Nuova tecnologia per sensore a strati.

[Italo]

I laboratorii federali EMPA, in collaborazione col politecnico federale di Zurigo (ETH), hanno creato un sensore a strati costituito da "Perovskite", un ossido doppio di calcio e titanio ("Titanato di Calcio" CaTiO3) sotto forma di cristallo, che può essere anche totalmente trasparente.
Il Perovskite è già impiegato nella produzione sperimentale di pannelli fotovoltaici economici.
Se si verificassero le aspettative, e prima o poi succederà, tra qualche anno potrebbe decretare non solo la fine del foveon ma anche quella di molti Bayer!

I vantaggi di questo nuovo approccio sono significativi: gli spettri di assorbimento sono chiaramente differenziati e il riconoscimento del colore è quindi molto più preciso rispetto al silicio (ergo: minore rumore cromatico). Inoltre, i coefficienti di assorbimento, specialmente per i componenti di luce con lunghezze d'onda superiori (verde e rosso), sono considerevolmente più alti nelle perovskiti rispetto al silicio (ergo: strati inferiori con sensibilità molto più alta). Di conseguenza, gli strati possono essere resi molto più sottili, il che a sua volta consente dimensioni di pixel più piccole.

Tuttavia, il team afferma che è necessario altro lavoro per sviluppare ulteriormente questo prototipo in un sensore di immagine commercialmente utilizzabile. Le aree chiave includono la miniaturizzazione dei pixel e lo sviluppo di metodi per produrre un'intera matrice di tali pixel in un unico passaggio. Secondo i ricercatori, questo dovrebbe essere possibile con le tecnologie esistenti.



https://www.perovskite-info.com/empa-and-eth-zurich-create-perovskite-based-stacked-image-sensor
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[naphtha]

Ottimo!! Grazie per la condivisone Italo!! 

[elerum]

Beh, se hanno bisogno di recuperare la perovkite/loparite grezza conosco un bel posto dove si potrebbe aprire una cava 

[conla]

bene interessante ... chissà che un giorno ci possano essere strati per ogni colore.

[Italo]

.. chissà che un giorno ci possano essere strati per ogni colore.

Non avrebbe senso! Quanti sono i colori?
Combinando le diverse sfumature dei 3 colori additivi a soli 8 bit per colore (256 sfumature ^3) si può già ottenere una gamma cromatica di 16 milioni di colori.... non credo che la nostra vista possa distinguere la differenza tra due sfumature di colore adiacenti, per cui le dinamiche più ampie (sbandierate spesso da note marche del settore) sono solo da considerarsi mera pubblicità, nonché inutile complicazione hw. 

[agostino]

Sarebbe una bella progressione, coerente: pellicola- foveon-nuovo sensore.

[sergiozh]

Questo sensore resisterebbe meglio agli alti iso rispetto ai foveon ?

[Lorenzo F.]

Certamente si
Sarebbe interessante capire quanto tempo questa tecnologia impieghi a diventare accessibile, se il tutto è attuabile con levtecnologie esistendi, direi non prima di 3/5 anni (per vedere una dslr che la sfrutti)

[Italo]

Sarebbe interessante capire quanto tempo questa tecnologia impieghi a diventare accessibile

Secondo i ricercatori, questo dovrebbe essere possibile con le tecnologie esistenti, ma dipenderà anche da quale società verranno acquistati i diritti di produzione... Canon ha già cercato di acquistare il foveon..... cominciate a riempire il "maialino" di coccio!

[EXCEL]

molto interessante, ma trattandosi sempre di un sensore  a strati la parte più complessa da realizzare è il software che interessa l'argoritmo di equalizzazione dei tre strati,  che in questo momento solo Sigma ha e di cui gli altri produttori sono sprovvisti, produttori (Sony in primis) che da un pezzo hanno l'hardware, ma che non riescono a sfruttare perchè ancora non sono arrivati a creare il software.
Non mi pare che questa tecnologia esuli dalla complessità del processo di equalizzazione, anzi, Sigma avendo già questo know-how dovrebbe "solo" cambiare il "materiale" dei suoi sensori. Ovviamente la mia è una enorme semplificazione, sicuramente  il processo di ingegnerizzazione è ben più complesso del "cambio di materiale", ma Sigma avrebbe comunque un vantaggio in termini di Know-How.

[Italo]

...... l'argoritmo di equalizzazione dei tre strati,  che in questo momento solo Sigma ha e di cui gli altri produttori sono sprovvisti, produttori (Sony in primis) che da un pezzo hanno l'hardware, ma che non riescono a sfruttare perchè ancora non sono arrivati a creare il software.

Dove hai trovato queste informazioni?

[EXCEL]

...... l'argoritmo di equalizzazione dei tre strati,  che in questo momento solo Sigma ha e di cui gli altri produttori sono sprovvisti, produttori (Sony in primis) che da un pezzo hanno l'hardware, ma che non riescono a sfruttare perchè ancora non sono arrivati a creare il software.

Dove hai trovato queste informazioni?

sono anni che Sony rilascia dichiarazioni su nuovi sensori ad informazione integrale a più strati, questo ad esempio:

http://thenewcamera.com/sony-multilayer-stacked-sensor-patent/

qualche anno fa, non ricordo esattamente, 2013 o 2014 fecero anche delle dichiarazioni su una imminente uscita di un sensore ad informazione integrale, cosa mai accaduta perchè avranno quasi sicuramente sottovalutato l'importanza del software (alias algoritmo) .

Se le nostre Sigma sono così lente, nonostante una potenza d'elaborazione da primato, è per la complessità dei calcoli per l'equalizzare dei tre strati, non solo per una maggiore mole d'informazioni. Stesso dicasi per SPP, che ogni volta che si tocca la curva si deve smazzare tutto l'argortimo d'equalizzazione.

[Lorenzo F.]

Sony ha recentemente realizzato un sensore ad-hoc per phase one, tentando di emulare il 3 strati, ma su un bayer.
Ovviamente i risultati sarebbero da verificare, comunque non è un #immagine diretta# ma ciò puó significare che hanno scelto una direzione nella quale rivolgere attenzione ed investimenti, e probabilmente questa sará la soluzione che verrá successivamente scalata dal mercato enthusiast per il mercato consumer e prosumer
Quindi pobabilmente non saranno loro che porteranno avanti questo progetto.
Vedremo.

[Italo]

questo ad esempio:

http://thenewcamera.com/sony-multilayer-stacked-sensor-patent/

Di brevetti ce ne sono tanti, e non sempre con l'intenzione di realizzarli. 
Sulla pagina del link basta cliccare su "See more Multilayer Sensor Patents" per vedere tutta la panoramica, anche di marche diverse... poi a fine pagina con un click su "Older Entries »" si può vedere un altro brevetto Canon per sensore 3 strati come il foveon, ma con modifiche concettuali di poco conto.
Riprodurre il sw del foveon sarà laborioso ma non impossibile, visto che è già stato fatto da un essere umano... la novità che cambierebbe in meglio le carte in tavola sarebbe un'architettura di separazione dei canali che non impieghi un elemento a bassa efficienza ottica come il silicio.
Il Know-How Sigma, negli anni, è stato utilizzato quasi esclusivamente per trovare algoritmi che limitassero i difetti del foveon, specialmente il rumore cromatico conseguente alla graduale riduzione della dimensione dei pixel.

La scoperta delle peculiarità di nuovi elementi di straordinarie proprietà, come il Grafene ed il Perovskite, lavorabili ed impiegabili fino al livello di uno o alcuni atomi, apre la finestra su un panorama di numerose nuove applicazioni, impensabili fino ad oggi: un ipotetico foglio monoatomico di grafene di 1 mq potrebbe sostenere il peso di un gatto e peserebbe come un baffo del gatto.
Questi sono alcuni siti che visito giornalmente:
https://www.graphene-info.com/
https://www.perovskite-info.com/
https://www.oled-info.com/
https://www.led-professional.com/

[Italo]

Vorrei sottolineare che quanto linkato in precedenza non è il "rumor" della registrazione di un brevetto ma la realizzazione in specifico laboratorio di un pixel sperimentale di cui ho in seguito trovato una documentazione più approfondita su pdf:
https://www.nature.com/articles/am2017163.pdf

Allegato lo screenshot che mostra nel grafico (a sinistra) la differenza tra il coefficiente d'assorbimento del silicio e quello degli strati di perovskite:

Nel silicio si ha il massimo a più di 10^5 (100.000) sul blu, ma poi la curva scende progressivamente in modo non lineare fino a circa 2,5x10^3 (2500) sulla massima lunghezza d'onda del rosso.

Nel perovskite l'intera terna di colori oscilla attorno al valore di 10^5 (70-110.000).

A destra nell'immagine si confronta la dimensione necessaria per realizzare un pixel in perovskite (circa 2um) equivalente a quello di un foveon (la linea nera sul bordo inferiore dell'immagine indica la lunghezza di 10 um. .... quasi il lato di un pixel della SD10).