Organiczna matryca: dobre zdjęcia z małych cyfrówek

FUJIFILM przedstawiło organiczny sensor CMOS, który pozwoli na dalsze zwiększanie liczby pikseli w matrycach bez utraty jakości zdjęć.

Choć branża aparatów cyfrowych ma w zasadzie dopiero jedną dekadę rozwoju za sobą, zasada - im mniejszy piksel tym gorsza jakość obrazu - wydaje się być stara jak świat.

Niestety, rynek jest nieubłagany i powołując się na rosnące zapotrzebowanie klientów, choć nie wszyscy prawdopodobnie z tym się zgodzą, serwuje nam cyfrówki wyposażone w matryce z coraz większą liczbą pikseli, a zarazem nie robiąc nic, aby powiększyć rozmiar montowanych w nich sensorów. W efekcie nowe matryce dają nam jedynie złudne poczucie lepszej jakości, gdyż zysk z dodatkowych megapikseli zjada zdegradowana jakość obrazu.

To nie wszystko. Technologia cyfrowych aparatów szturmem zdobyła rynek urządzeń mobilnych - smartfonów i tabletów. A te ze względu na swoje rozmiary korzystają z miniaturowych sensorów, które dają obraz niestety niezbyt dobrej jakości.

Pierwszy eksperymentalny sensor ma niewielką rozdzielczość 360 x 256 pikseli i jest w stanie rejestrować obraz z prędkością 50 klatek/s. Wykonano go w procesie 0,18 mikrometra przy rozmiarze piksela 3 mikrometry. Podobnej wielkości piksele miały topowe kompakty z matrycami o rozdzielczości około 5 Mpix.

Czy jest jakaś recepta na zapewnienie dobrej jakości obrazu, a jednocześnie zagwarantowanie dalszego postępu w miniaturyzacji kamer cyfrowych i wzrost rozdzielczości matryc? Inżynierowie FUJIFILM twierdzą, że tak.

Zaproponowali oni hybrydowy sensor, który wykorzystuje elementy organiczne w warstwie rejestrującej obraz i sekcję odczytu danych z piksela wykorzystującą technologię CMOS. Pracę nad organicznymi sensorami prowadzono już od kilku lat.

Struktura nowego sensora jest następująca. Na samej górze podobnie jak w konwencjonalnym sensorze mamy filtry koloru, poniżej znajduje się panchromatyczna (czuła na różne długości fal) warstwa organiczna o bardzo niewielkiej grubości około 0,5 mikrometra reagująca na padające światło. Poniżej znalazła się warstwa wykonana w technologii CMOS z układami do odczytu danych z poszczególnego piksela.

Zalety rozwiązania FUJIFILM są bezsprzeczne. Po pierwsze sensory przy bardzo dużej czułości mogą mieć bardzo małą grubość, a zarazem niewielki rozmiar piksela. Wyeliminowano konieczność stosowania mikrosoczewek przed każdym z pikseli, a także filtra IR, gdyż cały układ najlepiej reaguje na światło widzialne. Nowa technologia wymaga niewielkich nakładów na dostosowanie już istniejących linii produkcyjnych.

Organiczne sensory CMOS dadzą, jak zapewnia FUJIFILM, obraz jakości porównywalnej z konwencjonalnymi układami o znacznie większym rozmiarze piksela. Oznacza to, że smartfony z 24 Mpix matrycami i rozsądna jakością zdjęć wcale nie muszą być mrzonką, a wyścig na megapiksele nadal będzie się toczył. Według nieoficjalnych informacji pierwsze cyfrówki FUJIFILM wykorzystujące nową technologię pojawią się już w przyszłym roku.

Tak wyobraża sobie bezlusterkowiec FUJIFILM LX, w którym prawdopodobnie znajdzie się nowy typ matrycy, jeden z japońskich designerów.
 

Więcej o technologiach w fotografii:

• Aparat Lytro ustawi ostrość po zrobieniu zdjęcia
• Autofocus jeszcze lepszy dzięki pomysłom naukowców
• Aparat cyfrowy o grubości 50 groszówki
• 120 megapikseli w lustrzance Canon

Źródło: FUJIFILM