Kvantové obrazové snímače procházejí rozsáhlým vývojem. Co tedy tato technologie znamená pro tvůrce videa zítřka?
Každý rok se svět profesionálních fotoaparátů rozvíří o nejžhavější novinky tohoto roku a upgrady technologie fotoaparátů. Ale několik filmařů ví, že v příštích několika desetiletích dojde k doslova kvantovému skoku v oblasti kamerové techniky.
Kvantové obrazové snímače, zkráceně QIS, v současné době procházejí rozsáhlým výzkumem a vývojem a společnosti specializující se na kvantové zobrazování již přitahují pozornost některých z největších světových technologických gigantů. Budoucnost je jasná:od kvantové budoucnosti nás dělí jen několik technologických průlomů.
Dnes se podíváme na to, jak se kvantové senzory liší a vylepšují tradiční senzory v dnešních fotoaparátech.
Co jsou tedy kvantové senzory?
Normální senzory
Snímač v každém moderním fotoaparátu používá k vytvoření konečného obrazu křemík jako materiál snímající světlo. I když zobrazování na bázi křemíku může vypadat zatraceně skvěle, je důležité vědět, že křemík není médium příliš citlivé na světlo. V kombinaci s kabeláží ke každému fotosite, která snižuje úroveň osvětlení, křemíkové senzory ztrácejí 75 procent světla, které dopadá na jejich povrch.
Kvantové senzory
Jedním z největších rozdílů mezi kvantovými senzory a křemíkovými senzory je to, že zadržují 95 procent veškerého světla, které detekují – téměř čtyřikrát více světla než moderní ekvivalenty.
Tato světelná účinnost je výsledkem vytváření vrstev povlaků „pixelů“ používaných při kvantovém zobrazování – „kvantových teček“ – na vodivém materiálu, jako je křemík, spíše než vedení drátů ke každému jednotlivému fotomístu jako dnešní senzory. Senzor je poté obvykle potažen superčerným materiálem, aby byla zajištěna maximální absorpce světla – což je opět lepší než u moderního reflexního senzoru.
QD mohou být pěstovány jako krystaly nebo vytvořeny pomocí plazmy. Plazmová výroba QD je běžnější metodou, protože poskytuje plnou kontrolu nad velikostí bodů a poskytuje jemný prášek, který se snadno suspenduje ve vodivém povlaku navrstveném na křemíkovém čipu.
Kvantové tečky vyzařují světlo, jehož barvu lze měnit v závislosti na velikosti nebo náboji dodávaném do kvantové tečky – barvu světla, které produkují, lze změnit změnou jejich velikosti nebo náboje. Protože tuto hodnotu lze uzamknout, každá kvantová tečka produkuje skutečně monochromatické světlo, což jí dává další náskok před křemíkovými senzory.
Vzhledem k extrémně vysoké účinnosti kvantových teček mají kvantové obrazové snímače ve srovnání s moderními snímači relativně nízký „počet pixelů“ neboli rozlišení. Přední kvantový senzor měl 100 000 kvantových teček ve srovnání s více než 2 miliony běžných HD.
V důsledku těchto vysoce účinných snímačů lze výkonné snímače dramaticky zmenšit, aniž by došlo ke snížení kvality obrazu. To znamená, že by mohlo být možné získat snímky lepší než filmové kvality ze snímače uvnitř smartphonu.
Výzkum kvantového zobrazování pokračuje a možnosti nadále inspirují nové společnosti k vývoji skutečné technologie nové generace pro kamery zítřka. Jak zareaguje kino? Mohla by skutečná miniaturizace a špičková kvalita obrazu na kapesních zařízeních znamenat konec kina? Nový začátek? To ukáže jen čas, ale tohle je absolutně historie.