Sensores de imagen QuantumFilm explican

Cámaras de teléfonos inteligentes han recorrido un largo camino recientemente, con configuraciones de sensores y lentes en algunos de los buques insignia de este año ofrecen algunos seriamente buenos resultados de aspecto, basta con ver el Galaxy S6 o el LG G4 por ejemplo. Sin embargo, incluso las mejores cámaras de teléfonos inteligentes todavía sufren de una versatilidad limitada, a menudo tienen bajo rendimiento con poca luz, y el ruido pesado y diafonía en comparación con los sensores de gama alta que se encuentran en las cámaras réflex digitales.

Por otra parte, la carrera resolución ha visto cada vez más cámaras de alta resolución de los teléfonos inteligentes, pero nuestras pruebas y la experiencia nos ha demostrado que las cámaras con el mayor número de píxeles no producen necesariamente los mejores resultados. Dicho esto, el intento de HTC escapar a esta tendencia con su tecnología Ultrapixel no produjo resultados superiores tampoco. El hecho del asunto es que los sensores, y por lo tanto los tamaños de píxeles, en los teléfonos inteligentes están limitadas por su tamaño compacto.

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InVisage, una compañía de semiconductores, tiene previsto llevar su tecnología QuantumFilm única en el mercado, lo que podría dar un gran salto adelante en la calidad de imagen para dispositivos móviles pequeño factor de forma.

El problema

El quid de la cuestión es a los compromisos asumidos con el tamaño del módulo y la captura de la luz. Por un poco de historia, sensores de imagen CMOS modernos se construyen de una gran cantidad de células del sensor / pixel, cada uno configurado con un filtro para detectar la cantidad de luz roja, verde o azul es en la escena y en qué lugares. Pero estos sensores no son perfectos, hay una cierta cantidad de reflexión y la pérdida como la luz entra en un sensor y también puede ser la diafonía entre las células adyacentes y la interferencia electrónica, que se manifiesta como ruido y artefactos de color.

Low imágenes de luz menudo exponen las debilidades de un sensor.

Estos problemas son más pronunciados en los sensores compactos de teléfonos inteligentes, como las células son más pequeñas y envasados ​​en más juntos. Aumentando aún más la resolución de un sensor agrava estos problemas, dando lugar a más ruido y peor rendimiento en condiciones de poca luz.

La industria del sensor de imagen ha llegado con una serie de innovaciones para ayudar a combatir estos problemas. Mover el relevo de frontside a los sensores de iluminación backside ayudó a reducir la pérdida como la luz llegó a la base de la célula, mientras que Isocell de Samsung como objetivo aislar mejor las células cercanas unas de otras, lo que resulta en menos diafonía. Estas son soluciones finas, pero no eliminan por completo los probems mencionados.

La solución de QuantumFilm

Tecnología QuantumFilm de InVisage pretende abordar estos problemas por ajustar los diseños tradicionales de sensores para hacer uso de su propia capa sensible a la luz, que promete capturar más luz y evitar la diafonía. Gran parte del diseño sigue siendo el mismo que los sensores CMOS de hoy en día, sino que es la capa QuantumFilm que es de particular interés.

En lugar de usar fotodiodos de silicio, sensores de InVisage utilizan su propia película de puntos cuánticos de metal calcogenuro capturar mucha más luz cerca de la superficie del sensor. Esta película se construye a partir de los puntos cuánticos, una pequeña nanocristal con propiedades mecánicas cuánticas, dispuestos en un coloide, una solución formada por distribuye uniformemente partículas pequeñas.

Esta capa está conectada entre la capa de filtro habitual y el circuito del electrodo. Cuando un determinado color de la luz reacciona con la capa QuantumFilm, el circuito puede detectar la región en que se produjo esta reacción para determinar el color del píxel. De esta manera, la resolución de la cámara no afecta a la cantidad de luz capturada en la forma en que los sensores CMOS tradicionales hacen y hay aparentemente menos interferencias que las soluciones que requieren las células fotosensibles más grandes. En otras palabras, la resolución de la capa de filtro y la densidad de la circuitería de detección determina la resolución, mientras que la capa de película se mantiene sin cambios.

El video a continuación ofrece una explicación muy completa de lo que la empresa quiere lograr, sin la tecno-balbuceo.

Toda esta idea parece bastante bien adaptado a los teléfonos inteligentes, donde el hardware compacto es esencial. QuantumFilm tiene algunas ventajas en este sentido, ya que se puede producir en tamaños muy finos, el recorte de hasta 0,8 mm de los sensores CMOS muy pequeñas, lo cual es un pequeño, pero valioso ahorro dentro de un teléfono inteligente del espacio.

Además, QuantumFilm cuenta con una capacidad de absorción de la luz hasta ocho veces mayor que algunos sensores CMOS de silicio, lo que permite un mayor rango dinámico y mejores tomas con poca luz, menos ruido, y también puede ser utilizado para la detección de la luz infrarroja, abriendo la puerta a nuevas y interesantes ideas de productos compactos.

¿Qué tan pronto?

Al igual que muchas otras piezas próximos y de la tecnología, el gran problema con QuantumFilm es que sigue siendo no probada en productos de consumo del mundo real. Ha habido un montón de hablar por un número de años, pero nada que nos hundimos realmente nuestros dientes.

Como una pequeña empresa, InVisage está produciendo en la actualidad sólo un pequeño número de obleas, pero está tratando de aumentar la producción en el segundo semestre de este año. TSMC estará ayudando InVisage aumentar aún más la producción con una capacidad adicional el próximo año.

Todavía estamos probablemente en para esperar bastante hasta que los primeros teléfonos inteligentes aparecen luciendo la tecnología, pero QuantumFilm es sin duda algo para mantener un ojo en.