Tek bir fotonu bile kaçırmayan sensör QIS

Dartmouth Üniversitesi mühendisleri, çok düşük ışıkta bile yüksek kalitede görüntüleme yeteneğine sahip, fotoğrafçılık, sinematografi ve diğer uygulamalarda devrim yaratacak yeni bir görüntüleme teknolojisine imza attı.

Projenin en önemli isimlerinden biri olan ve aynı zamanda, piyasadaki çoğu akıllı telefon ve kamerada bulunan CMOS görüntü sensörünün de geliştiricisi olan Eric R. Fossum, mümkün olan en az miktarda ışıkla bile görüntü yakalayabilen, Quanta Image Sensor (QIS) adı verilen bir dijital kamera sensörü geliştirdi. Araştırma sonuçları Optica’da yayınladı.

Aşağıda saniyede 1,040 kare ile çalışan 1 Megapixel Quanta Görüntü Sensörü ile çekilen ve toplam güç tüketimi 17mW gibi düşük olan örnek bir fotoğraf yer alıyor. Fotoğrafta siyah beyaz görüntülerin sürekli olarak toplanarak, gri tonlamalı bir görüntünün nasıl oluşturulduğunu gösteriyor.



Quanta Image Sensor ( QIS ), piyasadaki mevcut sensör teknolojilerine kıyasla oldukça hassas ve yüksek kaliteli dijital görüntülemeye olanak tanıyan yeni nesil ışık algılama teknolojisi olarak tanıtılıyor. QIS sensörü, en düşük ışık seviyesinde 1 MP’e kadar çözünürlük sağlarken, tek bir fotonu bile yakalayabiliyor. Saniyede binleri aşan kare hızına sahip olan sensör, böylece çok düşük ışık koşullarında bile yüksek kaliteli görüntüler üretebiliyor.

QIS teknolojisi benzersiz olarak tanımlanıyor. Çünkü sensör "jot" adı verilen birimler içeriyor. Jotlar, araştırma ekibi tarafından çok küçük pikselleri gruplamak için kullanılıyor. QIS'i benzersiz kılan özellik ise sensörün bir görüntüyü yakalamak için yalnızca tek bir ışık fotonuna ihtiyacı olması. Böylece QIS her foton veya ışık parçacığından veri toplayarak, düşük ışık koşullarında bile son derece yüksek kalitede ve kolayca yönetilebilen dijital görüntüler üretiyor.

Mevcut QIS çözünürlüğü hızlı tarama fonksiyonu için bir megapiksel olarak belirlenmiş. Ancak araştırmacıları, teknolojinin daha yüksek çözünürlüklü cihazlar oluşturmak için kolayca ölçeklendirilebileceğini söylüyorlar.

Gelişmiş Savunma Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) tarafından finanse edilen QIS, günümüzün CMOS kamera sensörleriyle aynı çözünürlüğe ve üretim için yeterli maliyet avantajına henüz sahip değil. QIS sensörünün tüketici pazarına girmeden önce alması gereken epey yol var. Örneğin şu an görüntüler sadece siyah-beyaz olarak üretilebiliyor. Ancak bu yeni teknolojinin önümüzdeki birkaç yıl içerisinde gelişerek başta güvenlik kameraları ve fotoğrafçılık olmak üzere, görüntüleme teknolojilerinde yeni bir çığır açağını kestirmek güç değil.