Компания Samsung, которая несколько лет назад заявила о претензиях на свою долю рынка фотосенсоров, выпустила презентационнвый видеоролик и поделилась своими планами на их производство.
Съемка фотографий или видео стали частью нашего образа жизни. Фотографируют на мобильную камеру, чтобы увековечить восхитительно выглядящие блюда, записывают танцевальные движения или снимают себя, чтобы поделиться с друзьями своей фотографией. Все это стало возможным, благодаря достижениям в современной мобильной фотографии, и в основе этой революции лежат мобильные матрицы, которые преобразуют свет в цифровые данные.
Считается, что наши глаза, которыми мы сами воспринимаем мир, соответствуют разрешению около 500 мегапикселей. По сравнению с большинством современных зеркальных фотокамер, которые предлагают разрешение 40 МП и флагманские смартфоны с 12 МП, отрасли еще предстоит пройти долгий путь, чтобы соответствовать возможностям человеческого глаза.
Просто объединение максимально возможного количества пикселей в сенсор может показаться простым решением, но это приведет к огромным размерам матрицы, которая может стать размером с само устройство. А чтобы внедрить миллионы пикселей в современные смартфоны с другими передовыми характеристиками, такими как высокое соотношение экрана с корпусом и тонкий дизайн, датчики должны быть максимально компактными.
С другой стороны, маленькие пиксели могут привести к появлению нечетких или тусклых изображений из-за меньшей площади, с которой каждый пиксель получает световую информацию. Дилемма между числом пикселей, которое имеет датчик, и их размерами, стало проблемой, которая требует серьезного технологического решения.
Технологии пикселей
Опираясь на технологическое лидерство в области смартфоно- и сенсоростроения и опыт, которым обладают инженеры компании, Samsung довольно умело управляет этим балансом в своих сенсорах изображения. В мае 2019 года компания анонсировала первый в отрасли датчик на 64 МП, а через полгода представила датчики уже на 108 МП и выпустила смартфоны, оснащенные им.
В последний сенсор ISOCELL Bright HM1 на 108 МП была внедрена запатентованная «технология Nonacell», которая значительно увеличила количество пикселей. По сравнению с предыдущей технологией Tetracell, которая имеет массив 2 × 2, структура пикселей 3 × 3 технологии Nonacell позволяет, например, девяти пикселям 0,8 мкм функционировать и как один пиксель размером 2,4 мкм, что позволяет успешнее снимать в условиях слабого освещения, когда не хватает световой информации.
В 2019 году Samsung первой представила датчики изображения с размером пикселя 0,7 мкм, уменьшив пиксель с 0,8 мкм.
Сенсор Samsung ISOCELL Slim GH1 разрешением
43,7 МП с размером пикселя 0,7 мкм (μm)
Большинство современных камер могут снимать только те изображения, которые видны человеческому глазу, на длинах волн от 450 до 750 нанометров. Датчики, способные обнаруживать световые волны за пределами этого диапазона, пока редки, но их использование может быть востребовано в очень широком спектре областей. Например, датчики изображения, воспринимающие ультрафиолетовый свет, могут использоваться для диагностики рака кожи. Инфракрасные датчики изображения использоваться для контроля качества в сельском хозяйстве и других отраслях. Где-то в будущем могут появиться датчики, которые смогут видеть и микробов.
В Samsung’e заявляют, что разрабатывают не только датчики изображения, но изучают и другие типы датчиков, которые могут регистрировать запахи или вкусы. В компании считают, что датчики, которые выходят за пределы человеческих чувств, скоро станут неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, они смогут делать видимым невидимое и помогать людям, выходя за пределы того, на что способны собственные чувства человека.
Стремление к 600 MП для всех
До настоящего времени основные области применения датчиков
изображения были в области смартфонов, но ожидается, что в скором времени это
будет распространяться на другие быстро развивающиеся области, такие как автономные
транспортные средства, IoT (технология,
позволяющая объединить в сеть устройства, выполняющие различные цели и
задачи посредством Интернета – прим. PhotoWebExpo) и дроны.
В Samsung’е уверяют, что с их опытом разработки сенсоров высокого разрешения, готовы
перейти на следующий этап
технологических инноваций в этой для удовлетворения потребностей производителей
устройств. Компания работает над расширением пиксельных технологий, которые смогут
создавать датчики изображения, позволяющие фиксировать больше информации, чем
человеческий глаз.
