Металлизированная линза позволила увеличить чувствительность датчиков
Новые датчики позволят создать камеры, способные снимать качественнее в условиях недостатка света.
В целом, подобные датчики можно встретить в каждом смартфоне. Но их чувствительность крайне ограничена и полагается на цветные фильтры, расположенные над каждым пикселем.
Исследователи придумали интересный способ избежать использования фильтров — их металлизированные линзы могут собирать свет и одновременно разделять основные цвета без каких-либо цветовых фильтров. Это может сильно повысить чувствительность датчиков, а точнее, уровень сигнала без ущерба для качества цветного изображения и его пространственного разрешения. Процесс изготовления CMOS-совместим, а значит, его легко интегрировать в уже существующие датчики.
В обычном датчике информацию о цвете света получается достать с помощью цветовых фильтров — они поглощают часть света, пропуская только определенные длины волн. Таким образом теряется огромное количество информации о цвете.
В разработанном процессе свет разделяется на красный, зеленый и синий, после чего каждый цвет фокусируется на разных пикселях. Пиксельная матрица создаётся путем вытравливания наноточек в слое нитрида кремния толщиной 1250 нанометров.
Эта идея не нова, но ранние разработки были непригодны для использования в обиходе — они были либо неэффективны, либо подвержены влиянию поляризации света, либо чувствительны к углу падения света. Эти линзы сделаны из особого материала, делающего их нечувствительными к поляризации и подавляющего спектральные помехи для всех цветных пикселей. Поскольку металлические линзы эффективно фокусируют свет, эффективность «сортировки» цветов не зависит от угла падения.
Исследование опубликовано в журнале Optica.