martes, 4 de febrero de 2014

¿Qué son los sensores retroiluminados?


Los sensores retroiluminados empezaron a aparecer en el mercado en el 2009, de la mano de Sony. Pero, ¿qué son realmente? ¿Qué ventajas traen sobre los sensores comunes?
Sensor
Dentro de tu cámara se esconde el sensor, una placa que incluye millones de diodos que están listos para recibir la luz que proviene de la lente. Pero no todos los sensores son iguales, hay matices entre ellos y uno de los que se viene hablando bastante seguido es la tecnología de retroiluminación. Pero para entender a un sensor de este estilo, veamos antes como se construye uno común.
FS
Un sensor de iluminación frontal —los comunes de toda la vida— esta compuesto por 3 capas. En la primera capa se encuentran los fotodiodos principales, que reciben la luz y la traducen en impulsos eléctricos. Por sobre esta capa se encuentra todo el circuito que transporta estos impulsos eléctricos al procesador de la cámara. La tercer y última capa es la que contiene el filtro Bayer y las microlentes que distribuyen la luz de manera uniforme y la encausan hacia los diodos.
El mayor problema que tienen estos sensores es que la luz debe atravesar la segunda capa, aquella que aloja toda la parte electrónica. Este paseo que realiza la luz hace que su intensidad baje ya que muchaqueda atrapada en los circuitos y diferentes cables que circulan por ahí. Para contrarrestar este problema, los fabricantes aumentan la sensibilidad de los diodos, llevando la intensidad de la luz recibida a la que originalmente ingreso por la lente, pero esto significa un ruido mayor ya que la señal es amplificada. El mismo problema que obtienes al subir en el valor ISO.
BSI
Los sensores retroiluminados también poseen estas 3 capas funcionales, pero en un orden distinto. En primer lugar se encuentra la capa de circuitos e integrados, luego la de los fotodiodos y finalmente la del filtro Bayer y microlentes. Al estar invertida la segunda capa con la primera —que esto se logra literalmente dando vuelta la capa 2 y 3 como un todo— la luz solo atraviesa el filtro Bayer y llega directamente a los diodos, lo cual eleva la probabilidad de captar un fotón del 60% al 90%. Pero esto no es tan sencillo como invertir el orden y volver a armar el sensor. Para que la luz alcance los diodos debe atravesar lo que originalmente era la base de la ultima capa, por lo que la oblea de silicio donde está montada la estructura es pulida hasta reducir el ancho lo máximo posible.
La ventaja principal de estos sensores, entonces, es la sensibilidad aumentada a la luz. En teoría la luz es percibida con un 30% más de intensidad, lo que hace estos sensores ideales para aplicaciones de seguridad —como las cámaras de vigilancia— o dispositivos de lentes poco luminosas —como algunos teléfonos móviles.
Desgraciadamente este cambio en las capas del sensor trae varias desventajas. En primer lugar, al tener que pulir la oblea de silicio, el sensor se vuelve extremadamente frágil. En vez de tener una capa fuerte que una las otras dos, sus componentes son más finos y por lo tanto más sensibles. Este problema estructural se traduce en un aumento en el costo de producción, ya que necesitan ser construidos con mayor cuidado y el proceso es obviamente más largo, lo cual se traduce en un precio más inflado para las cámaras que portan sensores de este tipo.
Además, debido a que el circuito se encuentra en una capa tan fina, las chances de que se produzcacrosstalk son más altas. La diafonía —término en español— sucede cuando un circuito influencia al otro, sin que esto sea deseado. En palabras simples, los cables que conducen la información de los diodos se influencian entre sí, lo que significa que el ruido de la imagen aumenta y los colores sangran a las celdas adyacentes.
Hoy en día el sensor retroiluminado es un mercado nicho, que aparece cada tanto más bien como unaestrategia de marketing en vez de una real ventaja para el usuario. Teléfonos móviles como el iPhone 5poseen esta tecnología y Nikon lanzó esta semana algunas Coolpix con estos sensores. Pero la clara falta de interés en el mercado de alta gama demuestra que la tecnología hoy no está a la altura de dar beneficios y ventajas reales.
Foto: Thomas Bresson
Fuente: http://altfoto.com/2014/01/que-son-sensores-retroiluminados