Analyse des technologies innovantes dans les capteurs d'image

Les technologies innovantes dans les capteurs d'images:

Les capteurs d'image à points quantiques remplacent la couche photosensible en silicium par un film transparent de points quantiques, offrant des caractéristiques photoélectriques uniques. L'effet de confinement quantique améliore le comportement des trous d'électrons, offrant une bande interdite réglable qui facilite la conversion efficace des signaux lumineux en signaux électriques. Cette technologie présente une réponse spectrale plus large et une excellente plage dynamique, montrant des promesses dans les industries de l'électronique grand public et de l'automobile.

Amélioration des pixels et optimisation de la taille : À mesure que les consommateurs exigent une qualité d'image supérieure, les capteurs d'image CMOS s'efforcent d'obtenir des comptes de pixels plus élevés et des tailles de capteur plus grandes pour capturer plus de lumière, améliorer la clarté de l'image et augmenter la plage dynamique. Certains smartphones haut de gamme, par exemple, utilisent des capteurs d'une taille d'un pouce ou même plus grande.

Illumination par l'arrière et structures empilées : L'illumination par l'arrière place le photodiode sur la couche supérieure du silicium, permettant une exposition directe à la lumière et améliorant l'efficacité d'utilisation de la lumière et la sensibilité. Les structures empilées déplacent en outre les circuits vers la couche inférieure des éléments photosensibles, réduisant la surface totale de la puce et optimisant la suppression du bruit du circuit, ce qui se traduit par une qualité d'image supérieure et des vitesses de traitement plus rapides, couramment observées dans les smartphones et autres appareils.

Améliorations de la plage dynamique et des performances faibles : Les fabricants développent de nouvelles technologies HDR, telles que la composition multi-images et les circuits de gain de conversion haut/bas. Ils optimisent également les structures de pixels pour améliorer l'efficacité de conversion photoélectrique, et adoptent des techniques avancées de traitement du signal pour améliorer significativement les performances des capteurs d'image CMOS dans des conditions de faible luminosité.

Haute vitesse de lecture et technologie mondiale : Pour répondre aux exigences de l'enregistrement vidéo et de la capture de mouvements à haute vitesse, des structures empilées et une technologie de déclenchement global sont utilisées. La technologie de déclenchement global permet une exposition simultanée des pixels dans le réseau de capteurs, empêchant la distorsion et la déformation causées par les obturateurs roulants, et est largement utilisée en photographie à haute vitesse et en inspection industrielle.

Intelligence et intégration: Certains CMOS - Complementary Metal-Oxide-SemiconductorLes capteurs d'image commencent à intégrer des unités de traitement de l'IA, permettant l'analyse en temps réel du contenu de l'image, des paramètres de prise de vue optimisés et une expérience photographique plus intelligente. Cela améliore l'efficacité et l'efficacité du traitement d'image.

Cette technologie imite le fonctionnement de la vision biologique pour surmonter les limitations des modes d'échantillonnage traditionnels par balayage de trame. En recherchant et en établissant un modèle de système complet comprenant la conversion photoélectrique, la structure des pixels et la lecture du signal, les dispositifs et circuits de pixels ont été conçus et développés. Cette technologie permet un suivi de cible à haute vitesse basé sur des informations visuelles temporelles et présente une excellente plage dynamique et des performances de taux d'événements, offrant ainsi une orientation théorique et des sources techniques pour la conception et l'application des capteurs visuels de nouvelle génération.

Développée en collaboration entre plusieurs unités, cette technologie utilise des points quantiques de pérovskite de bromure de plomb de césium comme couche photosensible et couche de piégeage de charges, ainsi que des films de nanotubes de carbone semi-conducteurs comme couche de transport de charges. Le capteur résultant intègre la détection de la lumière, le stockage d'informations et les fonctions de prétraitement des données, permettant une information parallèle en temps réel. Il est significatif pour les systèmes visuels artificiels qui imitent le traitement visuel biologique et a été démontré pour répondre et compléter l'apprentissage par renforcement neuromorphique dans des conditions extrêmement sombres.