Czujniki kwantowe przechodzą intensywny rozwój. Więc co ta technologia oznacza dla przyszłych filmowców?
Każdego roku świat profesjonalnych aparatów jest poruszony najgorętszymi nowymi funkcjami i ulepszeniami technologii aparatu. Ale kilku filmowców wie, że w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat nastąpi dosłowny skok w technologii kamer.
Kwantowe czujniki obrazu, w skrócie QIS, przechodzą obecnie szeroko zakrojone badania i rozwój, a firmy specjalizujące się w obrazowaniu kwantowym już przyciągają uwagę niektórych z największych światowych gigantów technologicznych. Przyszłość jest jasna:od kwantowej przyszłości dzieli nas tylko kilka przełomów technologicznych.
Dzisiaj przyglądamy się, jak czujniki kwantowe różnią się od tradycyjnych czujników w dzisiejszych kamerach i jak je ulepszają.
Czym więc są czujniki kwantowe?
Czujniki normalne
Czujnik w każdym nowoczesnym aparacie wykorzystuje krzem jako materiał wyczuwający światło, aby stworzyć ostateczny obraz. Chociaż obrazowanie oparte na krzemie może wyglądać naprawdę świetnie, ważne jest, aby wiedzieć, że krzem nie jest bardzo światłoczułym medium. W połączeniu z okablowaniem do każdej fotokomórki, które zmniejsza poziom światła, czujniki krzemowe tracą 75 procent światła, które pada na ich powierzchnię.
Czujniki kwantowe
Jednym z największych różnic między czujnikami kwantowymi a czujnikami krzemowymi jest to, że zatrzymują 95% całego wykrywanego światła – prawie cztery razy więcej światła niż współczesne odpowiedniki.
Ta wydajność świetlna jest wynikiem budowania warstw powłok „pikseli” używanych w obrazowaniu kwantowym – „kropek kwantowych” – na wierzchu materiału przewodzącego, takiego jak krzem, zamiast prowadzenia przewodów do poszczególnych fotoobiektów, jak dzisiejsze czujniki. Czujnik jest następnie zwykle powlekany super-czarnym materiałem, aby zapewnić maksymalną absorpcję światła — co jest kolejną poprawą w stosunku do nowoczesnego czujnika odblaskowego.
QD można hodować jak kryształy lub tworzyć za pomocą plazmy. Wytwarzanie kropek QD w plazmie jest bardziej powszechną metodą, ponieważ daje pełną kontrolę nad wielkością kropek, dając drobny proszek, który łatwo zawiesza się w przewodzącej powłoce nałożonej na wierzch chipa krzemowego.
Kropki kwantowe emitują światło, którego kolor można zmienić w zależności od rozmiaru lub ładunku dostarczanego do kropki kwantowej — kolor wytwarzanego przez nie światła można zmienić, zmieniając ich rozmiar lub ładunek. Ponieważ tę wartość można zablokować, każda kropka kwantowa wytwarza prawdziwie monochromatyczne światło, co daje jej kolejną przewagę nad czujnikami krzemowymi.
Ze względu na niezwykle wysoką wydajność kropek kwantowych, kwantowe czujniki obrazu mają stosunkowo niską „liczbę pikseli” lub rozdzielczości w porównaniu z nowoczesnymi czujnikami. Wiodący czujnik kwantowy miał 100 000 fotomiejsc z kropkami kwantowymi, w porównaniu do ponad 2 milionów zwykłych HD.
W wyniku tych wysoce wydajnych przetworników obrazu, potężne czujniki mogą znacznie się zmniejszyć bez uszczerbku dla jakości obrazu. Oznacza to, że możliwe byłoby uzyskanie obrazu o jakości lepszej niż kinowa z czujnika znajdującego się w smartfonie.
Badania nad obrazowaniem kwantowym trwają, a możliwości nadal inspirują nowe firmy do opracowywania prawdziwej technologii nowej generacji dla kamer jutra. Jak zareaguje kino? Czy prawdziwa miniaturyzacja i najwyższa jakość obrazu na urządzeniach przenośnych może oznaczać koniec kina? Nowy początek? Czas pokaże, ale to już absolutna historia.