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Panasonic sviluppa una nuova tecnologia per un sensore CMOS a 8K con Global Shutter

Panasonic ha sviluppato la prima tecnologia global shutter ad alte prestazioni e ad alta risoluzione da 8k, utilizzando un sensore d’immagine CMOS dotato di una pellicola fotoconduttiva organica.  Panasonic ha separato la zona di cattura della luce dai circuiti di logica utilizzando al di sopra di un CMOS uno strato fotoconduttivo organico, basato quindi sulla chimica del carbonio invece che su quella inorganica del silicio.

In questo modo Panasonic ha ottenuto in sensore 8K da circa 36 megapixel capace di produrre immagini a 60 fps, dotato di global shutter e in grado di operare sia ad alta sensibilità, sia ad alta saturazione. Quest’ultima caratteristica è figlia della struttura a strati separati del sensore, visto che è possibile controllare la sensibilità dello strato dei fotorecettori agendo sul voltaggio in mondo indipendente da quello utilizzato dai circuiti di logica sottostati. Panasonic dichiara di poter catturare immagini con questo sensore sia nella modalità ad alta sensibilità con luce in grado di generare un flusso di 4500 elettroni, ma anche in quella ad alta saturazione, in cui il flusso di elettroni può arrivare al numero di 450k. In pratica è come avere un filtro ND elettronico graduale fino a ND32 integrato su sensore.

Inoltre, sempre agendo sul voltaggio dello strato fotosensibile, è possibile ottenere la funzione di global shutter ed evitare il fastidioso effetto rolling shutter, che  ad esempio, restituisce una forma distorta ad oggetti in rapido movimento, come le pale del motore di un aereo. In una struttura di questo tipo, con connessioni metalliche tra i due strati possono originarsi problemi per il rumore definito ‘reset noise’, visto che non si riescono a leggere tutte le cariche generate: per ovviare il problema Panasonic ha sviluppato una tencologia di soppressione del rumore a livello del singolo pixel e non della colonna.

Secondo quanto riportato da Panasonic questa nuova tecnologia OPF presenta diversi vantaggi come un angolo di incidenza maggiore, una sensibilità nettamente più elevata, maggiore saturazione e circuiti altamente funzionali dovuti alle caratteristiche uniche del OPF. Molto probabilmente i futuri sensori Panasonic saranno dotati di questa nuova tecnologia, anche se al momento, oltre all’innovativa funzione global shutter, ad una maggior sensibilità e una migliore saturazione, non sono ancora disponibili esempi applicati reali su quali possano essere la qualità applicate dei nuovi sensori CMOS OPF sulla fotografia reale.

 

In futuro, Panasonic prevede di utilizzare questa tecnologia di sensore di immagini CMOS OPF in varie applicazioni quali telecamere per la trasmissione, telecamere di sorveglianza, telecamere di ispezione industriale e telecamere per automobili ecc., ma anche visto che il tema 8K sarà uno di quelli portanti dell’evoluzione tecnologica in vista delle prossime Olimpiadi di Tokyo 2020 non sono esclusi sviluppi per quella data.