Цифровые камеры благодаря смартфонам давно стали вездесущими, и мало кто задумывается, в каких количествах выпускаются используемые в их составе компоненты. Между тем, президент Sony Ёсихиро Ямагути (Yoshihiro Yamaguchi) в интервью Nikkei недавно подтвердил, что за время своего присутствия на рынке компания успела поставить 20 млрд датчиков изображений для цифровых камер, в том числе смартфонных камер.

Источник изображения: Sony

Что характерно, середину этого пути Sony успела пройти к маю 2019 года, и для удвоения результата ей потребовалось чуть более пяти лет. Производитель не считает, что рынок демонстрирует признаки насыщения, а потому будет наращивать мощности по выпуску датчиков изображений. Поскольку на западе острова Кюсю в префектуре Кумамото уже начало работать предприятие TSMC по выпуску чипов для Sony, здесь же последняя строит и новое предприятие по выпуску датчиков изображений. Свою деятельность в этой сфере Sony начала ещё в восьмидесятые годы прошлого века.

Тем не менее, позициям японского гиганта на рынке компонентов для камер смартфонов начала угрожать Samsung Electronics. По крайней мере, некоторые источники приписывают Apple намерения начать оснащение iPhone датчиками изображений Samsung. Слухи указывают, что как минимум 48-мегапиксельная камера этих смартфонов с широкоугольной оптикой будет поставляться Samsung. До сих пор Sony была основным поставщиком датчиков изображений для смартфонов Apple.

Во втором квартале текущего фискального года, который начался в апреле, Sony продемонстрировала рост выручки от поставки датчиков изображений на 32 % до $3,4 млрд, хотя общая выручка компании увеличилась всего на 3 % до $19,44 млрд. Операционная прибыль подразделения выросла почти в два раза до $589 млн.

Биополе, аура и прочая эзотерика находят реальное воплощение в слабых электромагнитных полях. Рыбки семейства клюворылых (мормириды) способны определять пищу в мутной воде и даже в иле, чувствуя её по слабым возмущениям электромагнитного поля. Учёные из Гонконга воспроизвели систему сенсорики этих рыбок в биосовместимых накладках и намерены вооружить ею человека и автоматику.

Источник изображений: City University of Hong Kong

«Мы разработали новую стратегию 3D-позиционирования движения с помощью электронной кожи, вдохновленную ”электрической рыбой"», — рассказал Син Ю (Xinge Yu), профессор кафедры биомедицинской инженерии Городского университета Гонконга. Команда описала свой датчик, который использует ёмкость для обнаружения объекта независимо от его проводимости, в статье, опубликованной в ноябре в журнале Nature.

Один слой датчика действует как передатчик, генерируя электрическое поле, которое выходит далеко за его пределы. Другой слой работает как приёмник, который способен определять как направление, так и расстояние до объекта. Это позволяет сенсорной системе «чувствовать» местоположение объекта в трёхмерном пространстве.

Электродные слои датчика изготовлены из биогеля, нанесенного с обеих сторон на диэлектрическую подложку из полидиметилсилоксана (PDMS) — это полимер на основе кремния, популярный материал в биомедицине. На передающей и принимающей частях создан рисунок, формирующий и распознающий электромагнитные поля — фактически антенны. Всё это заключено в прозрачный биогель, гибкий и совместимый с биологией человека. Своеобразный пластырь может растягиваться и сгибаться, например, плотно облегая запястье человека.

Когда в зоне действия поля датчика оказывается посторонний объект, его фиксирует приёмник. Благодаря массиву сенсоров определяется направление до объекта и, в целом, его расположение в трёхмерном пространстве. Прототип датчика оказался способен распознавать объекты на воздухе в пределах 10 см, а под водой — до 1 м. Лёгкие преграды из ткани или бумаги не мешали распознавать «возмутителей» спокойствия, но появление в пределах 40 см от датчика другого человека или массивных предметов снижали точность распознавания.

Разработчики создали платформу максимально энергоэффективной. В конечном итоге датчик передаёт на смартфон данные об обстановке по Bluetooth. Передаются не сырые данные об окружении, а уже обработанный результат, подготовленный для финальной обработки. Тем самым экономится энергия и ресурсоёмкая передача осуществляется лишь по необходимости. Простой контроллер и схема обработки данных встроены в пластырь и залиты биогелем. Встроенная туда же литийионная батарейка заряжается беспроводным способом через электромагнитную катушку.

Разработка обещает улучшить ориентацию в сложной среде людей и роботов, но пока она может хорошо распознавать лишь объекты определённого размера, в частности 8 мм в диаметре. Меньшие предметы определяются с плохой точностью, а более крупные — слишком медленно. Сейчас подобное устройство можно использовать, например, для распознавания жестов, показанных кончиками пальцев, но работы ещё много, и исследования будут продолжены.

Самое ненавидимое подавляющим большинством населения нашей планеты устройство — это, бесспорно, будильник. Трудно сказать, на что рассчитывала компания Nintendo, представив умный будильник Sound Clock: Alarmo, который оборудован датчиком движения и повышает громкость музыки и звуковых эффектов, если пользователь упорствует в своём нежелании вставать. Возможно к лучшему, что устройство стоимостью $99 пока доступно только подписчикам Nintendo Switch Online.

Источник изображений: Nintendo

Вместо долгожданной игровой консоли Switch 2, Nintendo выходит на рынок смарт-устройств с цифровым «умным» будильником Sound Clock: Alarmo. Устройство стоимостью $99 разбудит счастливых владельцев подписки Nintendo Switch Online мелодиями и звуковыми эффектами из любимых франшиз Nintendo, включая Super Mario Bros. Подключаемый к интернету будильник оснащён 2,8-дюймовым дисплеем, на котором в течение дня и после срабатывания будильника отображается время и различные анимации из игр Nintendo.

Устройство выделяется среди других подобных гаджетов наличием датчика движения, который умеет определять поведение пользователя при пробуждении. Если Sound Clock: Alarmo обнаружит, что владелец продолжает нежиться в постели, он начнёт увеличивать громкость музыки и добавлять звуковых эффектов. Добившись своего, Sound Clock: Alarmo поощрит владельца праздничной музыкой и утихомирится. Чтобы отключить будильник, к нему даже не требуется прикасаться, можно сразу идти в душ.

Nintendo рекомендует «если в кровати спит больше одного человека использовать режим Button Mode», который превращает устройство в традиционный будильник. Функции обнаружения движения в этом режиме отключаются.

Sound Clock: Alarmo может воспроизводить сигналы будильника, вдохновлённые пятью различными играми Nintendo, включая Super Mario Odyssey, The Legend of Zelda: Breath of the Wild, Pikmin 4, Splatoon 3 и Ring Fit Adventure. Каждая игра обеспечит «семь разновидностей будильника», таким образом в базовом исполнении будет 35 вариантов сигнала.

Nintendo планирует предоставлять бесплатные обновления для устройства и обещает больше контента из таких игр, как Mario Kart 8 Deluxe и Animal Crossing: New Horizons. Чтобы переключаться между различными ипостасями будильника, владельцу достаточно повернуть крупную рукоятку на устройстве.

Благодаря датчику движения Sound Clock: Alarmo умеет отслеживать сон владельца и вести статистику, которую можно посмотреть на его экране. Владелец может выбирать между «постоянным режимом», когда звук будильника становится интенсивнее с течением времени, и «мягким режимом», когда громкость не изменяется.

Sound Clock: Alarmo требует от потенциальных покупателей в США и Канаде подписки на Nintendo Switch Online, стоимость которой начинается от $3,99 в месяц. Исключение сделано для посетителей магазина Nintendo New York, которые могут купить продукт без онлайн-подписки. Устройство поступит в продажу в начале 2025 года по цене $99, но подписчики Nintendo Switch Online могут заказать его уже сегодня.

Учёные из США приблизились к созданию уникальных очков ночного видения, которые были бы не только компактными и лёгкими, но также обладали бы эффектом памяти на образы. Это позволило бы обеспечить предварительную обработку изображений нейронными сетями прямо на стёклах очков, без их загрузки в процессор. Но даже без ИИ новая разработка демонстрирует, насколько OLED-очки ночного видения могут оказаться легче современных аналогов.

Источник изображения: Marcin Szczepanski, Michigan Engineering

Проект частично финансируется DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США) и в данный момент ведётся учёными из Университета Мичигана. Как известно, современные приборы ночного видения (очками их можно назвать с очень большой натяжкой) представляют собой устройства с вакуумными приборами и люминофором, которые со значительными затратами энергии преобразуют ближний инфракрасный свет в электроны и, после усиления, создают монохромную картинку на светящемся покрытии.

Учёные из США создали новый тип OLED (органических светодиодов), который реагирует на электроны и возбуждает фотоны видимого света. Представленный ими датчик и преобразователь ближнего инфракрасного излучения в видимое тоньше человеческого волоса — его толщин составляет менее 1 мкм. Он состоит из пяти слоёв и, в идеале, каждый попавший на него электрон превращает в пять фотонов.

Первый слой датчика возбуждает электроны от попадания фотонов ближнего инфракрасного света. Затем электрон пролетает пять слоёв OLED-плёнки. Глаза человека может достичь только один образовавшийся фотон видимого света, тогда как другие фотоны снова возбуждают электроны в первом слое и, таким образом, создают эффект усиления с положительной обратной связью без обычных громоздких и высоковольтных устройство по усилению электронного потока.

Экспериментальное устройство обладает скромным усилением всего в 100 раз. Современные приборы ночного видения способны усиливать сигнал до 10 тыс. раз. Учёные говорят, что конструкцию OLED-датчика можно дальше оптимизировать, добиваясь большего усиления и, соответственно, более высокой чувствительности к инфракрасному свету. Но даже сейчас лёгкость и компактность новой конструкции очков с точки зрения эффективности и экономности питания позволяет многократно превзойти коммерческие приборы ночного видения.

Что касается сопутствующего эффекта памяти OLED-очков, то он в определённом смысле будет помехой ночному зрению. Тем не менее, учёные уже нашли ему применение в виде нейросетей для распознавания образов на уровне стёкол без загрузки в процессор. Это определённо может пригодиться для систем машинного зрения, но впереди ещё много работы, хотя исследователи говорят, что запустить разработку в производство труда не составит — они взяли готовые технологии и просто нашли их удачное сочетание.

В рамках реализации программы DARPA «Океан вещей» (Ocean of Things) учёные из Университета Бингемтона разработали миниатюрную роботизированную платформу на бактериальном питании. Робот-водомерка с массой датчиков и радиосвязью сможет десятилетиями скользить по поверхности воды, получая электрическое питание для систем от процесса бактериальной жизнедеятельности в составе специальной батареи.

Источник изображения: Professor Seokheun “Sean” Choi

Исследователи нашли возможность объединить в одной батарее несколько штаммов бактерий, используя преимущества одних и других. Хотя работы ещё не завершены, учёные говорят, что таким образом можно повысить мощность и энергетическую плотность бактериального источника питания.

Батарея разрешает попадание воды вовнутрь, что приносит с собой влагу и питательные вещества. Находящиеся в батарее споры бактерий при благоприятных условиях начинают размножаться и при этом вырабатывают электричество, что свойственно процессам жизнедеятельности отдельных видов микроорганизмов. Пока они вырабатывают электричество, автономный «жучок» выполняет свою работу — плывёт в нужном направлении, фиксирует характеристики среды и проплывающие (пролетающие) в зоне чувствительности датчиков живые и неживые объекты. Затем он передаёт собранную информацию куда надо, если хватает питания.

Попадание в неблагоприятную среду заставляет бактерии в батарее снизить активность и уйти в состояние спор до лучших времён. Таким образом, батарея на бактериях потенциально может оставаться рабочей десятки лет и даже до 100 лет. В лабораторных условиях учёные смогли получить от прототипа батареи до 1 мВт мощности. Этого достаточно для перемещения миниатюрного робота-водомерки и для работы его основных датчиков. Учёные продолжат исследования, чтобы добиться от биобатареи ещё более внушительных характеристик. Они утверждают, что в этом поможет более тщательный подбор комбинации штаммов перспективных бактерий.

В преддверии мероприятия Galaxy Unpacked, намеченного на 10 июля, компания Samsung раскрыла подробности об обновлённом датчике для измерения сердечного ритма и других показателей организма BioActive Sensor, который дебютирует в новом поколении смарт-часов Galaxy Watch.

Источник изображения: Samsung

Как сообщает Samsung, обновлённый датчик BioActive Sensor предоставляет более полные, персонализированные и точные данные о состоянии здоровья пользователя. Согласно пресс-релизу, «в следующих Galaxy Watch новый датчик обеспечит расширенные функции прогнозирования и профилактики здоровья, … а также более точные измерения состояния здоровья».

Samsung сообщила, что более чем удвоила производительность каждого фотодиода, сократив их количество в BioActive Sensor с восьми до четырёх. Также была расширена цветовая палитра светодиодов и увеличено их количество — в дополнение к увеличенному количеству зелёных, красных и инфракрасных светодиодов в датчике появились синие, жёлтые, фиолетовые и ультрафиолетовые светодиоды. Кроме того, было оптимизировано их размещение.

Благодаря модернизации обновлённый датчик обеспечит более точный мониторинг сердечного ритма, артериального давления, кислорода в крови, качества сна и уровня стресса. У нового датчика также более высокая точность (на 30 %) при измерении пульса во время интенсивных тренировок, чем у предшественника.

Благодаря обновлённому датчику Galaxy Watch нового поколения будут отображать индекс конечных продуктов гликирования (Advanced glycation end-products, AGEs) — показатель метаболического здоровья и биологического старения, на который сильно влияют общий образ жизни и пищевые привычки пользователя. Этот индекс, используемый в качестве информативного биомаркера, даёт представление о биологическом возрасте пользователя, чтобы помочь принимать более обоснованные решения о своём здоровье и работать над его улучшением. С помощью этого показателя можно также определять улучшение физической формы по мере изменения режима и тренировочного процесса.

Samsung отметила, что измерение индекса AGEs — лишь одна из новых функций, которые появятся в следующей версии Galaxy Watch. Остальные функции станут известны в ходе анонса нового носимого устройства на Galaxy Unpacked.

Финансируемый властями Евросоюза консорциум INPHOMIR объявил о намерении разработать датчики, которые помогут спутникам осуществлять навигацию с более высокой точностью, а беспилотным летательным аппаратам (БПЛА) — преодолевать большие расстояния, пишет Reuters.

Источник изображения: inphomir.eu

INPHOMIR планирует создать два новых датчика с ультранизким потреблением энергии, оптический гироскоп и лидар, которые повысят эффективность и доступность космических миссий. Проект оценивается в €5 млн — он обеспечивается за счёт программы финансирования исследований и инноваций в Евросоюзе Horizon Europe.

Системы спутниковой навигации могут работать со сбоями в условиях плохой видимости, при тумане и пыли. Даже небольшие ошибки в измерениях могут вызвать значительные аномалии в позиционировании и расчёте траектории, а также обернуться миллионными издержками.

INPHOMIR разрабатывает датчики на основе фосфида индия — это позволяет повысить эффективность, а также снизить массу и размеры фотонных интегральных схем, в которых для передачи и обработки информации используется свет. Эти технологические решения могут оказаться полезными в работе навигационных модулей БПЛА и транспортных средств с автопилотом.

Компания Samsung представила три новых датчика изображения, предназначенных для основных, а также вспомогательных камер смартфонов: ISOCELL HP9, ISOCELL GNJ и ISOCELL JN5.

Источник изображений: Samsung

Среди новинок особенно выделяется ISOCELL HP9. Это первый на рынке 200-мегапиксельный датчик для мобильных камер с телеобъективами. Сенсор выполнен в формате 1/1.4 дюйма и содержит 200 млн пикселей размером 0,56 мкм каждый. В пресс-релизе Samsung указано, что благодаря запатентованным высокопреломляющим микролинзами из нового материала получилось значительно поднять светосилу HP9, с помощью точного направления света на соответствующие цветовые фильтры. Это обеспечивает повышение на 12 % светочувствительности и контрастности автофокусировки на 10 %, а также позволяет получить более яркое изображение с лучшей цветопередачей и более точной фокусировкой, по сравнению с предыдущими аналогичными решениями Samsung.

ISOCELL HP9

Использующаяся в датчике ISOCELL HP9 технология Tetra²pixel объединяет 16 пикселей в один виртуальный размером 2,24 мкм. HP9 также поддерживает режимы двукратного или четырёхкратного внутрисенсорного масштабирования и может обеспечивать 12-кратный гибридный зум в сочетании с трёхкратным телеобъективом.

ISOCELL GNJ

ISOCELL GNJ — это датчик формата 1/1,57 дюйма с разрешением 50 Мп, технологией Dual Pixel и размером пикселей 1,0 мкм. Главная особенность датчика заключается в наличии двух фотодиодов в каждом пикселе, что обеспечивает быструю фокусировку. В этом сенсоре используется улучшенные материалы с глубокой изоляцией (DTI), где переход от поликремния к оксиду кремния позволил минимизировать перекрёстные помехи между соседними пикселями. Кроме того, датчик обладает повышенной энергоэффективностью. Производитель отмечает 29-процентное снижение энергопотребления в режиме предварительного просмотра и 34-процентное в режиме съёмки видео в разрешении 4K при 60 кадрах в секунду.

ISOCELL JN5

ISOCELL JN5 — это ещё один датчик с разрешением 50 Мп, но куда более компактного формата 1/2,76 дюйма, с пикселями размером 0,64 мкм. Он включает в себя технологию двойного вертикального переноса (VTG) для улучшения переноса заряда внутри пикселей и снижения шума в условиях чрезвычайно низкой освещённости. Также Samsung выделяет в JN5 технологию Super Quad Phase Detection (четырёхфазное обнаружение, Super QPD), улучшающую автофокусировку. Размеры датчика позволяют создавать на его основе вспомогательные и фронтальные камеры.

В своём пресс-релизе Samsung не сообщила, когда указанные сенсоры появятся в смартфонах. Однако, как передаёт портал GSMArena, во флагманском смартфоне Vivo X100 Ultra используется телефотокамера на базе ISOCELL HP9.

Инженеры Института прочности конструкций и систем Фраунгофера (Германия) разработали шлем во встроенным сенсором, который измеряет степень вибрации при движении на транспортном средстве — когда её величина превышает допустимые значения, система подаёт звуковой сигнал.

Источник изображений: fraunhofer.de

Шлем адресован водителям машин с тяжёлыми условиями эксплуатации — экскаваторов и бульдозеров. Во внутренний крепёжный ремень шлема, опоясывающего верхнюю часть головы, встроен пьезоэлектрический датчик, имеющий форму тонкой плёнки из покрытого алюминием пенополипропилена. Пьезоэлектрический эффект означает возникновение измеримого электрического сигнала при физической деформации: чем больше деформация, тем выше напряжение.

Во время движения водитель испытывает тряску, датчик деформируется и генерирует сигналы. Напряжение и частота этих сигналов транслируются на нательный модуль, который передаёт информацию на компьютер. Поступающие на компьютер данные анализируются, и если вибрация достигает опасного уровня, водитель получает предупреждение. Тогда он может сделать перерыв и, к примеру, попытаться исправить ситуацию, закрепив у сиденья демпфирующие элементы.

Чрезмерно сильная или продолжительная тряска может вылиться в серьёзные повреждения головного мозга, позвоночника или глаз. На практике сенсор может использоваться на этапе проектирования транспортных средств, помогая обнаруживать и устранять тряску до того, как машина поступит в производство. «Вибрации всего тела, которым подвергаются водители строительных машин, в среднем выражаются в ускорении от 0,2 до 1,5 м/с²; пиковые значения могут быть значительно выше. Наш датчик на шлеме позволяет с лёгкостью точно измерять вибрационную нагрузку в повседневной работе. Это поможет значительно улучшить защиту здоровья», — прокомментировал проект специалист по электромеханике Бьёрн Зайпель (Björn Seipel).

От большой науки редко ждут немедленного практического результата, но исключения бывают. Свежим примером стало использование датчика для регистрации столкновений частиц на БАК для картирования тканей головного мозга при работе с опухолями. Датчик помогает определять контуры опухоли и даёт возможность уничтожить её с минимальным вредом для пациента.

Источник изображения: CERN

В обычных условиях для облучения опухоли электронным пучком карта тканей создаётся с помощью предоперационной компьютерной томографии. К моменту операции ткани могут сдвинуться, и работа с опухолью может быть неточной. Разрушение электронным пучком здоровых тканей мозга ни к чему хорошему не приведёт. Пациент может потерять фрагменты памяти, элементы сенсорики и моторики.

Чтобы чётко определять края злокачественной ткани, чешская компания ADVACAM использовала созданный для экспериментов с элементарными частицами датчик Timepix компании Medipix Collaborations. Датчик фиксирует вторичное излучение в виде рассеивания электронного пучка на живых тканях и опухоли. Если картина меняется — в поле действия пучка попадает здоровая ткань — работа пучком по опухоли прекращается. Сейчас это просто остановка процедуры для проведения новой томографии.

В будущем разработчики обещают создать установку для автоматического управления проектором в ходе операции, что упростит и ускорит процедуру удаления опухоли, а также снизит опасность повреждения здоровых тканей. Созданный для задач CERN прибор принесёт фактически немедленную пользу, на которую при его разработке даже не рассчитывали.

Учёные Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) при Массачусетском технологическом институте установили, что датчики внешней освещённости на современных умных устройствах могут представлять угрозу конфиденциальности для их владельцев.

Источник изображения: news.mit.edu

Эти датчики собирают данные об освещённости окружающего пространства и помогают гаджетам регулировать яркость экрана. В отличие от камер доступ к датчикам открыт для всех приложений, и злоумышленники могут злоупотребить этой привилегией: учёные разработали алгоритм вычислительной визуализации для получения изображения окружающих объектов с точки зрения дисплея. Этот алгоритм может использоваться для записи отдаваемых пользователем команд на сенсорном экране, а приложениями-шпионами могут выступать браузеры и видеоплееры. Датчик внешней освещённости производит сбор информации, отслеживая динамику интенсивности света, и сочетание этой информации с данными об изображении экрана позволяет при помощи алгоритма машинного обучения выявлять пиксельное изображение движений рук пользователя.

Свою гипотезу авторы исследования подтвердили на трёх демонстрациях с использованием планшета под Android. Перед устройством поместили человеческий манекен и начали касаться экрана, имитируя сенсорные команды как человеческой рукой, так и её картонной имитацией — датчик помог их распознать. Во второй демонстрации исследователи зафиксировали широкий набор сложных сенсорных жестов, правда, скорость обработки данных была крайне невысокой — один кадр за 3,3 минуты. Третий опыт показал, что видеозапись, будь то фильм или набор коротких видео, способна помочь в сборе исходных данных: на экране запустили мультфильм «Том и Джерри», над датчиком зависла человеческая рука, а позади была белая доска, которая отражала свет на устройство — это сочетание помогло восстановить последовательность сенсорных жестов.

Учёные обращают внимание, что в сегодняшних условиях эффективность атаки крайне невысока: изображения захватывается со скоростью 3,3 минуты за кадр, но и эту угрозу недооценивать не следует. Для защиты они предлагают принять несколько мер: программно ограничить доступ приложений к датчику освещённости, а также снизить точность и скорость работы датчика. Кроме того, датчики можно размещать не на лицевой, а на боковой стороне устройства, где он не сможет фиксировать взаимодействие с сенсорным экраном.

Компания STMicroelectronics выпустила самые большие в мире датчики изображений с разрешением примерно 18К × 18К пикселей. На одной 300-мм кремниевой пластине можно изготовить всего четыре таких сенсора. Это не процессор Cerebras размером с целую пластину, но всё равно — это кремниевый чип, который не может не впечатлить.

Источник изображений: STMicroelectronics

Датчик разработан и производится для уникальной цифровой камеры Big Sky. Камера, в свою очередь, разрабатывалась для съёмок видеоматериалов для самого большого в мире сферического кинотеатра MSG Sphere в Лас-Вегасе. Благодаря огромному и производительному датчику камера снимает видео на 316-Мп сенсор со скоростью 120 кадров в секунду с производительностью 60 Гбайт/с.

Чтобы успевать записывать материал камера подключается к специальному накопителю по нескольким оптическим интерфейсам. С питанием инженерам тоже пришлось повозиться, ведь только один датчик потребляет 23 Вт.

Спецификации датчика изображений

Внешние размеры датчика для камеры Big Sky составляют 8,31 × 9,92 см. Выше на снимке можно увидеть его сравнение с современным датчиком для цифровой камеры. Подобное решение нельзя назвать массовым, но мелкосерийное производство датчиков и камер наверняка будет продолжено.

В разработку и подготовку к производству датчиков было вложено немало средств, и они должны окупиться. Вместе с тем возникают опасения, что отснятый в высочайшем разрешении материал потребует ещё больше цифровых хранилищ, а ведь их можно использовать для чего-то более ценного, чем рядовые, в общем-то, шоу.

Сферический кинотеатр MSG Sphere в Лас-Вегасе. Источник изображения: Sphere Entertainment

Европейские учёные изобрели и испытали технологию производства не содержащих ядовитых веществ инфракрасных датчиков. До сих пор подобные датчики содержали ртуть, фосфор, свинец и другие вещества не совместимые со здоровьем человека. Открытие безопасных материалов позволит повсеместно внедрить инфракрасное зрение, что подтолкнёт производство, робототехнику и улучшит качество жизни людей.

Источник изображения: ICFO

Исследователи из испанского Института фотонных наук (ICFO) совместно со специалистами из дочерней компании Qurv разработали новый тип квантовых точек, чувствительных к диапазону 1–2 мкм (SWIR, short wave infrared или коротковолновый инфракрасный диапазон). Квантовые точки называют квантовыми не только за то, что они работают на принципах квантовой физики.

Квант в оригинале — это порция чего-то. Квантовые точки — это «порции» полупроводников нанометрового размера, которые действуют как отдельный элемент. В случае квантовых точек в составе датчиков изображения они поглощают свет одной длины волны и/или генерируют свет другой длины волны. Чувствительные к инфракрасному диапазону квантовые точки улавливают свет в этом диапазоне, а излучают его в видимом.

Как вариант для изготовления массива квантовых точек используется технология осаждения или синтеза из коллоидных растворов. Традиционно прекурсоры для таких растворов создавались с использованием фосфина. Исследователи заменили это токсичное вещество безопасным соединением теллурида серебра (Ag₂Te). Изготовленные таким образом квантовые точки использовали для создания SWIR-фотоприёмника. Опытный фотоприёмник продемонстрировал отличные характеристики в спектральном диапазоне от 350 до 1600 нм с линейным динамическим диапазоном, превышающим 118 дБ.

Затем учёные собрали полноценную матрицу на базе традиционных CMOS-элементов. Испытания матрицы показали, что всё работает без нареканий. Так, новые инфракрасные датчики помогли увидеть кремниевую пластину на просвет (кремний прозрачен для инфракрасных лучей), а также визуализировали изображение предметов в пластиковой бутылке с мутным раствором жидкости, которые не были видны для обычного взгляда.

Безопасные для здоровья и чувствительные к инфракрасному свету квантовые точки можно использовать повсеместно, уверены учёные. От нанесения на обычные оконные стёкла до систем машинного зрения и установки в смартфоны и гарнитуры. Они помогут видеть сквозь туман, снег и ночь, анализировать состав продуктов, помогать спасателям и медикам.

Компания Samsung объявила, что её датчики изображения нового поколения ISOCELL со сверхвысоким разрешением 200 Мп и технологией Remosaic смогут применяться в телефотокамерах смартфонов. Это устранит разрыв между основными (широкоугольными) и телефотокамерами смартфонов.

Источник изображений: Samsung

В настоящее время даже в смартфонах высокого класса камеры с телеобъективом имеют меньший размер и разрешение сенсора, чем основная широкоугольная камера, а их качество изображения и цветопередача хуже. Устранение этого разрыва между широкоугольными и телеобъективами в последнее время стало ключевой задачей для индустрии смартфонов. И Samsung предлагает для этого использовать 200-Мп датчики изображения.

Датчики ISOCELL с разрешением 200 Мп демонстрируют впечатляющие возможности масштабирования, поэтому Samsung планирует превратить телеобъективы на смартфонах во «вторую основную камеру». Во-первых, применение датчиков изображения ISOCELL на 200 Мп в паре с телеобъективом позволит расширить диапазон зума без потерь качества. Например, с 3-кратным телеобъективом и сенсором 200 Мп камера сможет снимать без потерь с диапазоном приближения от 3-кратного до 6-кратного и даже до 12-кратного.

Во-вторых, камерам на датчиках изображения ISOCELL со сверхвысоким разрешением вообще не обязательно иметь телеобъектив, чтобы обеспечить зум без потери качества. Поэтому 200-Мп сенсоры Samsung могут обеспечить качественный зум даже на смартфонах без отдельного телеобъектива, например, на моделях среднего сегмента. Там единый модуль с разрешением 200 Мп может выполнять не только роль основной камеры, но и телефотокамеры с помощью кропа, при этом 4-кратный зум обеспечит качество изображения, сравнимое с камерой с настоящим телеобъективом.

Сенсоры ISOCELL HP2 и HP3 размером 1/1,3 и 1/1,4 дюйма соответственно с разрешением 200 Мп обеспечивают 2-кратное и 4-кратное масштабирование без потери разрешения благодаря алгоритму Remosaic. Сцена с 4-кратным зумом на примере ниже демонстрирует качество изображения, сравнимое с качеством изображения модуля с 3-кратным оптическим зумом.

Алгоритм Remosaic преобразует цветные пиксели по шаблону RGB Bayer, поэтому датчик с разрешением 200 Мп может обеспечить разрешение 12,5 Мп при 2-кратном или 4-кратном масштабировании без потери качества. Разрешение 12 Мп является стандартом де-факто для основной широкоугольной камеры современных смартфонов.

200-мегапиксельные сенсоры ISOCELL HP2 и ISOCELL HP3 улучшают детализацию и качество съёмки за счёт применения алгоритма Remosaic на основе глубокого обучения. В них использована технология Tetra²pixel, которая объединяет до 16 соседних пикселей для улучшения качества изображения при слабом освещении. Они также обеспечивают лучшую производительность HDR и повышенное количество кадров в секунду при серийной и видеосъёмке.

Наконец, эффект от использования 200-Мп сенсоров будет заметен в области портретной фотографии. Обычно портреты делают широкоугольным объективом, который заметно искажает близко расположенные объекты, что называют бочкообразной дисторсией. Камера с телеобъективом данной проблемы лишена.

Главная камера смартфона, которая зачастую имеет фокусное расстояние 24 мм, отлично подходит для фотографирования туристов на фоне пейзажа, но не для портретов, где лицо человека является главным объектом съёмки. А телеобъектив с фокусным расстоянием 85 мм и полем зрения 29° гораздо меньше искажает пропорции лица, что делает его более подходящим для портретной фотографии.

Ещё одна причина, по которой телеобъективы востребованы в портретной фотографии — эффект боке, размытие объектов не в фокусе. При прочих равных, чем больше фокусное расстояние, тем меньше глубина резкости, и тем сильнее размыт фон вокруг объекта, не отвлекая внимания от лица. Профессиональные фотографы обычно точно фокусируются на глазах модели, добиваясь исключительной выразительности снимков.

Компания Oppo объявила о стратегическом партнёрстве с компанией Sony, в рамках которого скоро будет выпущен первый смартфон, в котором будет использоваться инновационный двухслойный датчик изображения Sony Lytia с технологией двухслойных транзисторов.

Источник изображения: Oppo

Технология двухслойных транзисторов ранее дебютировала в составе многослойной CMOS-матрицы Exmor T IMX 888, которая используется в смартфоне Sony Xperia 1 V. Позже компания представила ещё два датчика изображения — IMX903 и IMX907, — в которых применяется та же технология.

Источник изображения: Oppo

Ключевой особенностью технологии двухслойных транзисторов Lytia является использование фотодиодов и транзисторов, расположенных в разных слоях. Первый слой помогает обнаруживать свет, а второй — обрабатывает и хранит информацию о свете. Камеры на основе технологии двухслойных транзисторов будут получать больше света, а значит на изображениях, полученных в условиях плохого освещения, будут присутствовать меньше шумов и больше деталей.

Источник изображения: Sony

Как сообщает портал GSMArena, ранее компания Vivo, которая как и Oppo входит в группу брендов, принадлежащих BBK, тоже объявила о партнёрстве с Sony касательно датчиков Lytia. Сенсоры на основе многослойных транзисторов будут использоваться в будущей серии флагманских смартфонов Vivo X100.