Quais são as vantagens ou desvantagens de um sensor CMOS retroiluminado?

O iPhone 4s usa um sensor CMOS retroiluminado e notei que outras câmeras também apontam e disparam. O que isso significa para a fotografia e se é um benefício, por que as câmeras DSLR não a usam?

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Normalmente, na fabricação de um sensor de câmera, os "pixels" fotossensíveis são formados no topo de uma pastilha de silício, na qual são adicionadas várias camadas de circuitos para facilitar a leitura dos valores de pixel. Esse circuito impede que parte da luz incidente atinja as áreas fotossensíveis, reduzindo a sensibilidade do sensor (exigindo mais amplificação, o que aumenta o ruído).

Os sensores BSI são criados da mesma maneira, mas a pastilha de silício é invertida e triturada para torná-la fina o suficiente para que a luz brilhe do outro lado. O circuito de leitura não atrapalha mais e permite que o sensor capture até duas vezes mais luz.

Existem problemas associados a esta técnica: montar o circuito dessa maneira aumenta a conversa cruzada, na qual os sinais em linhas diferentes interferem entre si - isso pode fazer com que os pixels sangre um no outro.

Os únicos sensores BSI comerciais até o momento são unidades muito pequenas, telefones celulares e tamanhos compactos. A tecnologia é vista por alguns como um truque de marketing, não produzindo realmente os benefícios reivindicados. Isto se deve principalmente a:

• A eficiência é mais importante com sensores menores, pois seus pixels menores capturam menos luz para começar.

• Os ganhos de mover a fiação para trás são aparentemente maiores quando os tamanhos de pixel atingem cerca de 1,1 mícrons (como no caso do sensor de 8MP para iPhone). Para pixels maiores, as perdas devido à fiação não são tão grandes (pois há mais espaço para os fios).

• Ter a camada de metalização na frente também causa efeitos de difração significativos, pois os pixels são apenas duas vezes o comprimento de onda da luz.

• Os processos de fabricação são mais difíceis, reduzindo o rendimento, tornando oneroso o dimensionamento do projeto.

• Os sensores BSI são mecanicamente muito mais fracos devido ao afinamento da bolacha, um sensor BSI grande seria muito propenso a quebra.

Os sensores CMOS permitem uma operação muito mais rápida , pois podem ser lidos extremamente rapidamente.

Iluminação do verso (BSI) significa que o circuito está do lado oposto ao da luz recebida. Isso permite capturar mais luz em comparação com um design padrão.

As DSLRs usam o CMOS devido à velocidade , embora os CCDs sejam de melhor qualidade de imagem e os usados ​​nas câmeras e costas digitais de formato médio, embora a velocidade de gravação seja geralmente limitada a 1/2 - 2 FPS, enquanto as DSLRs podem gravar em mais de 10 FPS.

As DSLRs usam outro método para aumentar o fator de preenchimento e, em vez disso, possuem uma matriz de microlentes. O melhor é um conjunto de microlentes sem intervalos que reúne toda a luz que entra em direção aos photosites. Eu imagino que eles poderiam usar BSI, mas às vezes a matriz de microlentes é usada para corrigir a queda de luz devido ao ângulo de indicação, algo que o BSI não ajuda.