बैक रोशन सीएमओएस सेंसर के क्या फायदे या नुकसान हैं?

Question

IPhone 4s एक बैकलिट CMOS सेंसर का उपयोग करता है, और मैं देखा है कि कुछ अन्य बिंदु और शूट कैमरों के रूप में अच्छी तरह से करते हैं। फोटोग्राफी के लिए इसका क्या मतलब है, और अगर यह लाभ है कि डीएसएलआर कैमरे इसका उपयोग क्यों नहीं करते हैं?

इसके अलावा मैंने पाया शब्द: बैकलिट, बैक-इलुमिनेटेड, बैकसाइड रोशनी, बीएसआई, बीआई

Comments

यह स्मार्टफोन बाजार में अधिक लोकप्रिय हो रहा है। उदाहरण के लिए Nokia Lumia 920.

— dpollitt

केवल महत्वपूर्ण नुकसान लागत है, क्योंकि वे निर्माण के लिए कठिन हैं। इस प्रकार वे केवल छोटे सेंसर पर उपयोग किए जाते हैं जहां पिक्सेल वास्तव में सार्थक राशि से लाभान्वित होंगे, जैसे कि स्मार्टफोन सेंसर।

— थोमसट्रेटर

Answer 1

आम तौर पर एक कैमरा सेंसर के निर्माण में फोटोसेंसेटिव "पिक्सल" एक सिलिकॉन वेफर के ऊपर बनता है, जिस पर पिक्सेल मूल्यों को पढ़ने की सुविधा के लिए सर्किट्री की कई परतें जोड़ी जाती हैं। यह सर्किटरी, प्रकाश की संवेदनशीलता को कम करने, संवेदक की संवेदनशीलता को कम करने (जिससे अधिक प्रवर्धन की आवश्यकता होती है, जिससे शोर बढ़ता है) से कुछ घटना प्रकाश को अवरुद्ध करता है।

बीएसआई सेंसर उसी तरह से बनाए जाते हैं, लेकिन सिलिकॉन वेफर को फ़्लिप किया जाता है और दूसरी तरफ से चमकने के लिए इसे हल्का पतला करने के लिए नीचे जमीन पर गिराया जाता है। रीडआउट सर्किटरी अब रास्ते में नहीं आती है और सेंसर को दोगुने प्रकाश तक कैप्चर करने की अनुमति देता है।

इस तकनीक से जुड़ी समस्याएं हैं: सर्किटरी को बढ़ाना, जिस तरह से क्रॉस-टॉक बढ़ता है, जिससे विभिन्न लाइनों पर सिग्नल एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप करते हैं - इससे पिक्सल एक-दूसरे में ब्लीड हो सकते हैं।

अब तक के एकमात्र वाणिज्यिक बीएसआई सेंसर बहुत छोटी इकाइयां, सेल फोन और कॉम्पैक्ट आकार हैं। तकनीक को कुछ लोगों द्वारा विपणन नौटंकी के रूप में माना जाता है, वास्तव में दावा किए गए लाभों का उत्पादन नहीं करता है। यह मुख्य रूप से है:

• दक्षता छोटे सेंसर के साथ अधिक महत्वपूर्ण है क्योंकि उनके छोटे पिक्सेल कम प्रकाश को पकड़ने के लिए शुरू करते हैं।

• वायरिंग को पीछे की ओर ले जाने से होने वाली कमाई जाहिरा तौर पर सबसे बड़ी है जब पिक्सेल का आकार लगभग 1.1 माइक्रोन (जैसे कि 8MP आईफोन सेंसर वाला मामला) से टकराता है। बड़े पिक्सेल के लिए वायरिंग के कारण होने वाले नुकसान उतने महान नहीं हैं (जैसे कि तारों के लिए अधिक जगह है)।

• मोर्चे पर धातुरूप परत होने से विवर्तन प्रभाव भी पड़ता है जो महत्वपूर्ण हैं क्योंकि पिक्सेल केवल प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के एक जोड़े हैं।

• निर्माण प्रक्रिया अधिक कठिन है, उपज को कम करना, जिससे डिजाइन को स्केल करना महंगा हो जाता है।

• वेफर थिनिंग के कारण बीएसआई सेंसर यांत्रिक रूप से बहुत कमजोर हैं, एक बड़ा बीएसआई सेंसर टूटने का खतरा होगा।

Comments

क्या आप गुप्त रूप से एक कंप्यूटर इंजीनियर हैं?

— dpollitt

अरे नहीं मेरा राज बाहर है!

— मैट ग्राम

भविष्य में 4 साल - सोनी के नए पूर्ण फ्रेम बीएसआई सेंसर पर कोई विचार? क्या आपके अंक आज भी मान्य हैं? मुझे यह जानने की उत्सुकता है कि क्या उन नुकसानों को प्रौद्योगिकी में हालिया प्रगति से दूर किया गया है।

— एरोटावलास

@erotavlas बड़े सेंसर के लिए दक्षता में सीमित लाभ अभी भी सही है - A7RII केवल A7R की तुलना में 0.3% अधिक संवेदनशील है (कम प्रकाश प्रदर्शन में लाभ दोहरे रूपांतरण लाभ वास्तुकला से आया है, बीएसआई नहीं)। हालांकि BSI 4K वीडियो और साइलेंट शटर फ़ंक्शंस को सक्षम करने के लिए चिप लॉजिक और तेज़ रीडआउट पर अधिक अनुमति देता है।

— मैट ग्रम सेप

Answer 2

CMOS सेंसर बहुत तेजी से संचालन की अनुमति देते हैं क्योंकि उन्हें बहुत जल्दी पढ़ा जा सकता है।

बैक-साइड-इल्यूमिनेशन (बीएसआई) का मतलब है कि सर्किट्री विपरीत तरफ बनाम आने वाली रोशनी पर है। यह एक मानक डिजाइन की तुलना में अधिक प्रकाश पर कब्जा करने देता है।

DSLRs गति के कारण CMOS का उपयोग करते हैं , हालांकि CCDs को उच्च छवि गुणवत्ता के लिए जाना जाता है और जिन्हें मध्यम-प्रारूप डिजिटल कैमरों और बैक में उपयोग किया जाता है, हालांकि शूटिंग की गति अक्सर 1/2 - 2 FPS तक सीमित होती है, जबकि DSLR शूट कर सकते हैं 10 से अधिक एफपीएस।

डीएसएलआर फिल-फैक्टर को बढ़ाने के लिए एक अन्य विधि का उपयोग करते हैं और इसके बजाय एक माइक्रोलेंस सरणी होती है। अल्टीमेट एक गैदरलेस माइक्रोलेंस एरे है, जो फोटो की ओर आने वाली सभी रोशनी को इकट्ठा करता है। मुझे लगता है कि वे इसके बजाय बीएसआई का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन कुछ समय के लिए माइक्रोलेन्स सरणी का उपयोग प्रकाश के पतन के लिए संकेत के कोण के कारण सही करने के लिए किया जाता है, कुछ ऐसा जिसकी बीएसआई मदद नहीं करता है।