Sony เปิดตัวเซ็นเซอร์ CMOS ล้ำสมัยที่รวมแสงเป็นสองเท่า

แผนกเซมิคอนดักเตอร์ของ Sony

แผนกเซมิคอนดักเตอร์ของ Sony ได้ประกาศว่าประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีเซนเซอร์ภาพ Stacked CMOS ตัวแรกของโลกด้วยพิกเซลทรานซิสเตอร์สองชั้นที่เพิ่มความสามารถในการรวบรวมแสงเป็นสองเท่า

อ่านต้นฉบับภาษาอังกฤษ คลิกที่นี้

Sony อธิบายว่าเซ็นเซอร์ภาพทั่วไปจะวางโฟโตไดโอดและทรานซิสเตอร์แบบพิกเซลไว้บนซับสเตรตเดียวกัน แต่ในการออกแบบใหม่นี้สามารถแยกพวกมันออกเป็นชั้นวัสดุพิมพ์ที่แตกต่างกันได้ ผลที่ได้คือเซ็นเซอร์ที่เพิ่มระดับสัญญาณความอิ่มตัวเป็นสองเท่าโดยประมาณ โดยพื้นฐานแล้วความสามารถในการรวบรวมแสง ซึ่งปรับปรุงช่วงไดนามิกและลดสัญญาณรบกวน

ได้อย่างมาก ระดับสัญญาณความอิ่มตัวไม่ใช่ความสามารถในการรวบรวมแสงของเซ็นเซอร์โดยตรง แต่เป็นปัจจัยหนึ่งที่สำคัญที่มีอิทธิพลต่อตัวเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์สามารถตีความข้อมูลแสงในสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อยได้อย่างแม่นยำ เซนเซอร์ Stacked CMOS ทั่วไปใช้โครงสร้างของชิปพิกเซลที่ประกอบด้วยพิกเซลที่ได้รับแสงด้านหลังซ้อนกันบนชิปลอจิกที่มีการสร้างวงจรการประมวลผลสัญญาณ ภายในชิปแต่ละตัว โฟโตไดโอดที่แปลงแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าและทรานซิสเตอร์แบบพิกเซลที่ควบคุมสัญญาณจะอยู่ติดกันในชั้นเดียวกัน

image cradit petapixel

สถาปัตยกรรมเซ็นเซอร์ภาพ CMOS แบบซ้อน

สถาปัตยกรรมใหม่ของ Sony เป็นความก้าวหน้าในเทคโนโลยีเซนเซอร์ภาพ CMOS แบบซ้อนที่แยกโฟโตไดโอดและทรานซิสเตอร์แบบพิกเซลลงบนพื้นผิวที่แยกจากกันที่ซ้อนกัน เป็นจะวางเคียงข้างกันแทน Sony กล่าวว่าเทคโนโลยีการซ้อนแบบใหม่ช่วยให้นำสถาปัตยกรรมที่อนุญาตให้โฟโตไดโอดและเลเยอร์ทรานซิสเตอร์พิกเซลได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม ส่งผลให้ระดับสัญญาณความอิ่มตัวเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่าเมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์ภาพทั่วไป และในทางกลับกันก็เพิ่มช่วงไดนามิกให้กว้างขึ้น

ผลลัพธ์สำหรับการถ่ายภาพหมายถึงช่วงไดนามิกที่กว้างขึ้น (การเปิดรับแสงที่ดีขึ้นในภาพถ่ายที่มีแสงฉากหลังจ้ามากๆหรือในที่มืด) และสัญญาณรบกวนต่ำในภาพถ่ายที่ถ่ายในสภาพแวดล้อมที่มืด Sony ตั้งข้อสังเกตเป็นพิเศษว่าเทคโนโลยีนี้จะทำให้การถ่ายภาพมีคุณภาพสูงมากขึ้นในกรณีของการถ่ายภาพด้วยสมาร์ทโฟน โครงสร้างพิกเซลของเทคโนโลยีใหม่นี้จะช่วยให้พิกเซลสามารถรักษาหรือปรับปรุงคุณสมบัติที่มีอยู่ได้ ไม่เพียงแต่ขนาดพิกเซลในปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังมีขนาดเล็กลงด้วย

image cradit petapixel

เนื่องจากเป็นสัญญาณว่า Sony พบวิธีปรับปรุงคุณภาพภาพถ่ายของเซ็นเซอร์สมาร์ทโฟนได้อย่างชัดเจน กล่าวโดยย่อ คุณภาพของการถ่ายภาพบนมือถือสามารถเห็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในด้านประสิทธิภาพด้วยความก้าวหน้านี้

Sony ไม่ได้ระบุว่าจะผลิตเซ็นเซอร์โดยใช้เทคโนโลยีนี้เมื่อใด แต่บอกว่าจะปรับปรุงการออกแบบต่อไปเพื่อเพิ่มคุณภาพของภาพในเซ็นเซอร์ทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก กล้องปัจจุบันช่วงไดนามิกก็โหดอยู่แล้ว55 ต้องรอดูกันต่อไป