Twee onderzoekers van de Universiteit van Rochester zijn er in geslaagd om een sensor te ontwikkelen waarbij de beeldverwerking op pixelniveau gebeurt.

Vroegere pogingen om dit soort technologie te ontwikkelen zijn steeds gestrand op een teveel aan ingewikkelde transistoren per pixel. Deze technologie nam zodoende veel plaats in op ieder pixel-oppervlak, waardoor dit alleen mogelijk was voor relatief grote pixels. Het gevolg is dan dat slechts een klein deel van het oppervlak beschikbaar was voor lichtinval.

De onderzoekers van Rochester zijn er nu in geslaagd om met een drietal eenvoudige transistoren een goed resultaat te bekomen, zodat ook bij kleinere pixels nog tot 50% van de pixel beschikbaar blijft voor lichtinval.

Was is het voordeel van deze technologie?

Ten eerste laat deze technologie toe om het energieverbruik drastisch in te perken - volgens het persbericht niet minder dan 50x minder dan de huidide standaarden. Na de beeldverwerking worden alleen die pixels heropgeladen die moeten heropgeladen worden.

Veel belangrijker is echter de impact op de dynamic range. Aangezien iedere pixel op zich verwerkt wordt, is het mogelijk om een véél hogere DR te bekomen. Met de huidige sensors moet de belichting gestopt worden zodra de meest belichte pixels 'overbelicht' worden. Zoniet verliezen we alle detail op deze pixels. Dit beperkt de belichtingstijd van de zwakst verlichte pixels zodat slechts erg weinig fotonen op deze pixel invallen, te weinig om details in de donkere zones weer te geven zonder signaalversterking, met ruis als gevolg.

Met pixel per pixel beeldverwerking wordt het echter mogelijk om langer te belichten : de sterkst belichte pixels worden bij het bereiken van de maximale belichting gereset en opnieuw 'gevuld'. We kunnen een pixel dus veel meer 'vullen' met fotonen : iedere keer als hij dreigt 'over te lopen' gieten we hem leeg. Zo kunnen we meer licht laten invallen op de minder belichte zones, en een fenomenaal dynamisch bereik bekomen(de onderzoekers citeren niet minder dan 16,6 stops).

Als deze technologie op industriële schaal kan gerealiseerd worden, zou ze digitale fotografie wel eens ingrijpend kunnen veranderen. Blijft natuurlijk nog te bekijken of er nergens een addertje onder het gras verscholen zit zoals bij andere veel gehypte oplossingen voor sensortechnologie.

Meer info