Sony revela que desenvolveu novo sensor CMOS inovador que capta o dobro de luz

A Sony anunciou que desenvolveu a primeira tecnologia de sensor CMOS empilhado do mundo com pixels de transistor de duas camadas que, segundo a empresa, capta o dobro de luz. A Sony explica que sensores de imagem típicos colocam fotodiodos e transistores de pixel no mesmo substrato, mas com esse novo design, foi possível separá-los em diferentes camadas de substrato. O resultado é um sensor que aproximadamente dobra o nível do sinal de saturação – basicamente sua capacidade de coletar luz – o que melhora drasticamente a faixa dinâmica e reduz o ruído.

O nível do sinal de saturação não é diretamente a capacidade de captação de luz do sensor, mas é um fator importante que influencia a precisão com que um sensor é capaz de interpretar informações de luz em ambientes escuros. Para fins de explicação básica, o dobro da capacidade de coleta de luz é o resultado final desse avanço.

Sensores CMOS empilhados típicos usam uma estrutura de um chip de pixel feito de pixels retroiluminados empilhados no topo de um chip lógico onde os circuitos de processamento de sinal são formados. Dentro de cada chip, os fotodiodos que convertem a luz em sinais elétricos e os transistores de pixel que controlam os sinais estão situados próximos um do outro na mesma camada.

A nova arquitetura da Sony é um avanço na tecnologia de sensor de imagem CMOS empilhado que separa os fotodiodos e transistores de pixel em substratos separados que são empilhados uns sobre os outros, em vez de lado a lado. A Sony diz que a nova tecnologia de empilhamento permite a adoção de arquiteturas que permitem que as camadas de fotodiodo e transistor de pixel sejam otimizadas, dobrando assim aproximadamente o nível do sinal de saturação em relação aos sensores de imagem convencionais e, por sua vez, ampliando a faixa dinâmica.

O resultado para a fotografia significa uma faixa dinâmica mais ampla (melhor exposição em fotos com luz de fundo forte ou em ambientes escuros) e menor ruído em fotos tiradas em ambientes escuros. A Sony observa especificamente que esta tecnologia vai gerar imagens de alta qualidade cada vez mais no caso da fotografia de smartphone. A estrutura de pixels da nova tecnologia permitirá que os pixels mantenham ou melhorem suas propriedades existentes não apenas nos tamanhos atuais, mas também em pixels menores.

A Sony acredita ter encontrado uma maneira de melhorar significativamente a qualidade fotográfica dos sensores dos smartphones. Em suma, a qualidade da fotografia móvel poderia muito bem ver um grande salto no desempenho graças a esse avanço.

A Sony não especifica quando planeja fabricar sensores em grande escala usando esta tecnologia, obviamente por uma questão estratégica em relação aos concorrentes, mas diz que continuará a trabalhar no projeto para aumentar ainda mais a qualidade de imagem em sensores grandes e pequenos.