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2025-05-24 13:00:00
スマートフォンカメラに関しては、Biggerが優れています。大規模な画像センサーとレンズには、より多くの光を使用できるため、詳細を解決できます。カラー画像を作成するフィルターは、着信光の約70%をブロックするため、それは特に重要です。
これらのカラーフィルターは、イメージセンサーのピクセルの上に赤、緑、青のグリッドとして配置されていますが、何十年も前から存在しています。しかし、新しいアプローチは、光の物理学を活用して、非常に多くの光子をブロックすることなくカラー画像を作成することを約束します。 シャープな画像への3つのパス 2023年に発表されました IEEE国際電子デバイス会議 (IEDM)。現在、これらの方法は実験室の段階から出現し始めています。
たとえば、サムスン 提供します SamsungのNano-Prismテクノロジーを使用して低光の性能を向上させる中国に拠点を置くXiaomiの新しい携帯電話用のフロントカメラ。テクノロジーはカラーフィルターを置き換えません。回折を使用して、各色固有のピクセルでより多くの光を収集します。これにより、光感度が向上します 25%、会社によると。
一方、2つの新しいスタートアップは、フィルターなしでカラー画像をキャプチャする方法を開発しました。 IMECスピンオフが呼ばれます アイオ 今月、シード資金で1500万ユーロを調達したことを発表しました。そして PXEホログラフィックイメージング 深さのセンシングとカラーイメージングを組み合わせたテクノロジーを1月に紹介する 今年のコンシューマーエレクトロニクスショー (CES)。
PXEとEYEOはどちらも、現在カメラで使用されている最も一般的なデジタルイメージセンサーであるCMOSセンサーと互換性があります。 「CMOSセンサーは非常に成熟した強力なプラットフォームです。今日のすべてのデバイスにそれを持っています」とPXEの創設者兼CEOは言います yoav latzky。しかし、「誰もがCMOSセンサーに到達するためにより多くの光子を望んでいます。」
Eyeoのフィルターフリーカラーカメラ
Eyoは、2023年にIEDMでIMECが提示した調査を、家電、セキュリティなどのアプリケーションについて商品化することを目指しています。カラーフィルターを取り外すことにより、スタートアップのイメージセンサーは、従来のCMOSセンサーの3倍に敏感になります。 「まるでイメージセンサーの目を開いているかのようです」と、アイオCEOのジェレオン・ホエットは言います。
Eyoのイメージセンサーガイドの色スプリッターは、適切なピクセルに異なる波長の光をガイドします。アイオ
波長に基づいて光を分割する垂直導波路に光を送信し、光子を適切なピクセルに導きます。導波路は漏斗のように機能するため、これらのピクセルは幅が0.5マイクロメートル未満に縮小し、典型的なスマートフォンピクセルの約半分のサイズになります。 IMECの調査によると、この技術はまた、今日のフィルターベースのイメージャーよりも人間の目の色の感受性によく一致しています。
Color Splitting Techは、CMOS Foundriesで既に使用されている既存のツールとプロセスで作成されるように設計されています。課題はソフトウェア側にあります。 Hoetによると、Eyoは現在、センサーが潜在的な顧客システムと互換性があることを保証するために取り組んでいます。
アプリケーションに関しては、Hoetは、Eyeoのより小さく、より敏感な画像センサーの利点は、スマートフォンで特に明確であると言います。しかし、彼は、低光条件のセキュリティシステムや、超コンパクトセンサーを必要とする拡張現実デバイスなど、この技術が他の用途に最初に採用されることを期待しています。
PXEは3DにCMOをもたらします
PXEのアプローチの背後にある基本的なアイデアは似ています。両社は、光子を失うことなくカラーフィルターを模倣することを目指しており、「右のピクセルの適切な場所に色を置く」ことを目指しています。Bertlatzkyは要約しています。
上の写真のこのバージョンでは、赤い線はオブジェクトが近くにあることを示し、青い線はそれが遠く離れていることを意味します。 pxe
PXEのテクノロジーは、「ホロコーダー」と呼ばれる回折材料の層を使用して、カラー画像を作成するだけでなく、深さセンサーとしても機能します(したがって、会社名の「ホログラフィック」部分)。白色光がホロコーダーを通過すると、センサーによって記録される干渉パターンが作成されます。 PXEのアルゴリズムは、そのパターンを使用して、仮想3D画像であるホログラムを再構築します。干渉パターンは、光の波長に関する情報もコードするため、色(および赤外線)画像を同時に再構築できます。
Berlatzkyは、PXEのハードウェアは、特別にエンジニアリングされたメタサーフェスを使用する色のスプリッターやその他のアプローチよりも「エキゾチックではない」と言います。その力の多くはソフトウェアから来ています。 「アルゴリズムの基礎は光の物理学です」とベルラツキーは説明します。 「CMOSセンサーから世界に戻り、深さと画像の観点から、カメラが実際に見ているものを再構築するように、逆に実行しているかのように考えることができます。」
Eyeoと同様に、PXEのイメージセンサーは、特に、車やスマートフォンなどの個別の深さと画像センサーを既に持っているアプリケーションでは、さまざまなアプリケーションで使用できます。
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