Подобно человеческому глазу: как Samsung создает новые технологии для датчиков изображения

Мы привыкли фотографировать или снимать на видео моменты из нашей жизни и тут же делиться ими с друзьями. Это стало возможным благодаря инновациям в области камер смартфонов, и в основе этой революции – датчики изображения, мобильные чипы, которые преобразуют свет в цифровые данные.

Глаз человека – это своего рода «сенсор изображения» , который мы используем для восприятия мира. Такой «биологический сенсор» обладает разрешением около 500 мегапикселей (МП), что намного выше, чем у большинства современных зеркальных фотоаппаратов (40 МП) и смартфонов (12 МП). Индустрии предстоит пройти долгий путь, прежде чем качество фото сравняется с возможностями человеческого глаза.

Самым очевидным способом повысить качество снимков может показаться объединение максимально возможного числа пикселей в одном сенсоре, но в этом случае датчик будет слишком большим, размером с мобильный телефон. Чтобы интегрировать камеру со сверхвысоким разрешением в современный смартфон с «безрамочным» экраном в сверхтонком корпусе, датчик изображения должен быть максимально компактным.

С другой стороны, при использовании камер с небольшим количеством пикселей фотография может получаться тусклой или расплывчатой из-за того, что уменьшается площадь, с которой каждый пиксель поглощает световую информацию. Для того, чтобы найти идеальный баланс между числом пикселей и их размерами, необходимо технологическое мастерство высочайшего уровня.

Передовые технологии пикселей

Опираясь на технологическое лидерство и богатый опыт в сфере технологий памяти, Samsung удается находить эту грань, создавая сенсоры изображения. В мае 2019 года был представлен первый в отрасли датчик разрешением 64 МП, а всего через полгода – 108 МП. Тогда же компания представила сенсоры изображения с минимальным в отрасли размером пикселя 0,7 мкм¹.

В новейшем сенсоре ISOCELL Bright HM1 с разрешением 108 МП Samsung применила запатентованную технологию Nonacell, которая значительно повышает уровень поглощения света пикселями. О том, как устроена эта технология, можно прочитать в нашем материале «ISOCELL Bright HM1 сенсор с разрешением 108 МП, построенный на уникальной технологии Nonacell».

Сенсоры, опережающие органы чувств

Большинство современных камер могут снимать только изображения, видимые человеческому глазу, на волнах длиной от 450 до 750 нанометров. Датчики, способные обнаруживать световые волны за пределами этого диапазона, мало распространены, но, несмотря на это, они могут быть полезны в широком спектре отраслей. Например, датчики изображения, способные воспринимать ультрафиолетовый свет, могут использоваться для диагностики рака кожи, поскольку на снятых на них кадрах цвет здоровых клеток будет отличаться от пораженных раком. Инфракрасные датчики изображения могут использоваться для эффективного контроля качества продукции.

До настоящего времени датчики изображения применялись, в основном, в смартфонах, но в ближайшем будущем они будут активно использоваться и в других стремительно развивающихся областях, таких как автономные транспортные средства, Интернет вещей и дроны. Возможно, в будущем появятся и сенсоры, которые смогут снимать микробы, невидимые взгляду.

Специалисты Samsung не ограничиваются разработкой датчиков изображения – они изучают и другие типы сенсоров, например, способные воспринимать запахи или вкусы. Датчики, способные воспринимать даже то, что не улавливают человеческие органы чувств, скоро станут частью повседневной жизни.

1. До этого 0,8 мкм считался минимальным возможным размером пикселя.