Sony ha sviluppato un sensore CMOS retroilluminato con un otturatore “globale”

Aristide Torrelli, fotografo fine art
Il mondo attraverso i miei obiettivi: luce, tecnica e visione

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Otturatore globale? E che cos’è? In fotocamere che utilizzano un otturatore globale (global shutter) tutti i pixel che compongono un’immagine vengono catturati nello stesso istante. Esponendo tutti i pixel nello stesso momento, si consente la cattura di immagini senza distorsione anche quando si riprendono oggetti in rapido movimento. Utilizzando il global-shutter è possibile riprendere oggetti in rapido movimento come un’elica rotante o un treno in corsa mantenendo la forma corretta degli oggetti e dando vita ad immagini prive di distorsioni.

I sensori CMOS standard, invece, fanno uso del metodo a tapparella (rolling shutter), che sequenzialmente espone una fila di pixel per volta. Poiché le tapparelle possono creare lievi discordanze nella temporizzazione della lettura del segnale a seconda della posizione del pixel, le immagini di oggetti in rapido movimento possono apparire distorte e la fotografia con flash può comportare il verificarsi del fenomeno del flash band, in cui le porzioni superiore e inferiore delle immagini possono esibire livelli di luminosità diversi. Potete leggere degli approfondimenti, in inglese, ai due seguenti link:
https://www.qimaging.com/ccdorscmos/triggering.php
http://www.red.com/learn/red-101/global-rolling-shutter
Badate che il global shutter non è una novità. Canon, ad esempio, ha presentato un sensore CMOS con funzione global shutter il 31 agosto 2016. La novità di Sony è che il sensore è retroilluminato ed è il primo di questo tipo con oltre un milione di pixel, 1,46 per la precisione. Insomma, ancora non va bene per usi fotografici ma in futuro avremo sicuramente esempi di sensori di questo tipo con una conta di megapixel sufficiente alla fotografia e la video. E un sensore con il global shutter non ha bisogno di un otturatore tradizionale davanti. I sensori con il global shutter oggi esistenti, hanno un pixel di memorizzazione per ogni pixel fotosensibile, in modo da memorizzare l’immagine e poi leggerla “con calma”. Poi la colonna di convertitori analogico/digitale legge tutte le righe, una alla volta. Sony invece ha messo un convertitore analogico/digitale sotto ogni pixel. In questo modo si leggono tutti i fotodiodi contemporaneamente invece che riga per riga, come nei sensori che hanno meno convertitori. In questo modo si elimina la necessità del pixel di memorizzazione, non più necessario.

Sony ha sviluppato dei convertitori analogico/digitale a basso consumo, vista la necessità di integrarli in numero elevato. Inoltre il gigante giapponese ha sviluppato delle linee di trasferimento dati a velocità elevata, dato che in questo sensore si opera in parallelo su tutti i pixel. Insomma, l’otturatore globale elimina un paio di difetti dell’otturatore elettronico che conosciamo mentre l’essere retroilluminato significa che c’è più spazio per gli elementi fotosensibili, che possono quindi essere di dimensioni superiori. Questo aiuterà ad abbassare il livello di rumore e aumentare la gamma dinamica.
Quando lo vedremo in una fotocamera? Difficile a dirsi ma siamo abituati a essere stupiti. Occhi aperti, allora!

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