キヤノンの新しい 1 MP SPAD センサーは、高感度イメージングの可能性を提供します

Canon は、1 メガピクセルの単一光子アバランシェ ダイオード (SPAD) イメージ センサーの完成を発表しました。

従来の CMOS センサーは、光子 (つまり、光の粒子) を捕捉し、それらを電荷に変換することによって機能します (最終的にデジタル ピクセルに変換されます)。

そうすれば、シャッター ボタンを押すと、カメラのセンサーがフォトンのキャプチャを開始します。各フォトンは非常に少量の光に相当します。これらのフォトンはピクセルに変換されるため、より多くの光を生成または反射するシーンの領域は、より少ない光を生成または反射するシーンの領域と比較して明るくレンダリングされます。

現在、CMOS センサーは一定レベルの感度しか提供できません。 1/8000 秒で撮影すると、光が異常に強力でない限り、多くのフォトンをまったくキャプチャできず、完全に黒い画像になります。

(露出不足とは本質的に、明るい画像を得るのに十分な数の光子を取り込めないことです。)

とにかく、それが標準的なセンサーの仕組みです。

ただし、Canon が説明したように、SPAD センサーの動作は異なります。

「単一の光粒子が…ピクセルに到達すると、まるで「なだれ」を生み出すかのように増幅され、その結果、単一の大きな電気パルスが発生します。」

言い換えれば、各光子は、より多くの電荷を処理できるため、全体的に感度が大幅に向上します。

キヤノンの現在の SPAD センサーは 1 メガピクセルの画像しかキャプチャできませんが、高感度のイメージング デバイスは、科学技術の面で多くの利点を提供できます。たとえば、Canon の SPAD センサーは 3.8 ナノ秒でピクセルを露出できるため、以前は不可能と考えられていたイベントや機能をキャプチャできます。

キヤノンは、「この技術は、事象や現象全体を詳細に捉えることができるため、化学反応、雷などの自然現象の明確で安全かつ耐久性のある分析など、さまざまな分野やアプリケーションで使用できる可能性を秘めています。衝突、物体の落下、衝撃による損傷、および肉眼では正確に観察できないその他の事象。」

正確な露出時間を記録する SPAD センサーの能力により、3D イメージングに関するアプリケーションもあります。

SPAD センサーがすぐに消費者向けセンサーに到達するようには思えませんが、この技術がどのように利用されるかを見るのは興味深いことです!

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