Каждый год сообщество профессиональных кинематографистов и видеографов занимает какая-нибудь новая технология. Но немногие знают, что на горизонте — буквально квантовый скачок в развитии видеосъемки.
Фото: InVisage
Квантовые сенсоры (quantum image sensors, QIS) сейчас находятся в стадии активного научного исследования, а компании, специализирующиеся на квантовых технологиях, привлекают внимание гигантов индустрии. В целом, картина ясна: от квантового будущего нас отделяет всего лишь парочка научных открытий.
Давайте рассмотрим, как квантовые сенсоры отличаются от стандартных в индустрии, и чем они лучше тех, что стоят в современных камерах.
Фото: InVisage
Так что же такое квантовый сенсор?
Стандартные датчики
Фото: InVisage
В современных камерах в качестве светочувствительного материала используется кремний. Он нужен для создания финального изображения. Картинка, полученная при помощи такой технологии, может быть очень четкой и красивой, но здесь важно иметь в виду, что светочувствительность кремния оставляет желать лучшего. Он теряет примерно 75% света, который доходит до его поверхности, чему способствуют в том числе и подключение светочувствительных элементов: на этом этапе свет тоже теряется.
Квантовые датчики
Одно из самых главных отличий квантовых сенсоров — они сохраняют 95% освещения, что практически в четыре раз больше современных аналогов.
Подобного результата удается достичь, благодаря слоям «пикселей», которые используются в квантовом изображении — «квантовых точек» — находящимся поверх проводящего материала, вроде кремния. Эта технология эффективнее, чем подключение каждого фоточувствительного элемента сенсора отдельно, как это происходит в современных камерах. Квантовый сенсор затем покрывают черным материалом, чтобы добиться полного поглощения света — снова лучше, чем современные отражающие сенсоры.
Квантовые точки Фото: Wikipedia
Квантовые точки можно выращивать, как кристаллы, или создавать при помощи плазмы. Последний способ куда более распространен, позволяет управлять размером точек, в результате чего можно получить мелкий порошок, который отлично распределяется по проводящему слою поверх кремниевого чипа.
Точки испускают свет, который может менять цвет в зависимости от размера и заряда. Поскольку эти значения могут быть неизменными, каждая точка производит действительно монохромный свет — еще одно преимущество перед кремниевыми сенсорами.
Благодаря высокой эффективности квантовых точек, количество «пикселей» в квантовом сенсоре сравнительно мало. Ведущий сенсор может похвастаться сотней тысяч светочувствительных элементов в сравнении с двумя миллионами стандартного сенсора высокого разрешения.
Благодаря этому сенсоры можно значительно уменьшить, не жертвуя качеством изображения. А это значит, что таким образом камера смартфона может снимать видео, ничем не уступающее по качеству большому кино.
Фото: InVisage
Исследование технологии идет полным ходом, а ее возможности подталкивают компании на разработку настоящих камер следующего поколения. Чем ответит киноиндустрия? Станет ли уменьшение размера сенсора и улучшение качества картинки концом кинематографа? Или началом чего-то нового? Заранее сказать сложно, но совершенно точно нас ждут серьезные перемены.
Источник: premiumbeat.com.
Обложка: InVisage