BSI CMOS сенсор с глобальным затвором от Sony

Sony разработала CMOS сенсор с обратной подсветкой, который может считывать каждый пиксель одновременно, делая возможным реализацию глобального затвора. Несмотря на то, что датчик имеет разрешение 1,46 миллиона пикселей, развивающаяся технология обладает значительным потенциалом.

Метод производства, разработанный Sony, предполагает создание многослойного сенсора,  в котором слой из аналагово-цифровых преобразователей (АЦП) располагается под светочувствительным слоем, отвечающим за формирование изображения. Благодаря такому решению, каждый пиксель имеет свой отдельный АЦП, что позволяет считывать все активированные пиксели одновременно, а не последовательно, как это делается в традиционных CMOS датчиках, содержащих гораздо меньше «параллельных колонок» АЦП.

Мгновенное считывание позволяет избежать так называемого эффекта «Роллинг-шаттер», когда при съёмке быстро движущихся объектов происходит их искажение по мере продвижения по кадру, поскольку пиксели в верхней части обычного датчика считываются раньше, чем в нижней.  Такое считывание также приводит к появлению горизонтальных полос, если в кадр попадают импульсные источники света, например лампы искусственного освещения.

Sony утверждает, что её датчик является первым высокочувствительным CMOS-датчиком с обратной подсветкой и пиксельно-параллельными АЦП, имеющим разрешение более 1 миллиона пикселей. Хотя разрешение и является скромным - это большой шаг в направлении создания датчика более высокого уровня.

По словам компании,  новый датчик, содержит в 1000 раз больше АЦП, чем обычно вмещает датчик 1 Мп. Для повышения энергоэффективности Sony специально разработала слаботочные, компактные АЦП для этого чипа. Кроме того, новая высокоскоростная конструкция передачи данных обеспечивает высокую скорость чтения и записи, необходимую для одновременного управления всеми АЦП и передачи цифровых данных.

Новый датчик Sony вносит неоспоримый вклад в развитие технологии глобального затвора, которая традиционно страдает от более высоких уровней шума и более низкого динамического диапазона. Однако потребуется значительное время для массового применения подобных датчиков в стандартных камерах.