Canon ha desarrollado un nuevo sensor de imagen de diodo de avalancha de fotón único (SPAD) de 3,2 megapíxeles que puede tomar fotografías en color en la oscuridad, según Nikkei Asia . Está previsto que entre en producción el próximo año, pero no espere verlo en cámaras de consumo en el corto plazo, es principalmente para aplicaciones industriales y de seguridad.
¿Qué es SPAD?
Aunque la mayoría de los sensores se basan en el hecho de que la luz está compuesta de partículas, los sensores de diodo de avalancha de un solo fotón o SPAD funcionan de manera diferente a los sensores CMOS convencionales que se usan en la mayoría de las cámaras digitales. Un sensor CMOS mide la cantidad de luz que le llega en un período de tiempo determinado y luego la convierte en una señal eléctrica, mientras que un sensor SPAD convierte cada fotón en una señal eléctrica inmediatamente.
Debido a que los sensores CMOS se basan en el volumen de la luz, su señal puede corromperse por la interferencia (o el ruido) del propio sensor, que se amplifica junto con la señal cuando se dispara con un ISO alto. Los sensores SPAD, por otro lado, cuentan y amplifican la señal de los fotones individuales, lo que significa que son mucho menos vulnerables al ruido. Es por eso que se pueden usar en situaciones extremas de poca luz.
Problemas de densidad de píxeles
A pesar de que se desarrollaron por primera vez en la década de 1970, hay una razón por la cual los sensores SPAD no se han utilizado ampliamente:históricamente, su resolución de imagen es demasiado baja. El problema es que cada sitio de detección en un sensor SPAD es pequeño y reducirlos aún más para apretarlos significa que llegará menos luz a cada uno, lo que dificulta que el sensor detecte las señales electrónicas resultantes.
Sin embargo, el año pasado, Canon superó lo que llamaron "el límite máximo de la cantidad de píxeles" con un sensor SPAD de un megapíxel. Ahora, han anunciado un sensor de 3,2 megapíxeles que están listos para poner en producción comercial.
¿Para qué se utilizará el sensor SPAD de Canon?
Hay muchos usos científicos y de seguridad para un sensor de imagen de luz ultrabaja que no depende del infrarrojo. Por un lado, significa que las cámaras de seguridad pueden capturar imágenes en color que facilitan la identificación de personas, automóviles y objetos similares.
Pero los sensores SPAD pueden hacer mucho más. El sensor SPAD de un megapíxel de Canon del año pasado tenía un obturador global que podía capturar secuencias de video a 24,000 FPS. Eso es lo suficientemente rápido como para mostrar un pulso de luz moviéndose a través del humo. Si bien no se han anunciado las capacidades de video del sensor de 3.2 megapíxeles, es probable que sean similares.
Los sensores SPAD también pueden usar el tiempo de vuelo (ToF) para medir distancias y crear un mapa del espacio tridimensional, similar a LIDAR. Esto significa que posiblemente podrían usarse en robots y vehículos autónomos, así como en dispositivos de realidad aumentada (AR) y realidad virtual (VR).
¿Cuándo veremos el sensor SPAD en la naturaleza?
Según Nikkei Asia , Canon comenzará la producción del sensor en 2022 y lo lanzará en cámaras de seguridad en 2023. Aparentemente, Canon aún puede usar una gran cantidad de su equipo de fabricación de CMOS existente para fabricar el nuevo sensor, lo que significa que no tendrán que construir ningún sensor masivo. nuevas fábricas para ponerlo en producción.