Matsushita introduceert 4µm² MOS-beeldsensor

Matsushita, de moedermaatschappij van onder andere Panasonic, heeft een nieuwe 1/4" MOS-beeldsensor geïntroduceerd met pixels die maar 2µm lang en breed zijn. Normaal gesproken zijn de pixels minimaal 3,1µ breed, wat betekent dat een 1/4"-sensor maar een resolutie heeft van 1 megapixel. Met behulp van deze nieuwe techniek, is het mogelijk om 1/4"-sensors te maken met een resolutie van 2 megapixel.

De reductie in grootte van elke pixel zou geen gevolgen hebben voor de gevoeligheid van de sensor. Dit werd bereikt door niet de fotodiode maar het circuit eromheen kleiner te maken. Als eerste werd er gebruikt gemaakt van bedrading die maar 0,15µm breed is. Normaal gesproken is deze 0,25µm breed. Daarnaast werd het aantal transistors dat nodig is om de fotodiode uit te lezen flink verminderd. Waar normaal gesproken 16 transistors nodig zijn om vier fotodiodes uit te lezen, zijn er in dit ontwerp nog maar zes nodig. Hierdoor kon de grootte van elke afzonderlijke pixel worden verkleind, zonder de eigenlijke sensor, de fotodiode, kleiner te maken.

Reacties (19)

Hebben de camera's nu ook minder last van ruis ?

Met een kleinere sensor, en kleinere pixels, is de kans op ruis juist veel hoger. Er moet vaak veel meer aan ruisonderdrukking door de camera worden gedaan. Veel ruisonderdrukking toepassen kan foto's onscherper maken.

Het is niet _altijd_ zo dat kleinere sensoren met kleinere pixels mindere foto's (met meer ruis) maken, maar vaak wel.

Volgens de wetten van de thermodynamica zal de ruis toenemen naarmate het sensoroppervlak kleiner wordt (bij een gelijkblijvend aantal pixels). Dat valt in theorie te compenseren door de sensor te verbeteren, maar tot op heden is dat een groot probleem.

Je kunt daarom ook kijken naar wat het artikel niet vermeldt, namelijk dat de ruisgevoeligheid niet is verslechterd ondanks de kleinere sensoroppervlakte. Aangezien dat een grote technologische prestatie zou zijn, zou dat ongetwijfeld in het persbereicht zijn gemeld. Er staat niets over in het artikel, waaruit je vrij stellig mag concluderen dat deze kleine sensor ruisgevoeliger is dan een grotere sensor die evenveel pixels registreert.

Maar in het artikel staat ook dat de fotodiodes zelf niet verkleind zijn, dus dat gaat hier niet op.

Maar waarom zou je normaal gesproken 16 transistoren nodig hebben en nu maar 6. Dat zou kunnen betekenen dat het signaal vanaf de sensoren minder versterkt is, en dus op die manier meer ruis oppikt.
Dus de fotodiode zelf is wel even groot gebleven, maar er zijn meer factoren die ruis kunnen toevoegen aan het beeld.

In het artikel staat:

One problem industry has experienced with reducing pixel size in the past has been a corresponding reduction in sensitivity.

Ze beweren dus niet dat de gevoeligheid gelijk is gebleven! Gebruikelijk was echter dat bij een halvering van het oppervlak ook de gevoeligheid halveerde, dat is nu niet zo. Hoeveel slechter het wel is staat niet vermeld...

Maar in het artikel staat ook dat de fotodiodes zelf niet verkleind zijn, dus dat gaat hier niet op.

Ruis wordt, naast de hierboven in acht genomen oorzaken, toch ook geintroduceerd door diffractie van het licht? Achter een gelijke lens zouden de effecten van diffractie dan toenemen wanneer de sensoren dichter naast elkaar geplaatst worden.

en nu nog een sensor van 36mm x 24mm, 42 megapixels

Helemaal mee eens. Die zou erg echt moeten komen!

Doe mij maar een techniek waarmee grotere sensoren betrouwbaar en goedkoop zijn te maken. Dan kun je tenminste een betaalbare sensor in een normale spiegelrefelx camera stoppen. Wel zo prettig voor een 'normale' uitsnede.

Dat is een goede ontwikkeling. Veel compacte digitale camera's (die dus een kleine sensor hebben) met veel pixels kunnen minder dynamiek in het beeld aan dan even grote sensoren met minder pixels. Dit is ook zo bij camera's in mobiele telefoons.

Je ziet dan dat lichte gedeeltes en schaduwpartijen veel detail missen en daardoor heel vlak worden.

Kleine correctie: 't is Matsushita

Tja en grote ipv van grootte (2x) vind ik wel érg onprofessioneel op een site als tnet hoor... Dat moet toch even gecontroleerd worden als het geplaatst wordt?

PS. aub geen dyslexie verhaal ophangen want dan moet je niet op tnet gaan posten

Nofi

Ja, vreemd genoeg schrijft men Matsushati altijd verkeerd.

Daarnaast werd het aantal transistors dat nodig is om de fotodiode uit te lezen flink verminderd. Waar normaal gesproken 16 transistors nodig zijn om vier fotodiodes uit te lezen, zijn er in dit ontwerp nog maar zes nodig.

Ik vraag me af of dit nu zal betekenen dat foto's voortaan sneller (en sneller achter elkaar) genomen kunnen worden of hangt dit af van het de snelheid van het geheugenkaartje? Minder transistors zou namelijk moeten lijden tot een sneller beeld .

@manticore:
Dat de beeldsensor kleiner wordt, betekend nog niet dat de gehele gadget kleiner wordt. De sensor itself zal niet zo bizar veel kleiner worden.

De tijd die minimaal tussen 2 foto's zit, is de tijd die de Hardware nodig is om de raw-data van het ccd om te zetten naar een compacter formaat(zoals jpg)

Daar veranderd dus niets aan.

Het zal iig wel betekenen dat de gadgets kleiner worden, of het nu een camera of telefoon is

@ thamind

Men streeft toch naar kleinere toestellen, dus zal dit er ook wel bij helpen.

het toestel zal inderdaad niet veel kleiner worden, maar de vermindering in transistors helpt ongetwijfeld wel een beetje mee aan de zuinigheid van 't apparaat