Nowe podejście do matryc CMOS

Matryce CCD były pierwsze - pojawiły się w 1985 roku. 5 lat później pojawiły się matryce CMOS. Czym się one różnią? Metodą przetwarzania. Kiedy światło pada na matrycę CCD, elementy światłoczułe gromadzą odpowiedni ładunek, który następnie jest przesyłany do sterownika. Ładunki ze wszystkich elementów transportowane są jednocześnie do sterownika i tam są dopiero – razem - wspólnie przetwarzane na sygnał cyfrowy. W CMOS, takie przetwarzanie jest punktowe, dla każdego punktu światłoczułego, konwersja przebiega niezależnie od pozostałych punktów. © Sony Która metoda przetwarzania jest lepsza? Jest to kwestia sporna. Wiele osób, także profesjonalistów (np. fotografów) nie jest w stanie dojść do wspólnego wniosku. Wszystko zależy od indywidualnych upodobań. Niemniej jednak matryce CCD mają więcej zwolenników. Obraz wydaje się być czystszy, mniej zaszumiony. Przekłada się to także na rynek. Wystarczy przyjrzeć się sprzętom na sklepowych półkach. W sprzętach bardziej zaawansowanych, droższych częściej można znaleźć CCD. Jednakże to CMOS ma większość rynku, bo około 58%. Wartość ta ma do 2015 roku wzrosnąć do nawet 66%. Pojawia się jednak nowa metoda budowania matryc CMOS. Do tej pory wszystkie niemalże matryce były oświetlane z przodu (tzw FSI). Nowe podejście polega na tym, by elementy światłoczułe wystawiać na działanie światła z drugiej strony, od „tyłu” (tzw BSI – 'back-side illuminated'). Taka technologia pociąga jednak za sobą pewne trudności. Trzeba bowiem zrezygnować z pewnych warstw, które chroniły matryce CMOS. Nowo powstałe matryce CMOS BSI są cieńsze, bardziej kruche i trudniej je wykonać (są bardziej skomplikowane). © Sony Jak to działa? W matrycach FSI światło musi przebić się przez obwody i inne elementy wchodzące w skład matrycy, która tak naprawdę nie składa się wyłącznie z elementów światłoczułych. Pod mikroskopem zobaczymy cały szereg mikroprzewodów, niewidocznych gołym okiem, lecz przesłaniających światło. Podejście BSI ma za zadanie wykorzystać drugą stronę, znacznie mniej przysłoniętą obwodami, przez co więcej fotonów dotrze do elementów światłoczułych – matryce staną się czulsze. © Sony Obecnie trwają badania i rozwój tych matryc. Wyniki są obiecujące, tak jak i pierwsze urządzenia z tymi matrycami (np. oferta Sony). Oprócz znaczącego wzrostu czułości, zmniejszyła się podatność matryc na szumy, a także zwiększył się zakres wychwytywanych długości fal. Udało się zwiększyć także sprawność. Znacząco także zniwelowano przesłuch (ang. „crosstalk”), czyli nieprzyjemny efekt, jaki dotyka znaczną część matryc CMOS.