Ученые из Рочестерского Университета (University of Rochester, New York) заявили о разработке нескольких новых подходов в конструировании CMOS-матриц, которые при внедрении сулят скачкообразный рост качества изображения и не менее значительное уменьшение энергопотребления. В качестве одного из наиболее вероятных приложений для новых сенсоров называется видеонаблюдение, где уменьшенные буквально до размеров пуговицы и работающие несколько лет от одной батарейки беспроводные камеры с широким динамическим диапазоном могут прийтись очень кстати.

Первая технология относится к дизайну матрицы и предусматривает размещение схемы цифроаналогового преобразование непосредственно в месте размещения каждого пикселя, с применением существенно меньшего количества транзисторов, чем в предыдущих реализациях. Благодаря этому обеспечивается более плотное размещение пикселей и расширяется динамический диапазон – соотношение наиболее яркого и наиболее темного регистрируемого изображения – от 1:1000 у существующих матриц до 1:100000 у новых. Первые тесты прототипа показали при съемке видео с частотой 30 кадров в секунду энергопотребление на уровне 0,88 нановатт на пиксель, что в 50 раз лучше прежних наиболее выдающихся показателей.

Вторая технология, которая дает возможность существенно уменьшить энергопотребление камер – новый метод сжатия изображения, получивший название «сжатие изображения в фокальной плоскости» (Focal Plane Image Compression). В классическом методе компрессии при сжатии изображений, полученных из прямоугольных массивов пикселей, используется дискретное косинусное преобразование, требующее значительных объемов операций умножения над числами с плавающей запятой. Предложенный изобретателями метод предлагает размещение пикселей по синусоидальным линиям, что дает возможность «геометрического» решения функций, с уменьшением объема необходимых вычислений примерно впятеро.

На сегодняшний день существуют только прототипы устройств, в которых реализована лишь часть разработанных технологий, и сложно сказать, насколько в итоге действительность будет соответствовать обещаниям, но, в целом, пока что перспективы выглядят весьма радужными.

Инф. 3DNews