Компания Canon сообщила, что создала первый в мире сенсор изображения на однофотонных лавинных диодах — single-photon avalanche diode (SPAD). Он способен захватывать изображения с разрешением 1 мегапиксель.
В используемых сегодня КМОП-сенсорах изображений один падающий фотон преобразуется в один электрон. Эти электроны и позволяют измерить количество света, попавшего на каждый пиксель.
Сенсоры изображения, построенные на однофотонных лавинных диодах, имеют электронный элемент в каждом пикселе, который получает один фотон и превращает его в «лавину» электронов, что приводит к относительно большому электрическому импульсу. Проблема с датчиками SPAD заключается в том, что гораздо сложнее масштабировать технологию до более высокого количества пикселей.
Разработанный Canon SPAD-сенсор имеет разрешение 1 мегапиксель. Также в нём применяется глобальный затвор, позволяющий считать сигнал одновременно со всех пикселей.
Сверхвысокая чувствительность сенсора позволяет вести съёмки с очень малым количеством света, например, на сверхкоротких выдержках. Сенсор можно применять для замедленной съёмки с частотой до 24000 кадров/с.
Кроме того, сенсор имеет очень высокую разрешающую способность по времени — порядка 100 пикосекунд. Благодаря этому его можно использовать для измерения дистанции в ToF-камерах. А это и 3D-сканирование, и системы автоматического управления.
«Благодаря своей способности улавливать мелкие детали для всей совокупности событий и явлений, эта технология обладает потенциалом для использования в самых различных областях и приложениях, включая [ … ] природные явления, включая удары молнии, падающие предметы, повреждения при ударе и другие события, которые не могут быть точно замечены невооруженным глазом» — сообщает Canon.
