Sensor utilizando OPF anunciado pela Panasonic e Fujifilm

Panasonic anunciou que desenvolveu um novo sensor utilizando Organic Photoconductor Film (OPF), desenvolvido pela Fujifilm, que é capaz de gravar uma gama muito mais ampla de tons (até 3 EV maior de gama dinâmica) do que os sensores baseados em silício atuais, e na qual cada pixel é lido em simultâneo para criar um verdadeiro obturador global.

Ouvimos pela primeira vez sobre esta colaboração em 2013, e parece que as empresas têm feito progresso durante esse tempo. Semelhante a tecnologia InVisage Film Quantum, o sensor de OPF emprega uma película fina, sensível à luz, na parte superior do conjunto de circuitos de silício CMOS. A Panasonic diz que a separação do meio de conversão de luz e de armazenamento de carga eletrônica tira alguns problemas de design que são necessárias com modelos CMOS convencionais. O design permite uma maior área ativa de pixels que o torna 1,2x mais sensível à luz do que fotodiodos normais. A dissociação entre as áreas de armazenamento e de fotoconversão também permite uma capacidade de armazenar mais carga total (maior capacidade quando bem cheia), resultando em 10x, ou 3 EV, mais de gama dinâmica.

Além disso, a camada de OPF é apenas de 0,5 micron de espessura, ou de quatro a seis vezes mais fina do que os fotodiodos de silício, que tem tipicamente 2-3 microns de profundidade. De acordo com a Panasonic, isto expande o ângulo de incidência da luz que pode ser recolhido a 60 graus, em relação a 30-40 graus de sensores convencionais de silício, o que deverá permitir uma maior flexibilidade no desenho da lente. Também deve ajudar a reduzir a cor falsa.

Obturador Global e outros benefícios possíveis do usos do OPF

Além de melhor sensibilidade e faixa dinâmica, a nova tecnologia traz outros benefícios também. Em particular, o sensor baseado no OPF irá fornecer um obturador global, permitindo que todos os pixels a serem expostos essencialmente ao mesmo tempo, ligando e desligando toda a área fotossensível de uma só vez. O efeito aparente é que todas as linhas do sensor são essencialmente expostas simultaneamente, em oposição à linha-por-linha, como é o caso das persianas eletrônicas tradicionais. Isso ajuda a evitar o temido “efeito gelatina” muitas vezes visto em vídeo ou a distorção de objetos em movimento rápido. Ele também ajuda a evitar a cintilação e faixas com fontes de luz artificial, que com um “antigo” obturador iria resultar em linhas diferentes no sensor serem expostas em momentos diferentes, enquanto a fonte de luz pulsante está on ou off.

Quando combinado com a força histórica da Panasonic em produtos orientados para o vídeo, esta notícia muito provavelmente vai chamar a atenção da multidão que ama vídeo, cinema e audiovisual em geral. Os benefícios potenciais não param por aí. A Panasonic também desenvolveu um método de captação de sequências de imagens em ligeiramente diferentes valores de exposição, que ela chama de Variable Sensitivity Multiple Exposure Technology, ou Tecnologia de Exposição Múltipla com Sensibilidade Variável, em tradução livre. O processo pode acompanhar a direção do movimento na cena, traçando o objeto enquanto ele se move através da cena tornando-se gradualmente mais escuro de um quadro para o próximo. Se a câmera sabe que foram aplicadas menores exposições do segundo quadro do que no primeiro, ela pode determinar a direção em que o objeto está se movendo e em que velocidade. Isso poderia ser de grande ajuda para algoritmos de AF.

A empresa não é absolutamente clara sobre qual é o uso prático que ela vai colocar neste novo sensor, mas diz “Esperamos que esta tecnologia será usada amplamente em aplicações de captura de movimento e também extensível a outras aplicações que foram pensadas ​​em que é difícil fazer sem a menor saturação do obturador global ou sensibilidade variável em exposição múltipla”. A Panasonic também está desenvolvendo um sistema para o uso de câmeras que substituem os espelhos laterais em carros, e a tecnologia deste sensor provavelmente verá a luz do dia nessa área em primeiro lugar, mas as lições aprendidas serão muito úteis para o negócio de câmera regular da empresa.