QuantumFilm capteurs d'image expliqués

Caméras de smartphones ont parcouru un long chemin récemment, avec capteurs et lentilles configurations dans certains des fleurons de cette année offrent quelques sérieux bons résultats à la recherche, il suffit de regarder à la Galaxy S6 ou la LG G4 par example. Cependant, même les meilleurs appareils photo smartphones souffrent encore de polyvalence limitée, ont souvent une mauvaise performance en faible luminosité, et le bruit lourd et diaphonie par rapport à la hausse des capteurs finaux trouvés dans les appareils photo reflex numériques.

En outre, la course de la résolution a vu de plus en plus de caméras à haute résolution dans les smartphones, mais nos tests et l'expérience nous a montré que les caméras avec les la plupart des pixels ne produisent pas nécessairement les meilleurs résultats. Cela étant dit, la tentative de HTC à inverser cette tendance avec sa technologie Ultrapixel échoué à produire des résultats supérieurs soit. Le fait de la question est que les capteurs, et donc des tailles de pixels, dans les smartphones sont limitées par leur taille compacte.

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InVisage, une société de semi-conducteurs, prévoit d'apporter sa technologie de QuantumFilm unique de marché, ce qui pourrait fournir un grand bond en avant dans la qualité d'image pour les appareils mobiles à petit facteur de forme.

Le problème

Le nœud du problème est en baisse aux compromis faits avec la taille du module et captent la lumière. Pour un peu de fond, modernes capteurs d'image CMOS sont constitués de lots de cellules / capteur de pixels, chacun configuré avec un filtre pour détecter la quantité de rouge, vert ou bleu clair est dans la scène et dans quels endroits. Mais ces capteurs ne sont pas parfaits, il ya une certaine quantité de la réflexion et de la perte que la lumière pénètre dans un capteur et il peut aussi être la diaphonie entre les cellules adjacentes et les interférences électroniques, qui se manifeste comme bruit et des artefacts de couleur.

Low Light Pictures exposent souvent les faiblesses d'un capteur.

Ces problèmes sont plus prononcés dans les capteurs de téléphones intelligents compacts, comme les cellules sont plus petites et emballé dans rapprocher. Augmentant encore la résolution d'un capteur aggrave ces problèmes, conduisant à plus de bruit et de moins bonnes performances en conditions de faible luminosité.

L'industrie du capteur d'image est venu avec un certain nombre d'innovations pour aider à combattre ces problèmes. Déménagement au-dessus de frontside à des capteurs d'éclairage arrières a permis de réduire la perte que la lumière atteint la base de la cellule, tandis que Isocell de Samsung vise à mieux isoler les cellules voisines les unes des autres, ce qui entraîne moins de diaphonie. Ce sont des solutions fines, mais ne suppriment pas complètement les probems susmentionnés.

La solution de QuantumFilm

La technologie QuantumFilm de InVisage vise à résoudre ces problèmes en ajustant conceptions de capteurs traditionnels de faire usage de sa propre couche de détection de lumière, qui promet de capturer plus de lumière et éviter les interférences. Une grande partie de la conception reste le même que les capteurs CMOS d'aujourd'hui, à la place, il est la couche de QuantumFilm qui est d'un intérêt particulier.

Plutôt que d'utiliser des photodiodes au silicium, les capteurs de InVisage utilisent leur propre film de points quantiques chalcogénure de métal de capturer la lumière beaucoup plus près de la surface du capteur. Ce film est construit à partir des points quantiques, une petite nanocristal avec des propriétés mécaniques quantiques, agencée dans un colloïde, une solution constituée de petites particules uniformément répartie.

Cette couche est reliée entre la couche filtrante et le circuit habituel de l'électrode. Quand une certaine couleur de lumière réagit avec la couche QuantumFilm, le circuit permet de détecter la région dans laquelle cette réaction a eu lieu afin de déterminer la couleur du pixel. De cette façon, la résolution de l'appareil photo ne modifie pas la quantité de lumière capturée dans la façon dont CMOS traditionnels capteurs font et il ya apparemment moins diaphonie que les solutions qui nécessitent de plus grandes cellules photosensibles. En d'autres termes, la résolution de la couche de filtre et de la densité de la circuiterie de détection détermine la résolution, tandis que la couche de film reste inchangée.

La vidéo ci-dessous offre une explication assez complète de ce que la société veut atteindre, sans le techno-rumeur.

Cette idée semble plutôt bien adapté aux smartphones, où le matériel compact est essentielle. QuantumFilm a quelques avantages à cet égard, car il peut être produit à des tailles très fines, coupe jusqu'à 0,8 au large des très petits capteurs CMOS, qui est un petit, mais précieux gain de place à l'intérieur d'un smartphone.

En outre, QuantumFilm offre une capacité d'absorption de lumière jusqu'à huit fois plus grand que certains capteurs CMOS de silicium, permettant une plus grande plage dynamique et de meilleurs coups bas de lumière, moins de bruit, et il peut également être utilisé pour la détection de la lumière infrarouge, ouvrant la porte à nouveau idées de produits compacts intéressants.

Combien de temps?

Comme beaucoup d'autres morceaux et à venir de la technologie, le gros problème avec QuantumFilm est qu'il n'a jamais été vérifiée dans les produits de consommation du monde réel. Il ya eu beaucoup de discussions pour un certain nombre d'années, mais rien pour nous à couler vraiment nos dents.

Comme une petite entreprise, InVisage est actuellement seulement la production d'un petit nombre de plaquettes, mais cherche à augmenter la production dans la seconde moitié de cette année. TSMC va aider InVisage augmenter encore la production avec une capacité supplémentaire l'année prochaine.

Nous sommes encore probablement pour pas mal d'attente jusqu'à ce que les premiers smartphones apparaissent arborant la technologie, mais QuantumFilm est certainement quelque chose à garder un oeil sur.