Прорыв матрицы: Sony разработали сенсор с "глобальным" затвором
Диапозитив
Sony сделала что-то вроде прорыва в разработке фотоматрицы, объявив о новом стеклянном сенсоре с задней подсветкой, который может считывать все пиксели одновременно. Несмотря на то, что компания работала с датчиком только на 1,46 МП, данная технология имеет значительный потенциал.
Датчик может одновременно считывать данные со всех пикселей, потому что каждый пиксель имеет свой аналого-цифровой преобразователь (АЦП), установленный в «нижнем чипе», который "прячется" под «верхний чип», содержащий активные светочувствительные пиксели (в общем-то верхний чип - это обычная матрица). Это позволяет считывать все пиксели одновременно, а не последовательно или черезстрочно, как это делается с помощью традиционных датчиков CMOS, содержащих гораздо меньшее количество «параллельных» АЦП.
Технология мгновенного считывания позволяет избежать эффект "роллинг шаттера", вызываемый временной задержкой, поскольку обычно каждая строка пикселей записывается последовательно. В большинстве существующих чипов быстро движущиеся объекты становятся искаженными по мере их движения в кадре, поскольку пиксели в верхней части датчика считываются раньше, чем в нижней.
Sony утверждают, что их датчик является первым высокочувствительным CMOS-сенсором с задним освещением, разработанным по технологии пиксельно-параллельных АЦП и количеством пикселей более 1 миллиона.
Хотя миллион пикселей покажется недостаточным для многих фотографов, это большой шаг в направлении создания высококачественного фотографического сенсора. Для чипов с «глобальным затвором» будет достаточно даже электронного механизма затвора для записи неискаженных снимков. При том у фотографов останется возможность использовать очень короткие выдержки для съемки со вспышкой.
Фактически уже давно существуют CMOS матрицы с "глобальным" затвором, но они все построены на архитектуре однослойного сенсора, что создает на нем "мертвые" зоны, в которых расположены так называемые пиксели хранения. Главная проблема данной технологии в задержке ее работы. Изображение не моментально переносится в память, а сначала переносится на пиксели хранения, там же при помощи АЦП обрабатывается и только потом становится доступным для просмотра.
Переходя к технологии послойной матрицы данные проблемы устраняются, так как считывающая и обрабатывающая мощности разделяются на 2 независимых процесса и, как следствие, ускоряют процесс записи изображения на карту памяти.
Sony заявили, что что для разработки данной технологии им понадобилось использовать в 1000 раз больше АЦП, чем это обычно необходимо для 1 МП'иксельной матрицы. Поэтому они разработали малоточные и компактные преобразователи для своего чипа. Кроме того, новая технология передачи данных обеспечивает высокую скорость чтения и записи данных (как мы сказали выше), необходимую для одновременного управления всеми АЦП.
Очень вероятно, что пройдет много времени, прежде чем такая матрица будет готова к серийному производству, но тем не менее его разработка - уже большой шаг вперед для технологии "глобального" захвата изображения, которая долгое время страдала большими шумами при высоких значениях ISO и низким динамическим диапазоном.
Когда мы увидим, что он масштабируется до более крупных, более мелких пикселей с высоким разрешением? Трудно сказать, но мы скрестим пальцы и пальцы ног.
Трудно сказать, когда мы увидим применение данной технологии в других типах матриц и в сенсорах с высоким разрешением, но скрестим пальцы в надежде на скорейшую глобальную реализацию этой идеи.
Статья подготовлена телеграм каналом "Диапозитив"
Последние статьи:
Fujifilm X-H1: все, что Вам нужно знать
Премия за научную фотографию, или как сфотографировать атом
Ещё один короткий метр, снятый на iPhone