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Domingo, Agosto 14, 2022

O mais novo sensor da Canon vê cores no escuro

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A Canon desenvolveu um novo sensor de imagem de diodo de avalanche de fóton único (SPAD) de 3,2 megapixels que pode tirar fotos coloridas no escuro, de acordo com Nikkei Asia. Deve entrar em produção no próximo ano, mas não espere vê-lo em câmeras de consumo tão cedo – é principalmente para aplicações industriais e de segurança.

O que é SPAD?

Um diagrama que mostra a diferença entre os sensores CMOS e SPAD
Os sensores SPAD são muito menos ruidosos do que os sensores CMOS tradicionais. Cânone

Embora a maioria dos sensores confie no fato de que a luz é composta de partículas, o diodo de avalanche de fóton único ou os sensores SPAD funcionam de maneira diferente da sensores CMOS convencionais usado na maioria das câmeras digitais. Um sensor CMOS mede a quantidade de luz que chega até ele em um determinado período de tempo e então a converte em um sinal elétrico, enquanto um sensor SPAD converte cada fóton em um sinal elétrico imediatamente.

Como os sensores CMOS dependem do volume da luz, seu sinal pode ser corrompido por interferência (ou ruído) do próprio sensor, que é amplificado junto com o sinal quando você fotografa com um ISO alto. Os sensores SPAD, por outro lado, contam e amplificam o sinal de fótons individuais, o que significa que eles são muito menos vulneráveis ​​a ruídos. É por isso que eles podem ser usados ​​em situações de extrema pouca luz.

Problemas de densidade de pixels

Apesar de terem sido desenvolvidos pela primeira vez na década de 1970, há uma razão pela qual os sensores SPAD não foram amplamente usados: historicamente, sua resolução de imagem é muito baixa. O problema é que cada local de detecção em um sensor SPAD é pequeno e reduzi-los ainda mais para espremer mais significa que menos luz chegará a cada um, o que torna mais difícil para o sensor detectar os sinais eletrônicos resultantes.

No ano passado, no entanto, a Canon quebrou o que eles chamam de “teto de contagem de pixels” com um sensor SPAD de um megapixel. Agora, eles anunciaram um sensor de 3,2 megapixels que estão prontos para colocar em produção comercial.

Para que será usado o sensor SPAD da Canon?

Este vídeo foi filmado a 24.000 fps e mostra um pulso de luz movendo-se através da fumaça.

Existem muitos usos científicos e de segurança para um sensor de imagem de luz ultrabaixa que não depende de infravermelho. Por um lado, significa que as câmeras de segurança podem capturar imagens coloridas que facilitam a identificação de pessoas, carros e objetos semelhantes.

Mas os sensores SPAD podem fazer muito mais. O sensor SPAD de um megapixel da Canon do ano passado tinha um obturador global que podia capturar imagens de vídeo a 24.000 FPS. Isso é rápido o suficiente para mostrar um pulso de luz movendo-se através da fumaça. Embora os recursos de vídeo do sensor de 3,2 megapixels não tenham sido anunciados, eles provavelmente serão semelhantes.

Os sensores SPAD também podem usar o tempo de voo (ToF) para medir distâncias e criar um mapa do espaço tridimensional, semelhante a LIDAR. Isso significa que eles podem ser usados ​​em robôs e veículos autônomos, bem como em dispositivos de realidade aumentada (AR) e realidade virtual (VR).

Quando veremos o sensor SPAD à solta?

De acordo com Nikkei Asia, A Canon iniciará a produção do sensor em 2022 e o lançará em câmeras de segurança em 2023. Aparentemente, a Canon ainda pode usar muitos de seus equipamentos de fabricação de CMOS existentes para fazer o sensor de notícias, o que significa que eles não terão que construir nenhum grande novas fábricas para colocá-lo em produção.





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