Компания Sony разработала многослойную КМОП-матрицу для мобильных камер нового поколения. Как сообщает Engadget, система полагается на «двухслойные транзисторные пиксели» — она поглощает примерно вдвое больше света, расширяет динамический диапазон и снижает уровень шума.

Новая технология позволит разработчикам матриц улучшать свойства камер не только при текущих, но и при менее крупных пикселях — сенсоры смартфонов станут еще меньше, но снимать будут намного лучше.

Инженеры Sony объяснили, что, как правило, в датчиках изображения фотодиоды и пиксельные транзисторы размещаются на одной подложке, но им удалось обойти это ограничение. В новой конструкции разработчики разделили фотодиоды и транзисторы на два соседних слоя. В результате компания создала датчик, который примерно вдвое увеличивает уровень сигнала насыщения.

Стоит отметить, что уровень сигнала насыщения не является непосредственной способностью датчика собирать свет. Однако это основной стробирующий фактор — он влияет на то, насколько точно датчик может интерпретировать световую информацию в темноте. В дополнение каждый слой датчика теперь можно оптимизировать отдельно. Это означает, что в итоге Sony может удвоить светонасыщенность сенсора или, например, количество заряда, которое будет удерживать каждый пиксель. Последнее решение, в свою очередь, расширяет динамический диапазон и снижает уровень шумов.

По словам разработчиков, их инновация будет в особенности полезна при съемке в условиях плохой освещенности — ночью или в закрытых помещениях без студийного света. Новая технология наложения также позволит использовать новые архитектуры, которые будут в реальном времени настраивать каждый слой фотодиода и пиксельного транзистора. Готовая картинка будет ярче и насыщеннее, но без эффекта «замыленного фото».

«Поскольку пиксельные транзисторы, отличные от передаточных вентилей (TRG), включая транзисторы сброса (RST), селективные транзисторы (SEL) и транзисторы усилителя (AMP), занимают слой без фотодиодов, размер транзисторов усилителя может быть увеличен. Увеличив размер транзистора усилителя, нам удалось существенно снизить уровень шума, которому подвержены изображения в ночное время и другие изображения в темноте», — рассказали представители Sony в рамках презентации на Международной конференции по электронным устройствам IEEE.

Sony отметила, что новая система предназначена для датчиков мобильных камер, но не указала сроки, когда первые сенсоры появится в потребительской электронике. Учитывая, что камеры Sony устанавливаются практически во все современные флагманы, технология двухслойных транзисторных пикселей, вероятно, станет доступна для многих ключевых игроков рынка, включая Apple, Samsung и Xiaomi, в течение пары лет, если не быстрее.