Aktiivinen pikselianturi

Penn Staten tutkijoiden tutkijat ovat kehittäneet aktiivisen pikselianturin, jossa osa kuvan prosessoinnista tapahtuu itse anturissa energiankulutuksen vähentämiseksi esimerkiksi matkapuhelimien kameroissa.

2D-materiaaliin perustuva kuvakenno voi mahdollistaa erittäin terävien matkapuhelinvalokuvien ottamisen hämärässä kertovat tutkijat.

"Löysimme, että molybdeenidisulfidilla on erittäin hyvä valoherkkyyden vaste", sanoo Darsith Jayachandran, tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja.

Sen muihin ominaisuuksiin kuului herkkyys hämärässä, mikä on tärkeää anturin dynaamisen alueen kannalta. Dynaaminen alue viittaa kykyyn "nähdä" kohteita sekä hämärässä, kuten kuunvalossa, että kirkkaassa valossa, kuten auringonvalossa. Ihmissilmä näkee tähdet yöllä paremmin kuin useimmat kamerat, koska sillä on ylivoimainen dynaaminen alue.

Molybdeenidisulfidi osoitti myös vahvaa signaalin muuntamista, varauksen jännitteeksi muuntamista ja datan siirtokykyä. Tämä tekee materiaalista ihanteellisen ehdokkaan aktiivisen pikselianturin käyttöön, joka pystyy sekä valontunnistukseen että sensorin sisäiseen kuvankäsittelyyn.

Tutkijoiden kehittämässä yhdeksän neliömillimetrin ryhmässä on 900 pikseliä, joista jokainen on noin 100 mikrometriä. Ne ovat paljon herkempiä valolle kuin nykyiset CMOS-anturit, joten ne eivät vaadi ylimääräisiä piirejä tai energiankäyttöä. Kun jokainen pikseli vaatii paljon vähemmän energiaa toimiakseen, niin tämä tarkoittaisi parempaa matkapuhelinkameraa, joka kuluttaa paljon vähemmän akkua."

Dynaaminen alue ja kuvankäsittely antavat käyttäjille mahdollisuuden ottaa teräviä kuvia erilaisissa epäsuotuisissa valokuvausolosuhteissa, Saptarshi Dasin mukaan.

"Voit esimerkiksi ottaa selkeämpiä kuvia ystävistä ulkona yöllä tai sateisena tai sumuisena päivänä", Das toteaa. "Kamera voisi poistaa sumua ja dynaaminen alue mahdollistaisi vaikkapa yökuvan ystävästä tähdet taustalla."

Tutkijatiimi uskoo myös, että heidän parannetulla anturiteknologiallaan voisi olla matkapuhelinkameran lisäksi käyttöarvoa esimerkiksi esineiden internet- ja teollisuus 4.0 -sovelluksissa.

Aiheesta aiemmin:

Parempia kuva-antureita konenäölle

Kuvauksen uudet ulottuvuudet