近日,佳能發布了全球首款100萬像素SPAD(全稱為SinglePhotonAvalancheDiode,即單光子雪崩二極管)圖像傳感器。這款傳感器能夠以前所未有的速度在弱光環境下完成拍攝,并可實現每秒24000幀圖像捕捉。其還可以探測到單個光子,以極高速度進行記錄并轉換為電信號。通過對進光時間的精確控制,SPAD傳感器能夠實現高靈敏度和高精度成像,非常適合捕捉超高速移動的物體或用于增加照片的動態范圍。
通過傳統CMOS技術打造的圖像傳感器,每組像素至少要累積1000組光子,才能在100萬像素的感光元件構成一張清晰的圖像。為了增強CMOS傳感器暗光下的性能,則要增大傳感器面積、改進快門設計,才能讓傳感器獲得足夠的光子。但SPAD技術能夠有效提高光子的收集效率,在弱光環境下也能實現快速、精準的拍攝效果,同時記錄正確的影像信息,甚至像人眼那樣,捕捉完整的3D立體空間數據。
在未來,通過SPAD技術打造的圖像傳感器將會更多地應用于科研、機器人、自動駕駛以及安防監控等領域。