علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Canon breaks through with image sensor that can see in the dark
(موقع نيكيي اسيا – Nikkei Asia)
دخول مجسات (SPAD) حيز الإنتاج في عام 2022 لاستخدامها في الكاميرات الأمنية
طورت شركة (Canon) اليابانية لتصنيع الكاميرات مستشعرًا للصور يمكنه التقاط صور فوتوغرافية ملونة عالية الجودة حتى في الظلام، وهي خطوة كبيرة نحو القيادة الآلية والواقع المعزز. وعلمت نيكي أن كانون ستبدأ في إنتاج المستشعر بكميات كبيرة في عام 2022.
ويمكن لجهاز الاستشعار التعرف على الضوء عند عُشر السطوع الذي تحتاجه المستشعرات التقليدية، مما يفسح المجال لمجموعة من التطبيقات الصناعية مثل القيادة والمراقبة.
تأتي حساسية المستشعر المحسّنة من جهاز آخر طورته شركة (Canon)، وهو صمام ثنائي فوتون واحد، أو (SPAD) ، يستقبل الضوء. في حين أن مستشعرات (CMOS) التقليدية، تلك المستخدمة في الكاميرات الرقمية، ترسل إشارات بناءً على الفوتونات المستلمة في فترة زمنية معينة، فإن (SPADs) تضخم فوتونًا واحدًا يدخل المستشعر إلى عدد كبير من الإلكترونات. هذا يسمح باكتشاف الأشياء حتى في الكميات الدقيقة من الضوء.
عدد البكسل في المستشعر هو مفتاح وضوح الصورة، ويضم مستشعر (SPAD) من (Canon 3.2) مليون، مما يجعله الأكثر كثافة في العالم، أي أكثر من ثلاثة أضعاف عدد أجهزة الاستشعار التقليدية للشركة. يمكنه التعرف على وقت عودة الضوء بوحدات أقل من نانو ثانية، مما يسمح بتمييز أكثر دقة للأشياء.
حتى الآن، كاميرات الرؤية الليلية التي تستخدم الأشعة تحت الحمراء هي السائدة لالتقاط الصور في الظلام. لكن الصور بالأبيض والأسود للكاميرات التقليدية عالية الحساسية يمكنها التقاط صور ملونة في ضوء القمر فقط، لكن كمية الضوضاء تزداد عندما يكون الظلام شديدًا بحيث لا يمكن للعين المجردة رؤيتها.
سيبدأ مصنع كانون في كاواساكي في إنتاج المستشعر الجديد بكميات كبيرة في النصف الثاني من عام 2022. وتخطط الشركة تركيب أجهزة الاستشعار في كاميراتها الأمنية الخاصة التي ستقدمها بحلول نهاية العام المقبل. كما ستقوم بتسويق أجهزة الاستشعار لشركات أخرى.
وفي عام 2023، ستستثمر كانون أكثر من 21 مليار ين (185 مليون دولار) لبناء مصنع جديد لمستشعر الصور في مدينة هيراتسوكا بمحافظة كاناغاوا ، حيث تخطط لزيادة إنتاج المستشعر تدريجيًا. يمكن تصنيع المستشعر باستخدام تقنية الإنتاج المستخدمة في مستشعرات (CMOS) وبنفس التكلفة تقريبًا.
يقيس مستشعر (SPAD) المسافة إلى أي كائن بناءً على الوقت الذي يستغرقه الضوء المنعكس من الكائن للعودة، ويمكنه التقاط مساحة بثلاثة أبعاد ، ومن المتوقع أن يتم استخدامه في مجموعة من المجالات، بما في ذلك (LIDAR)، وهو جهاز استشعار أساسي للقيادة الآلية والواقع المعزز.
كذلك تعمل (Panasonic) على زيادة عدد وحدات البكسل ، وتخطط (Sony Semiconductor Solutions) ، وهي شركة تابعة لمجموعة (Sony Group) ، لبدء شحن مستشعرات (SPAD) لـ (LIDAR) في مارس 2022.
حاليًا، أكبر طلب على أجهزة استشعار الصور هو كاميرات الهواتف الذكية. وفي المستقبل، من المتوقع أن يزداد الطلب على مستشعرات الصور ثلاثية الأبعاد لاستخدامها في القيادة الآلية والروبوتات. وفقًا لـ (Yole Development)، وهي شركة أبحاث فرنسية، فإن سوق مجسات الصور ثلاثية الأبعاد سيتضاعف ثلاث مرات ليصل إلى 15 مليار دولار في عام 2025 من حيث كان في عام 2019.
المصدر:
