Подразделение Sony Imaging & Sensing Solutions провело масштабную встречу с инвесторами. На ней компания-производитель матриц — Sony Semiconductor Solutions впервые раскрыла подробности об инновационной разработке — трехслойной матрице. Сейчас все сенсоры для камер Sony, в том числе флагманского уровня, имеют двухслойную архитектуру.
В презентации Sony раскрыли результаты работы за 2024 финансовый год. Зафиксированы рекордно высокие продажи и операционная прибыль. Опираясь на эти и ранее достигнутые успехи Sony планируют будущее. Судя по всему, нас ждут определенные новации в сегменте сенсоров, которые разрабатывает Sony.
Долгосрочные планы Sony в области матриц изображения
Sony планирует продолжать активно инвестировать в новые технологии сенсоров. В их числе, усовершенствованные многослойные многослойные датчики изображения.
Базовая на текущий момент технология предполагает двухслойные матрицы: один слой фотодиодов содержит все пиксели, снимающие изображение, а второй, нижний, слой транзисторов отвечает за обработку данных.
Третий слой, который Sony планирует добавить в стек, означает расширение вычислительной мощности и повышение качества изображения. Чем выше вычислительная мощность на уровне датчика, тем лучше, при прочих равных условиях. Но что это даст на практике?
Компания поясняет, что повышение вычислительной мощности на уровне самого сенсора может улучшить:
- Динамический диапазон
- Чувствительность
- Шумовые характеристики
- Эффективность
- Скорость считывания
- Разрешение
Дополнительный слой сенсора сам по себе не изменяет разрешение, но, повышая скорость и производительность, он может дать возможность снимать видео в еще более высоком качестве.
Для понимания: сейчас гибридные камеры даже с матрицами высокого разрешения не могут использовать его в полной мере. Большинство из них ограничены записью 8К, несмотря на матрицы в 45, 50, 61 Мп. Для 8К же требуется лишь 33.2 мегапикселя.
Недостаток вычислительной мощности не позволяет получить более высокое разрешение в видео, используя весь потенциал, например, 61 Мп матрицы Sony A7R V. Хотя эта камера пишет 8К, но ее технически максимальный потенциал превышает этот показатель.
Кроме того, более высокая скорость считывания отлично влияет практически на все аспекты работы камеры, включая работу скользящего затвора (Rolling Shutter), скорость серийной съемки и производительность автофокусировки.
Более качественная обработка изображений на уровне сенсора может улучшить видимый динамический диапазон, но фактический динамический диапазон сенсора зависит от многих факторов, включая полную емкость пикселей сенсора и шумовые характеристики самой матрицы.
Хотя обработка влияет на уровень шума, полная емкость — это физическое состояние реальных пикселей, и добавление дополнительных слоев к сенсору может фактически уменьшить полную емкость за счет физического уменьшения размеров пикселей.
Как Sony продемонстрировала ранее, третий слой может представлять собой не просто второй слой обработки, а пиксельные транзисторы, расположенные под слоем фотодиодов.
«Sony утверждает, что новая технология многослойного размещения позволяет внедрять архитектуры, которые дадут возможность оптимизировать слои фотодиодов и пиксельных транзисторов, что примерно удваивает уровень сигнала насыщения по сравнению с обычными датчиками изображения и, как следствие, расширяет динамический диапазон».
Пока неизвестно, когда именно подобный сенсор может появиться в камерах Sony Alpha и кинокамерах Sony FX. Ранее компания Sony Semiconductor Solutions выпустила продвинутый сенсор с глобальным затвором — он был установлен в модель Sony A9 III.
Камера Sony A9 III была выпущена в ноябре 2023 года. Новинка получила полнокадровую матрицу с глобальным затвором с разрешением 24.6 Мп, два процессора BIONZ X, которые обеспечивают в 8 раз больше производительности нежели в модели предыдущего поколения (Sony A9 II), с поддержкой выдержки 1/80 000 секунды с синхронизацией. Камера не получила механического затвора.
Во время анонса компания Sony отдельный акцент сделала на инновационности нового сенсора — матрица экспонирует и считывает все пиксели одновременно. Это позволяет Sony A9 III делать серийные снимки со скоростью до 120 к/с без затемнения и искажений.
