Съёмка в условиях низкой освещённости может стать более красочной и ясной. Согласно публикации японского издания Nikkei Asia, компания Canon разработала фотоматрицу нового поколения, которая базируется на SPAD-технологии, позволяющей делать качественные цветные фотографии даже в темноте.
Сегодня подавляющее большинство камер работают на базе КМОП-матриц. Однако недавно Canon представила технологию создания сенсоров на основе однофотонных лавинных фотодиодов – SPAD (single-photon avalanche diode). Эти твердотельные фотодетекторы действуют как усилители ударной ионизации. В отличие от традиционных КМОП-фотоматриц, SPAD-сенсор лавинообразно увеличивает количество электронов, «выбиваемых» одним единственным фотоном. Благодаря этому читаемость изображения в условиях низкой освещённости значительно увеличивается. По данным Canon, такому сенсору достаточно 1/10 количества света, необходимого для работы КМОП-матриц. Издание Nikkei Asia также сообщает о рекордной плотности пикселей в новом сенсоре. Летом 2020 года Canon представила прототип SPAD-матрицы, способный делать снимки с разрешением в 1 Мп, а спустя полтора года специалистам компании удалось увеличить это значение до 3,2 Мп. Кроме того, разработчики сократили время выдержки, необходимое для получения максимально детальных изображений, с 3,8 до менее чем одной наносекунды.
До сих пор камеры с функцией ночного видения полагаются на дополнительные спектры электромагнитного излучения (ИК), а в видимом диапазоне изображения теряют чёткость и получаются зернистыми из-за повышенного уровня цифрового шума. Canon обещает, что SPAD-технологии произведут революцию в нише систем безопасности, которые выиграют от возможности вести качественную цветную съёмку в условиях недостатка света. Ожидается, что подобные сенсоры найдут применение в системах видеонаблюдения и автоматического управления для транспортных средств. Кроме того, инновационная фотоматрица будет полезной и для AR-устройств, поскольку она может фиксировать пространство в трёхмерном формате благодаря способности определять расстояние до объекта, основываясь на замере времени возращения отражённого света.
По словам специалистов, изготовление SPAD-сенсоров вполне осуществимо на том же оборудовании, которое используется для выпуска традиционных КМОП-матриц. Canon начнёт их серийное производство во второй половине 2022 года на фабрике в Кавасаки. По предварительной информации, компания планирует использовать эти фотоматрицы в собственных камерах наблюдения, которые выйдут на рынок к концу следующего года. Кроме того, производитель будет поставлять сенсоры другим компаниям. Над аналогичными датчиками изображения также работают Panasonic и Sony.