역광 CMOS 센서의 장단점은 무엇입니까?

아이폰 4S는 백라이트 CMOS 센서를 사용하고, 나는 다른 컴팩트 카메라뿐만 아니라 할 것으로 나타났습니다. 그것이 사진에 어떤 의미가 있으며, 그것이 유익하다면 DSLR 카메라가 왜 그것을 사용하지 않습니까?

또한 찾은 용어 : Backlit, Back-illuminated, Backside illumination, BSI, BI

일반적으로 카메라 센서의 제조에서, 감광성 "픽셀"은 실리콘 웨이퍼의 상부에 형성되며, 그 위에 픽셀 값을 판독하기 위해 여러 층의 회로가 추가된다. 이 회로는 입사광의 일부가 감광 영역에 닿는 것을 차단하여 센서의 감도를 감소시킵니다 (따라서 증폭이 더 필요하고 소음이 증가합니다).

BSI 센서는 동일한 방식으로 만들어 지지만 실리콘 웨이퍼는 뒤집어지고지면 아래로 빛이 다른 쪽에서 빛을 비출 수있을 정도로 얇습니다. 판독 회로는 더 이상 방해가되지 않으며 센서가 최대 두 배의 빛을 포착 할 수 있습니다.

이 기술과 관련된 문제가 있습니다. 누화를 증가시키는 방식으로 회로를 장착하면 서로 다른 라인의 신호가 서로 간섭하여 픽셀이 서로 번질 수 있습니다.

현재까지 상용 BSI 센서는 매우 작은 장치, 휴대폰 및 소형 크기입니다. 이 기술은 일부는 약간의 마케팅 특수 효과로 간주되며 실제로 주장 된 이점을 생성하지는 않습니다. 이것은 주로 다음과 같은 이유 때문입니다.

• 작은 픽셀은 작은 픽셀부터 적은 빛을 캡처하므로 효율성이 더 중요합니다.

• 픽셀 크기가 약 1.1 미크론에 도달 할 때 (예 : 8MP iPhone 센서의 경우) 배선을 뒤로 이동하여 얻을 수있는 이득이 가장 큽니다. 더 큰 픽셀의 경우, 배선으로 인한 손실이 그리 크지 않습니다 (와이어를위한 공간이 더 많기 때문에).

• 금속 화 층을 전면에 갖는 것은 또한 픽셀이 광 파장의 단지 두 배이기 때문에 중요한 회절 효과를 야기한다.

• 제조 공정이 더 어려워 수율이 감소하여 설계를 확장하는 데 많은 비용이 듭니다.

• BSI 센서는 웨이퍼가 얇아 져서 기계적으로 훨씬 약하며, 큰 BSI 센서는 파손되기 매우 쉽습니다.

CMOS 센서는 매우 빠르게 읽을 수 있으므로 훨씬 빠른 작동이 가능합니다.

BSI (Back-Side-Illumination)는 회로가 들어오는 빛과 반대쪽에 있음을 의미합니다. 이를 통해 표준 디자인에 비해 더 많은 빛을 포착 할 수 있습니다.

DSLR은 속도 때문에 CMOS를 사용 하지만 CCD는 더 높은 이미지 품질로 알려져 있으며 중형 디지털 카메라 및 후면에서 사용되지만 촬영 속도는 종종 1/2-2 FPS로 제한되지만 DSLR은 10 FPS 이상

DSLR은 다른 방법을 사용하여 채우기 비율을 높이고 대신 마이크로 렌즈 배열을 갖습니다. 궁극의 마이크로 렌즈 어레이는 포토 사이트로 들어오는 모든 빛을 모아줍니다. 나는 그들이 BSI를 대신 사용할 수 있다고 생각하지만 마이크로 렌즈 배열은 BSI가 도움이되지 않는 표시 각도로 인한 광 감소를 수정하는 데 사용됩니다.