et couches anti-reflet). Les possibilités qui ont été décrites ci- 30 dessus à titre d'exemple ont l'avantage de faire partie de la technologie standard des capteurs photosensibles de technologie CMOS même si elles demandent des étapes de masquage supplémentaires. Ainsi : - la couche superficielle 16 existe dans la technologie classique 35 des photodiodes "pinned". Un masque sera rajouté pour former une implantation plus profonde uniquement pour les pixels de type P2 dans l'exemple donné ci-dessus ; - des couches de silicium polycristallin sont disponibles puisqu'elles sont déjà nécessaires pour former des grilles de transistors dans 5 la matrice de pixels CMOS et des grilles de transistors dans les circuits de commande périphériques ; - des couches enterrées profondes telles que D_P (figures 11 et 13) sont disponibles dans les circuits périphériques, pour former des caissons de type N dans lesquels on réalise certains transistors NMOS ; 10 - des couches anti-reflet sont disponibles et il faudra un masque pour déposer des surépaisseurs ou en pratique diminuer localement l'épaisseur d'une couche plus épaisse. L'invention est applicable principalement pour une décomposition 15 du spectre en quatre bandes spectrales mais peut être appliquée aussi à plus de quatre, ou moins de quatre, à la limite pour une simple décomposition en une image visible (sans couleur) et une image infrarouge. L'invention est applicable aussi à des capteurs amincis éclairés par la face arrière, mais les modifications technologiques faites pour modifier 20 la réponse spectrale devront bien entendu en tenir compte. Ainsi par exemple, la couche enterrée D_P devient une couche atténuant la réponse dans les courtes longueurs d'onde si la lumière arrive par l'arrière. REVENDICATIONS1. Capteur d'image matriciel comportant n.p pixels photosensibles agencés selon n lignes et p colonnes, n et p entiers supérieurs ou égaux à deux, avec un pixel à l'intersection d'une ligne et d'une colonne respective, caractérisé en ce que les pixels sont organisés en groupes identiques de X pixels adjacents, X supérieur ou égal à deux, les X pixels n'ayant pas tous la même réponse spectrale, la réponse spectrale d'un pixel de rang i dans le groupe étant définie par M coefficients connus où j représente un indice variant de 1 à M d'une bande spectrale respective parmi M bandes spectrales juxtaposées formant l'ensemble de la bande spectrale à laquelle le capteur est sensible, avec M entier inférieur ou égal à X, le capteur comportant un moyen de calcul pour résoudre pour chaque groupe de pixels un système de X équations à M inconnues de la forme : S. j=1 I L- x C. - avec i entier variant de 1 à X, j entier variant de 1 à M ed où les données d'entrée sont des valeurs de signal Si fournies par chacun des X pixels adjacents recevant un éclairement commun, et où les M inconnues sont M valeurs Li de luminance calculée représentant la luminance reçue par le groupe de pixels dans chacune des M bandes spectrales. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que M est supérieur ou égal à trois et les M bandes spectrales comportent au moins une bande spectrale correspondant généralement à une couleur bleue, une bande spectrale correspondant généralement à une couleur verte et une bande spectrale correspondant généralement à une couleur rouge. 3. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que M est supérieur ou égal à quatre et les M bandes spectrales comportent au moins une bande spectrale correspondant généralement à une couleur bleue, une bande spectrale correspondant généralement à une couleur verte et une bande spectrale correspondant généralement à une couleur rouge, et une bande spectrale correspondant au proche infrarouge. 4. Capteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le groupe de pixels forme un carré. 5. Capteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pixels d'un groupe possèdent des réponses spectrales différentes en raison d'opérations locales résultant d'étapes de traitement d'une tranche de silicium et en ce que le capteur ne comporte pas de filtres de couleur organiques. 6. Capteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pixels d'un groupe se distinguent les uns des autres par : - l'épaisseur d'une couche superficielle de type P+ au-dessus d'une photodiode du pixel, - et/ou la présence ou l'épaisseur d'une couche de silicium polycristallin au-dessus de la photodiode, - et/ou la présence d'une couche enterrée de type P au-dessous d'une jonction de photodiode formée par une diffusion N dans une couche épitaxiale de type P, - et/ou la présence d'une modification d'épaisseur ou de constitution de couche anti-reflet au-dessus d'un pixel par rapport à l'épaisseur ou la constitution de cette couche au-dessus des autres pixels.