Analisis Teknologi Inovatif dalam Sensor Gambar

Teknologi Inovatif dalam Sensor Gambar:

Sensor gambar titik Quantum Dot menggantikan lapisan sensitif foto silikon dengan film transparan quantum dot, menawarkan karakteristik fotoelektrik yang unik. Efek pembatasan kuantum meningkatkan perilaku lubang elektron, memberikan celah pita yang dapat disesuaikan yang memfasilitasi konversi sinyal cahaya menjadi sinyal listrik yang efisien. Teknologi ini memiliki respons spektral yang lebih luas dan rentang dinamis yang sangat baik, menunjukkan potensi dalam elektronik konsumen dan industri otomotif.

Peningkatan piksel dan optimisasi ukuran: Saat konsumen menuntut kualitas gambar yang lebih tinggi, sensor gambar CMOS berupaya untuk memiliki jumlah piksel yang lebih tinggi dan ukuran sensor yang lebih besar untuk menangkap lebih banyak cahaya, meningkatkan kejelasan gambar, dan meningkatkan rentang dinamis. Beberapa smartphone high-end, misalnya, menggunakan sensor yang berukuran 1 inci atau bahkan lebih besar.

Pencahayaan bagian belakang dan struktur bertumpuk: Pencahayaan bagian belakang menempatkan fotodioda pada lapisan atas silikonfer, memungkinkan paparan cahaya langsung dan meningkatkan efisiensi penggunaan cahaya dan sensitivitas. Struktur bertumpuk lebih memindahkan rangkaian ke lapisan bawah elemen fotosensitif, luas chip secara keseluruhan dan mengoptimalkan penekanan kebisingan sirkuit, menghasilkan kualitas gambar yang lebih tinggi dan kecepatan pemrosesan yang lebih cepat, umum ditemui pada ponsel pintar dan perangkat lainnya.

Rentang dinamis dan peningkatan kinerja rendah: Produsen sedang mengembangkan teknologi HDR baru, seperti kompositing multi-frame dan sirkuit konversi gain tinggi/rendah. Mereka juga sedang mengoptimalkan struktur piksel untuk meningkatkan efisiensi konversi fotoelektrik, dan mengadopsi teknik pemrosesan sinyal canggih untuk secara signifikan meningkatkan kinerja sensor gambar CMOS dalam kondisi cahaya rendah.

Teknologi pembacaan cepat dan teknologi global: Untuk memenuhi tuntutan perekaman video dan pengambilan gambar gerak cepat, struktur bertumpuk dan teknologi global shutter sedang digunakan. Teknologi global shutter memungkinkan paparan piksel secara simultan dalam larik sensor, mencegah distorsi dan deformasi yang disebabkan oleh rolling shutters, dan banyak digunakan dalam fotografi berkecepatan tinggi dan inspeksi industri.

Intelligence and integration: Beberapa CMOS: Semikonduktor Metal Oksida KomplementerSensor gambar mulai mengintegrasikan unit pemrosesan AI, memungkinkan analisis konten gambar real-time, parameter pemotretan yang dioptimalkan, dan pengalaman fotografi yang lebih cerdas. Ini meningkatkan efisiensi dan efektivitas pemrosesan gambar.

Teknologi ini meniru cara kerja penglihatan biologis untuk mengatasi keterbatasan mode pemindaian bingkai tradisional. Dengan meneliti dan menetapkan model sistem yang komprehensif yang mencakup konversi fotoelektrik, struktur piksel, dan pembacaan sinyal, perangkat piksel dan sirkuit telah dirancang dan dikembangkan. Teknologi ini memungkinkan pelacakan target berkecepatan tinggi berdasarkan informasi visual temporal dan memiliki rentang dinamis yang sangat baik serta kinerja laju peristiwa yang memberikan panduan teoritis dan sumber teknis untuk desain dan aplikasi sensor visual generasi berikutnya.

Dikembangkan kolaborasi di antara beberapa unit, teknologi ini menggunakan titik kuantum perovskit plumbum bromida sesium sebagai lapisan fotosensitif dan lapisan penangkap muatan, serta film nanotube karbon semikonduktor sebagai lapisan transportasi muatan. Sensor yang dihasilkan mengintegrasikan fungsi deteksi cahaya, penyimpanan informasi, dan pra-pemrosesan data, memungkinkan informasi paralel real-time. Hal ini penting untuk sistem visual buatan yang meniru pemrosesan visual biologis dan telah terbukti merespons dan menyelesaikan pembelajaran penguatan neuromorfik dalam kondisi sangat gelap.