Värikuvan anturi pinoamalla

22.11.2017

EMPA-varianturi-perovkiiteista-300-t.jpgPunaiselle, siniselle ja vihreälle herkät väritunnistimet, jotka on pinottu päällekkäin, saattaisi mahdollistaa kuva-anturille ennennäkemättömän tarkkuuden ja herkkyyden.

Perinteisellä kuva-anturilla kukin yksittäinen pikselialue voi absorboida vain pienen osan valonspektristä. Lisäksi ne ovat järjestetty rinnakkaiseen mosaiikkimuotoon, josta ohjelmistoalgoritmit sitten muodostavat värikuvan.

Empan ja ETH Zurichin tutkijat ovat nyt kehittäneet kuva-anturin prototyypin, joka absorboi valoa lähes optimaalisesti kerrosmaisella värianturilla. Se on myös halpa valmistaa.

Päällekkäisistä antureista koostuvia antureita on kehitetty ja valmistettu muun muassa piistä mutta eri kerrosten absorptiospektrit eivät olleet riittävän erillisiä, joten se ei kauaa markkinoilla menestynyt. Lisäksi se toteuttaminen vaati monimutkaista ja kallista valmistusprosessia.

Nyt Empan tutkijoiden kehittämä anturi koostuu kolmesta erityyppisestä perovskiitistä. Niiden koostumuksesta riippuen ne voivat absorboida osaa valonspektristä, mutta pysyvät läpinäkyvinä muille taajuuksille.

Maksym Kovalenkon ryhmän tutkijat Empasta ja ETH Zurichistä tuottivat sen avulla värikentän, jonka koko oli vain yksi pikseli. He pystyivät jäljentämään sekä yksinkertaisia yksiulotteisia että realistisempia kaksiulotteisia kuvia, joilla on hyvä värisyvyys (color fidelity).

Tämän uuden lähestymistavan edut ovat selkeät: absorptiospektrit ovat selvästi eriytyneitä ja värin tunnistus on paljon tarkempi kuin piin tapauksessa. Lisäksi absorptiokertoimet, erityisesti valokomponenteille, joilla on suuremmat aallonpituudet (vihreä ja punainen), ovat huomattavasti korkeammat perovskiiteissä kuin piissä.

Tämän seurauksena kerrokset voidaan tehdä huomattavasti pienemmiksi, mikä puolestaan mahdollistaa pienet pikselikoot. Tämä ei ehkä ole ratkaisevaa tavallisissa kameratunnistimissa; kuitenkin muille analyysitekniikoille, kuten spektroskopialle, tämä voi mahdollistaa huomattavasti suuremman resoluution.

12.07.2024Hyönteisistä inspiroidut liiketunnistin ja logiikka
08.07.2024Kvanttiannealaari parantaa ymmärrystä kvanttimonikehojärjestelmistä
05.07.2024Hyönteisten lennon salaperäinen mekaniikka
01.07.2024Eksitonit mahdollistavat erittäin ohuen linssin
28.06.2024Luontoa tarkkaillen
27.06.2024Uusi fysikaalinen ilmiö kahden erilaisen materiaalin rajapinnassa
20.06.2024Perovskiiteistä 1D-nanolankoja ja topologisia polaroneita
19.06.2024Täysin optinen fotonisiru tunnistaa ja käsittelee
19.06.2024Uusia toiveita sinkki-ilma akuille
17.06.2024Elektroneille viisikaistainen supervaltatie

Siirry arkistoon »