Инженеры Мичиганского университета разработали датчик изображения для создания автономной камеры.

Солнечные батареи преобразуют свет в электричество, датчики изображения также преобразуют свет в электричество. Если попытаться объединить их в одном чипе, это позволит создать полностью автономную камеру. Инженеры из Мичиганского университета Euisik Yoon и Sung-Yun Park недавно придумали именно это – микроскопический датчик, который одновременно захватывает изображение и аккумулирует энергию из падающего на него света. Технология была подробно описана в исследовании, опубликованном в IEEE Xplore.

Image: University of Michigan

Это не первая попытка создания подобного датчика, однако, первые прототипы были трудозатратны и имели малую эффективность.  Одна из технологий изготовления предполагала размещение на светочувствительной поверхности дополнительных фотодиодов для аккумулирования энергии, что уменьшало количество света, используемого для формирования изображения.

Прототип датчика, созданный Юном и Парком, лишён всех этих недостатков. Продолжая исследования, инженеры заметали, что  некоторые фотоны проскальзывают через светочувствительный диод (Photo-Detection diode),  не вызывая при этом накопления заряда. Поэтому под этим диодом они поместили дополнительный фотоэлектрический диод (Photo-Voltaic diode), который использовал проскользнувшие фотоны для накопления энергии.  «Это не повторное использование, это больше похоже на сбор остатков» - говорит Юн – «Это фактически свободная энергия»

Качество изображения при 15 к/с (слева) и при 7.5 к/с (справа)

Image: University of Michigan. 

Поскольку слой из фотоэлектрических диодов находится под светочувствительным слоем, почти вся область сенсора используется для формирования изображения.  Одновременно с этим фотоэлектрический слой улавливает неиспользуемые фотоны, преобразуя их в электричество. Итоговая микросхема, построенная по данному принципу, имеет ширину 5 микрометров и обеспечивает мощность равную 998 pW /klx /mm2. При интенсивном дневном свете в 60000 люкс, этого достаточно для захвата изображений со скоростью 15к/с. При обычном дневном свете от 20000 до 30000 люкс это значение снижается до 7.5 к/с.  

В первую очередь датчик был сделан для подтверждения работы самой концепции и в дальнейшем может быть оптимизирован для повышения частоты кадров или улучшения работы в условиях низкой освещённости. Продолжение проекта может привести, в будущем, к созданию автономной камеры на основе новейшего сенсора, который будет питать крошечный микропроцессор и беспроводной приёмопередатчик.

Оригинальная статья на btest.ru

Комментарии

Пока нет. Хотите стать первым?

Похожие статьи

Leica-0 ставит очередной рекорд: камера продана на аукционе за €2,4 млн.
15 марта 2018
Новости

Leica-0 ставит очередной рекорд: камера продана на аукционе за €2,4 млн.

Историческая покупка состоялась на 32-м аукционе WestLicht, прошедшем 10 марта в Вене. Цена камеры стартовала с отметки €400 000 и выросла в ходе торгов в 6 раз, составив сумму €2 400 000 (~ $ 2 957 304). Обладателем Leica-0 (№ 122) стал частный коллекционер из Азии. Сумма сделки превзошла прежний рекорд, который также числился за Leica-0 (№ 116), проданной в 2012 году за €2 160 000.

Сердечная камера
23 июня 2004
Обзоры

Сердечная камера

— Есть ли какая-то идеология в ваших фотографиях? — Ее там нет. Изначально фотография возникла как потребность изобразить реальный мир. То есть возникло техническое средство, которое позволило это сделать. Фотография сама по себе — это просто метод. Она может быть частью прикладной науки, частью ширпотреба, техническим средством.

OPPO выпускает аудиофильский стационарный цифровой аудио-проигрыватель Sonica DAC
14 сентября 2016
Новости

OPPO выпускает аудиофильский стационарный цифровой аудио-проигрыватель Sonica DAC

Цифровой источник сегодня - уже не CD, не SACD, и даже не Blu-Ray проигрыватель, а универсальная машина, способная воспроизводить все виды файлов с жестких дисков и по сети. Именно таким будет новый Oppo Sonica DAC - цифровой проигрыватель построенный на базе топового ЦАП/предусилителя OPPO HA-1 и универсального плеера OPPO BDP-105.

TECNO Mobile представляет CAMON X – смартфон с камерой 20 Мп для чётких селфи
19 сентября 2018
Новости

TECNO Mobile представляет CAMON X – смартфон с камерой 20 Мп для чётких селфи

TECNO Mobile, входящий в ТОП-10 крупнейших поставщиков смартфонов в мире, представляет на российском рынке TECNO CAMON X – лидера в линейке смартфонов бренда с 20-мегапиксельной фронтальной камерой, оснащенной светосилой f/2.0 и двойной вспышкой. Мощная фронтальная камера c разрешением 20 Мп позволяет CAMON X делать фотографии с улучшенной детализацией и повышенной четкостью.

Adobe выпускает обновления для Lightroom Classic CC и Lightroom CC
19 июня 2018
Новости

Adobe выпускает обновления для Lightroom Classic CC и Lightroom CC

Adobe обновила Lightroom Classic CC до версии 7.4 и Lightroom CC до версии 1.4. Обновления добавляют ряд новых функций и улучшений, поддержку новых камер и объективов, а также исправляют ошибки, возникавшие в процессе работы.

Фотовыставка Ольги Володиной "M2F"
17 октября 2017
Новости

Фотовыставка Ольги Володиной "M2F"

20 октября в Галерее Классической Фотографии откроется выставка "M2F", где будут представлены фотографии моделей-трансгендеров в жанре классического черно-белого ню.

Тест объектива Samyang 35 mm f/1,4 ED AS UMC AE Nikon F
26 февраля 2013
Тесты

Тест объектива Samyang 35 mm f/1,4 ED AS UMC AE Nikon F

Для тестирования редакция получила в компании «Фотофрейм» версию объектива с байонетом Nikon. Там же удалось посмотреть на образец нового сверхсветосильного широкоугольного объектива Samyang 24 mm f/1,4 ED UMC AE. В продажу этот объектив поступил в первом квартале 2012 года. К сожалению, поснимать им не удалось.

Полнокадровая беззеркальная камера Nikon получит новый байонет «Z-Mount»
14 января 2018
Новости

Полнокадровая беззеркальная камера Nikon получит новый байонет «Z-Mount»

Новые утечки о беззеркальной камере Nikon продолжают появляться в сети интернет. В этот раз портал NikonRumors опубликовал патентный чертёж, на котором показано крепление объектива с другим расположением контактов.

TOSHIBA ПРЕДСТАВЛЯЕТ СМАРТ-ОЧКИ WEARVUE™ TG-01
9 февраля 2016
Новости

TOSHIBA ПРЕДСТАВЛЯЕТ СМАРТ-ОЧКИ WEARVUE™ TG-01

9 февраля 2016 года, Токио, Япония. — Toshiba Corporation объявляет о выпуске смарт-очков нового поколения Wearvue для рынка B2B. Устройство поможет построить эффективную рабочую среду Hands-free на фабриках, в логистических центрах и проектах, подразумевающих обслуживание инфраструктуры. Смарт-очки также будут полезны в железнодорожных компаниях, аэропортах, медицинских центрах, розничных сетях и многих других сферах бизнеса. В Японии уже принимаются онлайн-предзаказы от компаний, первые отгрузки начнутся 29 февраля.

Обзор «системных» фотоаппаратов Panasonic Lumix
20 декабря 2014
Обзоры

Обзор «системных» фотоаппаратов Panasonic Lumix

Основными конкурентными преимуществами данной модели являются поддержка видеозаписи в формате 4K с «кинематографической» частотой 24 кадра/с и Full HD c битрейтом 200 Мбит/с, возможность вывода изображения 10-битной картинки с цветовой выборкой 4:2:2 на внешние устройства записи, наличие (при использовании опциональной рукоятки) специализированных разъемов для профессиональной периферии и целый набор опций, облегчающих настройку камеры при записи видео, упрощающих контроль и регулировку аудиосигнала, а также дальнейший монтаж отснятого материала.