Eyeo Imaging – Startup Mang Đến Đột Phá Về Cảm Biến Máy Ảnh

Một công ty khởi nghiệp Bỉ-Hà Lan mang tên Eyeo Imaging đang phát triển một giải pháp thay thế cho bộ lọc màu truyền thống, cho phép các cảm biến thu được toàn bộ ánh sáng chiếu vào chúng. Điều này có tiềm năng vượt qua một trong những hạn chế của các cảm biến hiện có với bộ lọc màu Bayer, cải thiện đáng kể chất lượng tông màu và nhiễu, và cho phép thu được độ phân giải cao hơn.

Xem thêm:

• Sony Ra Mắt Cảm Biến LiDar Mới Cực Nhỏ Và Nhẹ
• Cảm Biến Canon 410MP Full-Frame Lột Tả Từng Chi Tiết

Thông tin chi tiết về Eyeo Imaging

Công nghệ được Eyeo Imaging phát triển sử dụng các ống dẫn sóng nano để phân chia ánh sáng chiếu vào tùy theo màu sắc của ánh sáng, nghĩa là cảm biến sẽ nhận được toàn bộ ánh sáng chiếu vào, thay vì phải sử dụng các bộ lọc hấp thụ một số ánh sáng chiếu vào.

Eyeo, một công ty tách ra từ Imec (một tổ chức nghiên cứu của Bỉ) vừa nhận được 15 triệu euro tiền tài trợ ban đầu để phát triển công nghệ này. Hệ thống của công ty không chặn hoặc hấp thụ bất kỳ ánh sáng nào, thay vào đó chuyển hướng ánh sáng đó vào các điểm ảnh lân cận, dựa trên màu sắc của ánh sáng đó. Công nghệ này sử dụng một ống dẫn sóng dẫn ánh sáng chiếu vào một điểm rất nhỏ – hình dạng của điểm này nằm trên thang đo bước sóng ánh sáng – phân chia ánh sáng theo bước sóng. Từ đây, ánh sáng được dẫn riêng xuống qua một ống dẫn sóng hình chữ nhật thứ hai vào một cặp điốt quang bên dưới.

Công ty đã chứng minh rằng họ có thể điều chỉnh cách phân chia màu sắc bằng cách điều chỉnh hình dạng chính xác và vị trí của các ống dẫn sóng. Công ty đã phát triển các cặp ống dẫn sóng có thể phân tách ánh sáng ở cùng bước sóng với mắt người, trong đó một ống tách ánh sáng đỏ khỏi màu lục lam (xanh lá cây và xanh lam), và ống còn lại tách ánh sáng xanh lam khỏi màu vàng (xanh lá cây và đỏ).

Điều này có nghĩa là bạn vẫn cần bốn điốt quang để thu được đầy đủ màu sắc, nhưng bạn có thể đo cường độ ánh sáng, bất kể màu sắc, chỉ với hai điốt; giúp tăng đáng kể độ phân giải và giảm thiểu tình trạng thất thoát ánh sáng.

Ưu thế vượt trội của cảm biến hình ảnh mới

Công trình của họ cho thấy các cặp ống dẫn sóng này, kết hợp với cảm biến CMOS thông thường, có thể mang lại độ chính xác màu tương đương với máy ảnh hiện đại, với phạm vi cải thiện hiệu suất hơn nữa để ít nhất là ngang bằng với những mẫu tốt nhất. Ngoài việc tránh gây tổn thất ánh sáng khi đi qua bộ lọc màu, thiết kế này có thể hoạt động với các điểm ảnh nhỏ hơn so với các nỗ lực trước đây nhằm phân tách màu bằng nhiễu xạ, cho phép sử dụng các điểm ảnh nhỏ hơn để mang lại độ phân giải cao hơn.

Có thể hiểu được là công ty tập trung vào thị trường điện thoại thông minh lớn và có tiềm năng sinh lời. Vì công nghệ của họ không lãng phí nhiều ánh sáng và có thể hoạt động với các điểm ảnh nhỏ hơn, nên giải pháp này cho phép tạo ra các cảm biến nhỏ hơn mang lại chất lượng tương đương với các cảm biến Bayer hiện có hoặc các cảm biến có độ phân giải cao hơn vượt trội hơn các cảm biến Bayer có cùng kích thước.

Tuy nhiên, ngay cả trong các cảm biến tương đối lớn được sử dụng trong hầu hết các máy ảnh độc lập, việc tránh mất ánh sáng vào mảng bộ lọc màu sẽ cho phép cải thiện chất lượng tông màu và hiệu suất nhiễu đến khoảng 1EV. Các cảm biến hiện tại có hiệu suất lượng tử rất cao (tạo ra tín hiệu từ một tỷ lệ phần trăm rất cao ánh sáng chiếu vào chúng) và mức độ nhiễu đọc rất thấp, nghĩa là có giới hạn về mức độ bạn có thể cải thiện hiệu suất của thiết kế CMOS hiện tại. Tuy nhiên, phần silicon của cảm biến bị kìm hãm bởi nhu cầu lọc ra xung quanh 1 stop của ánh sáng màu ‘sai’ trước khi nó được chiếu vào mỗi điốt quang.

Tiềm năng của Eyeo Imaging trong tương lai

Mặc dù công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển tương đối sớm, Eyeo Imaging cho biết công nghệ của họ tương thích với cảm biến máy ảnh CMOS hiện có và công nghệ chế tạo cho ống dẫn sóng của họ đã được sử dụng ở quy mô lớn. Họ cho biết họ đã nỗ lực để đảm bảo các điểm ảnh ở rìa khung hình duy trì góc chấp nhận cao cho ánh sáng đi vào, mà không cần sử dụng thấu kính siêu nhỏ và đã cấp bằng sáng chế cho phương pháp tối ưu hóa thiết kế để phù hợp với khẩu độ số thông thường được sử dụng trong máy ảnh và điện thoại thông minh mới nhất.

Ý tưởng ban đầu có từ năm 2018, với các bằng sáng chế và nguyên mẫu theo sau trong vài năm tới. Công ty có trụ sở tại Eindhoven được thành lập vào năm 2024 và cho biết họ hy vọng sẽ thu hút được khách hàng tiềm năng trong khoảng một năm tới, với các bộ dụng cụ đánh giá có sẵn vào năm sau. Tuy nhiên, khi được hỏi, công ty không đưa ra mốc thời gian khi nào họ nghĩ rằng công nghệ này có thể sẵn sàng xuất hiện trong một sản phẩm tiêu dùng.