【导语】据最新报道,苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)与瑞士联邦材料科学与技术研究所(Empa)的研究团队成功研发出一种基于钙钛矿材料的新型图像传感器。这种创新技术能够显著提升低光环境下的色彩还原度,减少图像伪影,并特别适用于机器视觉。与传统硅图像传感器不同,钙钛矿传感器无需滤光片即可实现RGB色彩识别,通过堆叠像素设计,为图像传感技术带来了革命性突破。
驾趣智库讯 每部智能手机和数码相机都内置有图像传感器。它们区分颜色的方式与人眼相似。在人类的视网膜中,单个视锥细胞能够识别红色、绿色和蓝色(RGB)。在图像传感器中,单个像素吸收相应的波长并将其转换为电信号。
绝大多数图像传感器由硅制成。这种半导体材料通常吸收整个可见光谱范围内的光。为了将其制成RGB图像传感器,必须过滤入射光。红色像素包含滤光片,用于阻挡(并浪费)绿色和蓝色等等。因此,硅图像传感器中的每个像素只能接收大约三分之一的可用光。

图片来源:ETH Zurich
据外媒报道,苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和瑞士联邦材料科学与技术研究所(Empa)的研究人员开发了(le)一(yī)种(zhǒng)由(yóu)钙(gài)钛(tài)矿(kuàng)制(zhì)成(chéng)的(de)新(xīn)型(xíng)图(tú)像(xiàng)传(chuán)感(gǎn)器(qì)。这(zhè)种(zhǒng)半(bàn)导(dǎo)体(tǐ)材(cái)料(liào)能(néng)够(gòu)在(zài)光(guāng)线(xiàn)较(jiào)少(shǎo)的(de)情(qíng)况(kuàng)下(xià)实(shí)现(xiàn)更(gèng)佳的色彩还原(yuán),并(bìng)减(jiǎn)少(shǎo)图(tú)像(xiàng)伪(wěi)影(yǐng)。钙(gài)钛(tài)矿(kuàng)传(chuán)感(gǎn)器(qì)也(yě)特(tè)别(bié)适(shì)用(yòng)于(yú)机(jī)器(qì)视(shì)觉(jué)。在(zài)期(qī)刊(kān)《Nature》发(fā)表(biǎo)的(de)一(yī)项(xiàng)研(yán)究(jiū)中(zhōng),研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)展(zhǎn)示(shì)了(le)这(zhè)项(xiàng)新(xīn)技(jì)术的工作原理。
堆叠像素
改创新型图像传感器的基础是卤化铅钙钛矿。这种晶体材料也是一种半导体。然而,与硅相比,它特别易于加工,并且其物理特性会随着其确切的化学成分而变化。这正是研究人员在制造钙钛矿图像传感器时所利用的优势。
如果钙钛矿中碘离子含量略高,它就会吸收红光。对于绿光,研究人员会添加更多溴,对于蓝光,则添加更(gèng)多(duō)氯(lǜ)——无(wú)需(xū)任(rèn)何(hé)滤(lǜ)光(guāng)片(piàn)。钙钛矿像素层对其他波长的光保持透明,允许它们穿过。
这意味着红、绿、蓝像素可以在图像传感器中堆叠排列,这与硅图像传感器的像素并排排列不同。
工作中的图像传感器
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