Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , reacties: 44, views: 29.297 •

Duitse onderzoekers hebben een cmos-beeldsensor ontwikkeld die fotonen duizend maal sneller zou kunnen detecteren dan reguliere beeldsensors. Bovendien zou de chip zeer gevoelig zijn en heeft de sensor zijn eigen tellers aan boord.

Medewerkers van het Duitse Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems IMS ontwikkelden de cmos-techniek: volgens de onderzoekers zou de cmos-sensor duizendmaal sneller zijn dan reguliere sensors. Dat is te danken aan een verwerkingstechniek die op de cmos-chips zit ingebakken. Digitale tellers op de chip tellen hoeveel fotonen de individuele detectors raken. De fotondetectors maken gebruik van een lawine-effect om de energie van individuele fotonen voldoende te versterken.

De gevoeligheid van de sensor werd vergroot door elke pixel te voorzien van een microlens, die de lichtgevoeligdheid sterk genoeg maakt voor gebruik onder lage lichtomstandigheden. De combinatie van hoge lichtgevoeligheid en het samenvoegen van de lichtsensors en de signaalverwerkingslogica op één chip, zorgt volgens de onderzoekers voor zeer snelle, gevoelige camera's. Een foton zou dankzij de gebruikte lichtsensor in enkele picosecondes waargenomen worden. Momenteel worden de camera's getest in auto's, om botsingen te voorkomen en de activatie van autogordels en airbags te ondersteunen. Tevens werken de onderzoekers aan krachtiger sensors met backlit-technologie, die voor een hogere lichtopbrengst zorgt.

IMS beeldsensor

Reacties (44)

Wat is er mis met de titel? De titel geeft de inhoud van het artikel prima weer. Volgende keer lees het artikel eerst door (binnen de minuut dat deze gepost is...) voor je reageert...

On topic:

Is een picoseconde niet een beetje overkill bij het waarnemen van botsingen?
Ik heb er een gevonden met een femtoseconde: http://www.youtube.com/wa...I&v=mfgsQX78hg8#t=12s
:D Die camera is duizend keer zo snel als deze, deze camera is ondertussen achterhaald :p
Beter teveel tijd om te remmen dan te weinig zou ik denken.
Een seconde is nogal wat, maar daar hebben we het niet niet over. Het gaat hier om picoseconden, wat duizend keer sneller is dan een nanoseconde. (en daarna komen micro-, milli- en tenslotte pas de seconde)

Met 130km/u en een reguliere beeldsensor met nanoseconde-snelheid is dat dus eigenlijk zeggen dat het uitgemaakt zou hebben als je 0,00004 millimeter eerder had kunnen remmen :)
1 ps komt overeen met 0,3mm bij lichtsnelheid....
Dan maakt het ook nog uit waar je die sensor in je auto hangt..
Op de bumper krijg je het signaal weer ettelijke ps eerder :+

[Reactie gewijzigd door Dutchtraveller op 9 november 2012 17:52]

Misschien overkill, maar ze gaan natuurlijk niet zeggen:
"Hm, hij is veel sneller dan we hadden verwacht, we zullen hem wat moeten aanpassen zodat het nanoseconden worden..." :P
Geachte Redactie is daar de plaats voor. (En ik post het daar net, dus hoeft niet meer.)

Dit lijkt me een sensor met grote toekomst in de sterrenkunde. Als ze dit in bijvoorbeeld Hubble zouden kunnen zetten hebben ze dus een veel kortere sluitertijd. En dus meer tijd voor andere observaties.
“It allows us to have the capability to use even very weak light sources for photography. The new technology installs the camera directly on the semiconductor and is capable of turning the information from the light into images at a significantly faster pace.”
Er wordt niets gezegd over de pixeldichtheid, dus misschien zijn de pixels wel erg groot, waardoor de resolutie laag uit zal vallen.
Het is niet helemaal duidelijk of dit ook relevant is voor fotocamera's; het originele artikel heeft het over "medical imaging procedures, astronomy and automobile safety engineering". Is dit een technologie waarmee in de toekomst ook fotocamera's nog veel gevoeliger gemaakt kunnen worden? Zodat we straks camera's hebben die op ISO 1.000.000 nog goede foto's kunnen maken? Dat zou natuurlijk interessant zijn.
Ik denk dat de resolutie nu nog te laag is. De vraag is of die resolutie wel omhoog kan met elke pixel die zijn eigen lensje heeft.
Microlenzen zijn niet nieuw, de huidige generatie CMOS sensors die Canon in zijn camera's gebruikt (tenminste in de DSLRs) hebben allemaal van die microlenzen voor de pixels. Dus dat is niet het bijzondere nieuwe ding aan deze chip.

[Reactie gewijzigd door jj71 op 9 november 2012 14:41]

Ik denk dat de resolutie nu nog te laag is. De vraag is of die resolutie wel omhoog kan met elke pixel die zijn eigen lensje heeft.
Digitale beeldsensoren hebben al minstens 10 jaar microlenzen (als het niet 20 is). (Edit: Ok, 20 jaar zal overdreven zijn, iig voor sensoren in consumentencamera's.)

Verder lijkt mij het idd wel zo dat de resolutie van deze sensor laag is, puur omdat hij erop gebouwd is om zo snel mogelijk te zijn. Ook lijkt het plaatje te laten zien dat de "microlenzen" nogal groot zijn, maar dat kan ik niet echt goed beoordelen.

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op 9 november 2012 16:51]

Maar wat doet dit ding nu? Kun je 't gebruiken in fotocamera's? Is het zo'n sensor die je telefoon gebruikt voor het aanpassen van het backlight? Is het iets waarmee je echt beelden kunt maken? Of meer radar-achtig? In het geval van camera: dan kun je wel erg mooi foto's in het donker maken, of ultra high speed opnames in normale lichtomstandigheden.

Maar het artikel is wat dat betreft wel een beetje vaag...

[Reactie gewijzigd door Plague op 9 november 2012 14:36]

Volgens mij zal het niet mogelijk zijn om deze sensor te gebruiken in een "normale" fotocamera aangezien de lichtgevoeligheid veel te hoog is.

Dit soort sensor zal waarschijnlijk gebruikt worden in situaties waar er heel weinig licht aanwezig is.
Dat ligt er denk ik aan hoe lang zo'n lawine-effect duurt, want fotonentellers zijn geïntegreerd in iedere pixel - dus in principe zou het verzadigingsniveau heel hoog kunnen liggen!
een sluiter kan ook niet onbeperkt snel openen en sluiten.. Die is vaak mechanisch
Kortste sluitertijd van de duurdere cameras: 1/8000 sec
Met deze sensor er in zijn dus al je fotos overbelicht als je een sluitertijd nodig hebt langzamer dan 1/8 seconde.

[Reactie gewijzigd door ADQ op 9 november 2012 15:13]

Kortste sluitertijd van de duurdere cameras: 1/8000 sec
Met deze sensor er in zijn dus al je fotos overbelicht als je een sluitertijd nodig hebt langzamer dan 1/8 seconde.
Wie zegt dat deze sensor altijd op zijn maximale gevoeligheid moet draaien? Je kan prima de gevoeligheid omlaag schroeven door gewoon een aantal fotonen 'over te slaan' in de telling. Alsof je aan het filmen bent en alleen 1 in de 4 beeldjes vast legt, en die beelden uiteindelijk optelt tot het één foto wordt.

Vooral voor videocamera's denk ik dat hier nog behoorlijk wat te winnen valt: Die hebben vaak doordat de sensor relatief klein is (1/8" tot 1/2") een veel lagere lichtgevoeligheid en een beperking dat de sluitertijd op zijn langst maar 1/25 seconde mag zijn, anders wordt het geen video meer maar een dia-show.
Als de teller maar genoeg bits heeft blijf je tellen zolang de shutter openstaat. Het enige verschil is dat alle waardes hoger uitkomen maar het relatieve verschil tussen de individuele pixels blijft hetzelfde.

Owja, IR nightvision.

[Reactie gewijzigd door analog_ op 9 november 2012 16:33]

Gevoeligheid hoeft voor de door jou genoemde problemen niet hoger te zijn dan wat nu bereikbaar is. ISO102400 is voor normale fotografie al absurd veel (zit op enkele topmodellen) In de tijd van film (rolletjes) kwam je niet verder dan ISO3200!
Voor het gebruik in fotocamera's lijkt me dit een beetje useless. Neem een willekeurige camera, deze kan bijvoorbeeld met een snelheid van 1/8000 sec fotograferen.

Je mag van knappe huize komen wil je hier nog een wazige foto mee maken.

De hogere lichtopbrengst is voor fotocamera's en videocamera's wel nutting vanwege de ruisprestaties. Maar volgens mij wordt deze techniek al toegepast.

[Reactie gewijzigd door Patrick89 op 9 november 2012 15:15]

Voor fotografie misschien overkill, maar voor video is dat een ander verhaal. Dan zou dit soort technieken betekenen dat je midden in de nacht kunt filmen zonder ook maar een beetje ruis en zonder extra kunstlicht. Met m'n 550D kan ik ook wel 's nachts filmen, maar dan wel met lichtbronnen in de buurt, m'n 50mm f/1.8 erop en op ISO 800/1600. Als het met een hogere f/waarde, lagere ISO en zonder rekening te houden met hoeveel licht er is ook mogelijk is, dan laat maar komen!
Jou sensor registreert ook s' nachts alle mogelijke kleuren, alleen zijn er 's nachts niet zoveel kleuren, omdat kleur nu eenmaal onstaat door de inwerking van , juist ja ,:LICHT
Jou sensor registreert ook s' nachts alle mogelijke kleuren, alleen zijn er 's nachts niet zoveel kleuren, omdat kleur nu eenmaal onstaat door de inwerking van , juist ja ,:LICHT
Er zijn 's nachts net zoveel kleuren als het spectrum van het omgevingslicht (sterrenlicht/lichtvervuiling/maanlicht) kan laten zien. De kegeltjes in je netvlies zijn te ongevoelig om nog veel kleur te kunnen zien, maar met een fotocamera kun je met een lange sluitertijd gewoon alle aanwezige kleuren laten zien. De hoeveelheid kleur hangt voor een camera dus niet af van de lichtintensiteit, maar van de kleuren die aanwezig zijn in het licht (spectrum). Bij oranje licht van natriumlampen zie je natuurlijk maar weinig andere kleuren, maar bij maanlicht kun je een foto er bijna zo uit laten zien alsof hij overdag genomen is, als je de foto lang genoeg belicht.
als ik zo dat plaatje zie lijkt het wel een enorm lage resolutie te zijn.
maar dat word natuurlijk nog hoger en hoger zodra we kleiner weten te produceren.

verder vind ik dit 1 van de belangerijkste factoren in fotografie.
sensoren zijn nog lang niet perfect en ik zou zo 1000 euro neertellen voor een sensor met ruisvrije iso 25600.
daarmee kan je vrijwel altijd perfecte foto's nemen zonder dat je ze moet bewerken.
Dit is prachtig voor vision in de industrie :D
Dan kan de lopende band nog sneller...

(Iets zegt mij dat je met pico seconden wel heeeel snel bent en dat servo's zo snel echt niet reageren, maar wie weet is t wat voor in de robotica...)

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Populair:Apple iPhone 6Samsung Galaxy Note 4Apple iPad Air 2FIFA 15Motorola Nexus 6Call of Duty: Advanced WarfareApple WatchWorld of Warcraft: Warlords of Draenor, PC (Windows)Microsoft Xbox One 500GBDesktops

© 1998 - 2014 Tweakers.net B.V. Tweakers is onderdeel van De Persgroep en partner van Computable, Autotrack en Carsom.nl Hosting door True

Beste nieuwssite en prijsvergelijker van het jaar 2013