Canon właśnie ogłosił ukończenie 1-megapikselowego jednofotonowego czujnika obrazu z diodą lawinową (SPAD), co czyni go pierwszym tego rodzaju.
Tradycyjne czujniki CMOS działają poprzez wychwytywanie fotonów (tj. Cząsteczek światła) i przekształcanie ich w ładunek (który ostatecznie przekształca się w cyfrowe piksele).
W ten sposób po naciśnięciu spustu migawki czujnik aparatu zaczyna wychwytywać fotony, a każdy foton odpowiada bardzo małej ilości światła. Te fotony są zamieniane w piksele, dzięki czemu obszary sceny, które wytwarzają lub odbijają więcej światła, są renderowane jaśniej w porównaniu z obszarami sceny, które wytwarzają lub odbijają mniej światła.
Teraz czujniki CMOS oferują tylko pewien poziom czułości. Jeśli fotografujesz z prędkością 1/8000 s, chyba że światło jest niezwykle silne, w ogóle nie uchwycisz wielu fotonów, co spowoduje całkowicie czarny obraz.
(W końcu to właśnie jest niedoświetlenie: niepowodzenie w uchwyceniu wystarczającej liczby fotonów, aby uzyskać jasny obraz).
Tak czy inaczej, tak działa standardowy czujnik.
Ale jak wyjaśnił Canon, czujnik SPAD działa inaczej:
„Kiedy pojedyncza cząstka światła… dociera do piksela, jest zwielokrotniana - jakby tworzyła„ lawinę ”- co skutkuje jednym dużym impulsem elektrycznym”.
Innymi słowy: każdy foton daje znacznie większy ładunek do pracy, co skutkuje ogólnie znacznie większą czułością.
Chociaż obecny czujnik SPAD firmy Canon rejestruje tylko obrazy o rozdzielczości 1 megapiksela, czułe urządzenie do przetwarzania obrazu może przynieść wiele korzyści pod względem technologii naukowej. Na przykład czujnik SPAD firmy Canon może naświetlić swoje piksele w ciągu 3,8 nanosekund, co umożliwia rejestrowanie zdarzeń i funkcji, które wcześniej uważano za niemożliwe.
Canon twierdzi, że „dzięki swojej zdolności do rejestrowania najdrobniejszych szczegółów całokształtu wydarzeń i zjawisk, technologia ta ma potencjał do wykorzystania w wielu różnych dziedzinach i zastosowaniach, w tym w przejrzystej, bezpiecznej i trwałej analizie reakcji chemicznych, zjawisk naturalnych, w tym wyładowań atmosferycznych. uderzenia, spadające przedmioty, uszkodzenia przy uderzeniach i inne zdarzenia, których nie można dokładnie zaobserwować gołym okiem. ”
Istnieją również zastosowania w zakresie obrazowania 3D, ze względu na zdolność czujnika SPAD do rejestrowania dokładnych czasów ekspozycji.
Chociaż nie wygląda na to, że czujniki SPAD w najbliższym czasie dotrą do czujników konsumenckich, ciekawie będzie zobaczyć, jak zostanie wykorzystana ta technologia!
Teraz do ciebie:
Jakie potencjalne zastosowania można sobie wyobrazić dla czujników SPAD? Podziel się swoimi przemyśleniami w komentarzach!