Η Canon αναπτύσσει αισθητήρα SPAD με τον υψηλότερο αριθμό 3,2 megapixel στον κόσμο

Η Canon Inc. ανακοίνωσε ότι η εταιρεία, έχει αναπτύξει με επιτυχία έναν εξαιρετικά μικρό αισθητήρα SPAD 13,2 mm x 9,9 mm ικανό να καταγράφει την υψηλότερη στον κόσμο ανάλυση εικόνων 3,2 megapixel—μεγαλύτερη ανάλυση από το Full HD (περίπου 2,07 megapixel), ακόμη και σε περιβάλλον χαμηλού φωτισμού. Η κατασκευή του νέου αισθητήρα θα ξεκινήσει το δεύτερο εξάμηνο του 2022.

Ο αισθητήρας SPAD είναι ένας μοναδικά σχεδιασμένος αισθητήρας εικόνας στον οποίο κάθε pixel διαθέτει ένα ηλεκτρονικό στοιχείο. Όταν ένα μεμονωμένο σωματίδιο φωτός, που ονομάζεται φωτόνιο, φτάνει σε ένα εικονοστοιχείο πολλαπλασιάζεται —σαν να δημιουργείται μια «χιονοστιβάδα»— που οδηγεί σε έναν μόνο μεγάλο ηλεκτρικό παλμό. Με τους αισθητήρες CMOS, η ένδειξη του συσσωρευμένου ηλεκτρονικού φορτίου περιέχει ηλεκτρονικό θόρυβο, ο οποίος μειώνει την ποιότητα της εικόνας, λόγω της διαδικασίας με την οποία μετράται το συσσωρευμένο φως. Εν τω μεταξύ, με τους αισθητήρες SPAD, ο θόρυβος δεν παρεμβαίνει στην ανάγνωση του φωτός ως ηλεκτρικών σημάτων. Αυτό επιτρέπει τη λήψη καθαρής εικόνας θεμάτων χωρίς θόρυβο σήματος και παρέχει πλεονεκτήματα όπως μεγαλύτερη ευαισθησία κατά τη λήψη εικόνας και μέτρηση απόστασης υψηλής ακρίβειας .

Ο πρόσφατα αναπτυγμένος αισθητήρας SPAD χρησιμοποιεί μια πρωτοποριακή αρχιτεκτονική εικονοστοιχείων που αντανακλά φωτόνια μέσα στο εικονοστοιχείο προκειμένου να ανιχνεύσει αποτελεσματικά φωτόνια σε όλο το εύρος των ενεργών εικονοστοιχείων. Υπό ισοδύναμο φως, αυτός ο αισθητήρας SPAD μπορεί να τραβήξει τις ίδιες εικόνες με έναν συμβατικό αισθητήρα CMOS ενώ απαιτεί μόνο το 1/10 της περιοχής απεικόνισης. Αυτό καθιστά δυνατή μια εξαιρετικά μικρή σχεδίαση που μπορεί να εγκατασταθεί ακόμη και σε μικρές συσκευές και αυξάνει σημαντικά την ευαισθησία, συμπεριλαμβανομένου του φωτός στο εγγύς υπέρυθρο φάσμα, και πραγματοποιεί λήψη βίντεο με 3,2 megapixel σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού 0,002 lux 5— πιο σκοτεινό από έναν νυχτερινό ουρανό χωρίς αστέρια. Εξοπλίζοντας κάμερες σχεδιασμένες για εφαρμογές χαμηλού φωτισμού και παρακολούθησης με αυτόν τον νέο αισθητήρα SPAD, ακόμη και βίντεο από περιβάλλοντα χαμηλού φωτισμού μπορούν να προβληθούν σαν να είχαν εγγραφεί σε φωτεινές περιοχές, επιτρέποντας την αναγνώριση της κίνησης του θέματος σαν να βλέπετε με γυμνό μάτι σε καλά φωτισμένα περιβάλλοντα

Επιπλέον, ο αισθητήρας SPAD είναι ικανός σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες επεξεργασίας πληροφοριών στο επίπεδο των 100 ps (picoseconds, ένα τρισεκατομμύριο του δευτερολέπτου), επιτρέποντάς του να συλλαμβάνει αντικείμενα που κινούνται με υψηλές ταχύτητες, συμπεριλαμβανομένων των φωτονίων. Με ανάλυση που ξεπερνά το Full HD και υψηλή ευαισθησία που επιτρέπει τη λήψη ασθενούς φωτός, η μοναδική λειτουργία ταχείας απόκρισης του αισθητήρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως αυτοοδηγούμενα οχήματα, ιατρική περίθαλψη, συσκευές διαγνωστικής απεικόνισης και όργανα μέτρησης επιστημονικής ακρίβειας. Η Canon θα επεκτείνει προληπτικά το δίκτυο πωλήσεών της προκειμένου να ενθαρρύνει την περαιτέρω καινοτομία και την ανάπτυξη της κοινωνίας.