Eerder vandaag kondigde Sony's halfgeleiderdivisie de ontwikkeling aan van 's werelds eerste gestapelde CMOS-beeldsensor met twee lagen transistorpixels. Dit nieuwe ontwerp is belangrijk omdat het de lichtopvangcapaciteit van de sensor verdubbelt in vergelijking met een traditionele gestapelde CMOS-sensor.
Meer ruimte voor zowel fotodiodes als transistors
Door de meeste transistors naar een andere laag van het siliciumsubstraat te verplaatsen dan de laag die wordt gebruikt voor het verzamelen van licht, is Sony erin geslaagd het aan elke fotodiode toegewezen gebied aanzienlijk te vergroten. Het resultaat is een verdubbeling van het signaalverzadigingsniveau, oftewel het maximale aantal elektronen dat op elke pixellocatie kan worden opgeslagen.
Tegelijkertijd kan, door de meeste transistors naar hun eigen laag te verplaatsen, ook de individuele grootte van elke transistor worden vergroot. En het is niet verrassend dat dit precies is wat Sony heeft gedaan.
Lagere geluidsniveaus en beter dynamisch bereik
Gerelateerd:Canon's nieuwssensor ziet kleur in het donker
Dus wat betekent dit allemaal voor de beeldkwaliteit? Welnu, door het verzadigingsniveau van de sensor te verbeteren, heeft Sony ook het dynamische bereik van de chip vergroot, of met andere woorden, het bereik van de donkerste tot de helderste niveaus die hij kan registreren. En door de versterkertransistors te vergroten, heeft het tegelijkertijd de uitgangsruisniveaus verlaagd.
Het is belangrijk op te merken dat hoewel het signaalverzadigingsniveau is verdubbeld, dit niet noodzakelijkerwijs direct vertaald wordt in een verdubbeling van het dynamisch bereik. (En het betekent ook geen halvering van het geluidsniveau.) Andere factoren van het sensorontwerp zullen ook een rol spelen, en Sony moet de reikwijdte van de DR of ruisverbeteringen die het heeft bereikt nog kwantificeren.
Zoek eerst naar de technologie in smartphones en kleine sensoren
Toch is het duidelijk dat er in beide opzichten potentieel is voor een grote stap voorwaarts. We verwachten dat dit nieuws de grootste impact zal hebben op kleinere sensoren met een hogere resolutie, zoals die in smartphones worden gebruikt, voordat het zijn weg vindt naar grotere sensoren, zoals het geval was toen sensorontwerpen met verlichting aan de achterkant voor het eerst mainstream werden.
Omdat er in de eerste plaats minder oppervlakte beschikbaar is voor elke fotodiode, is het potentieel voor verbetering in een kleine sensor met hoge resolutie groter dan in een sensor met een lage resolutie en/of een groot oppervlak. En Sony suggereert dat zelf ook, en merkt op dat zijn technologie "de realisatie van steeds hoogwaardiger beeldvorming zoals smartphonefoto's" mogelijk zal maken.
Wanneer is het beschikbaar?
Sony heeft nog geen producten aangekondigd op basis van het nieuwe ontwerp. Noch heeft het tot nu toe een tijdlijn geboden voor zijn mogelijke commercialisering van de technologie. Maar we houden zeker alle updates in de gaten en rapporteren dienovereenkomstig.