Sony ha in serbo una sorpresa che cambierà la nostra visione di foto digitale

È stato progettato un sensore che renderà le nostre foto decisamente più elaborate e belle rispetto a come le vedevamo inizialmente. Ma in che modo avremo la possibilità di farlo?

Sony ha sviluppato il primo sensore d’immagine CMOS stacked retro-illuminato con i fotodiodi e i transistor dei pixel disposti su strati separati, raddoppiando il livello di saturazione disponibile e ampliando la gamma dinamica che sia in grado di offrire.

Da qui, quindi, capiamo che l’elettronica abbia fatto passi da gigante sperimentando sempre più soluzioni di stacking, cioè una tecnica di realizzazione dei circuiti in cui i componenti non dovranno dividersi per forza uno spazio comune, bensì averne tutto loro e che poi viene unito insieme agli altri.

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Quindi, per via dei progressi fatti nel campo della miniaturizzazione, questi strati verticali hanno permesso ai chip di non aumentare di spessore e di diventare sempre più piccoli e funzionali. Ma il seguente progetto, dunque, quali benefici comporterà?

I miglioramenti ottenuti

Il sensore CMOS stacked tradizionale contiene una triade di transistor in ogni pixel, capaci di convertire la carica elettronica accumulata in una tensione misurabile e resettare il fotodiodo per trasferirla in un bus verticale. Così facendo anche se i fotodiodi hanno uno strato dedicato, devono comunque sia condividerlo con i transistor dei pixel.

Ma, il nuovo sensore di Sony con tecnologia 2-Layer Transistor Pixel, prevede che ci sia un ulteriore strato dedicato interamente all’elemento dell’immagine, consentendo a tutti i fotodiodi di avere una superficie personale in poche parole. E questa stratificazione aggiuntiva di cui abbiamo appena parlato, non fa altro che raddoppiare il livello del segnale di saturazione visto che, le superfici disponibili, sono di più rispetto al numero iniziale.

In tal caso non intendiamo dire che ci sarà un miglioramento legato ai colori, quanto più al singolo pixel il quale non sarà costretto ad immagazzinare molte cariche a se, essendo pieno di fotoelettroni in sostanza. E dato che la maggior parte della capienza viene gestita da ogni singolo elemento dell’immagine nella sua area, avere il doppio dei fotodiodi consente ai pixel di controllare più facilmente la luce e ampliare ulteriormente la gamma dinamica del sensore.

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Sony, proseguendo, spiega che i transistor esistenti sono di diverse tipologie e possono essere delle porte di trasferimento (TRG), di reset (RST), di selezione (SEL) e di amplificazione (AMP), inoltre occupano differenti strati privi di fotodiodo dove possono aumentare le proprie dimensioni. Così facendo sono riusciti, alla fine, ad incrementare la grandezza dei transistor amp per ridurre ancora di più il rumore a cui sono soggette le immagini notturne.