22.02.25Квантавая эфектыўнасць (КК) датчыка адносіцца да верагоднасці выяўлення фатонаў, якія трапяць у датчык, у працэнтах. Высокая КК прыводзіць да больш адчувальнай камеры, здольнай працаваць ва ўмовах нізкай асветленасці. КК таксама залежыць ад даўжыні хвалі, прычым КК выражаецца адным лікам, які звычайна адносіцца да пікавага значэння.
Калі фатоны трапляюць у піксель камеры, большасць з іх дасягае святлоадчувальнай вобласці і выяўляецца шляхам вызвалення электрона ў крэмніевым датчыку. Аднак некаторыя фатоны паглынаюцца, адбіваюцца або рассейваюцца матэрыяламі датчыка камеры, перш чым яны могуць быць выяўленыя. Узаемадзеянне паміж фатонамі і матэрыяламі датчыка камеры залежыць ад даўжыні хвалі фатона, таму верагоднасць выяўлення залежыць ад даўжыні хвалі. Гэтая залежнасць паказана на крывой квантавай эфектыўнасці камеры.
Прыклад крывой квантавай эфектыўнасці. Чырвоны: КМОП з падсветкай ззаду. Сіні: Удасканалены КМОП з падсветкай франтальнага боку.
Розныя датчыкі камер могуць мець вельмі розныя квантавыя эфекты ў залежнасці ад іх канструкцыі і матэрыялаў. Найбольшы ўплыў на квантавы эфект аказвае тое, ці падсвечваецца датчык камеры ззаду ці спераду. У камерах з пярэдняй падсветкай фатоны, якія паступаюць ад аб'екта, павінны спачатку прайсці праз сетку правадоў, перш чым быць выяўленымі. Першапачаткова гэтыя камеры былі абмежаваныя квантавай эфектыўнасцю каля 30-40%. Увядзенне мікралінзаў для факусоўкі святла міма правадоў у святлоадчувальны крэмній павялічыла гэты паказчык прыкладна да 70%. Сучасныя камеры з франтальнай падсветкай могуць дасягнуць пікавай квантавай эфектыўнасці каля 84%. Камеры з задняй падсветкай маюць адваротную канструкцыю датчыка: фатоны непасрэдна трапляюць на больш тонкі пласт крэмнію, які дэтэктуе святло, не праходзячы праз правады. Гэтыя датчыкі камер прапануюць больш высокую квантавую эфектыўнасць каля 95% піка, але коштам больш інтэнсіўнага і дарагога вытворчага працэсу.
Квантавая эфектыўнасць не заўсёды будзе жыццёва важнай характарыстыкай у вашай праграме візуалізацыі. Для задач з высокім узроўнем асветленасці павышэнне квантавай эфектыўнасці і адчувальнасці мала што дае. Аднак пры візуалізацыі пры слабым асвятленні высокая квантавая эфектыўнасць можа палепшыць суадносіны сігнал/шум і якасць выявы, альбо скараціць час экспазіцыі для больш хуткай візуалізацыі. Але перавагі больш высокай квантавай эфектыўнасці таксама неабходна ўлічваць у параўнанні з павелічэннем кошту датчыкаў з задняй падсветкай на 30-40%.
