حسگری با حافظه موقت

حسگرهای CMOS رایج در تصویربرداری دو لایه هستند؛ یک لایه مربوط به پیکسل‌ها است و یک لایه مربوط به مدارهای پردازش سیگنال(شکل۱).

شکل 1:
الف: شمایی از حسگر تصویربرداری CMOS دولایه رایج.
ب: حسگر CMOS جدید. یک لایه حافظه DRAM بین دو لایه قبلی قرار گرفته است.

در این حسگرها، سرعت انتقال سیگنال‌ها از لایه حساس نوری به لایه پردازش تصویر محدود است و این محدودیت سرعت، سبب بروز اعوجاج در عکاسی از سوژه‌های سریع می‌شود (تصویر ۲- ج).

شکل 2:
الف: تصویری که با حسگرهای دولایه رایج تهیه شده است. در این عکس، جلوی قطار کمی خمیده که نتیجه اعوجاج حاصل از حرکت سریع قطار است.
ب: تصویری که حسگر سه‌لایه جدید ثبت کرده است. همان طور که مشاهده می‌کنید، اعوجاج تصویر «ج» در این عکس دیده نمی‌شود.

در حسگر ارائه شده از سوی سونی، با افزوده شدن یک لایه DRAM به دو لایه پیشین، امکان ذخیره‌سازی موقت داده‌ها و خوانش سریع آن‌ها فراهم شده است. بر همین اساس، این حسگر قادر است در یک صد و بیستم ثانیه، عکسی 19.3 میلیون پیکسلی را بخواند؛ یعنی، تقریباً چهار برابر سریع‌تر از محصولات فعلی. این حسگر امکان فیلم‌برداری تا هزار فریم در ثانیه را در حالت تمام اچ‌دی (1920 پیکسل در 1080 پیکسل)  فراهم می‌کند؛ یعنی، حدود هشت بار سریع‌تر از محصولات تصویربرداری رایج.

شکل ۳: نمای جانبی حسگر سه‌لایه در حالت واقعی. سه‌لایه به‌ترتیب از بالا به پایین عبارت‌اند از لایه پیکسل‌ها، لایه ذخیره‌سازی و لایه پردازشی.

علاوه بر این، سونی راهکارهایی برای حل چندین چالش فنی که در طراحی چنین ابزارهایی وجود دارد ارائه کرده است که از جمله آن‌ها می‌توان به کاهش نویز تولیدی بین مدارهای مربوط به هریک از این لایه‌ها اشاره کرد. سونی در حوزه تولید حسگرهای چندلایه از فناوری اختصاصی استفاده می‌کند که نتیجه سال‌ها تحقیق و توسعه است. انتظار می‌رود مجهز کردن گوشی‌های هوشمند و دیگر ابزارهای همراه به چنین لنزی، به ارتقای کیفیت تصویر آن‌ها کمک زیادی کند.