22.02.2025.Kvantna efikasnost (QE) senzora odnosi se na vjerovatnoću detekcije fotona koji udare u senzor, izraženu u %. Visoka QE dovodi do osjetljivije kamere, sposobne za rad u uslovima slabijeg osvjetljenja. QE također zavisi od talasne dužine, pri čemu je QE izražen kao jedan broj, a obično se odnosi na vršnu vrijednost.
Kada fotoni udare u piksel kamere, većina će doći do područja osjetljivog na svjetlost i biti detektovani oslobađanjem elektrona u silicijumskom senzoru. Međutim, neki fotoni će biti apsorbovani, reflektovani ili raspršeni materijalima senzora kamere prije nego što dođe do detekcije. Interakcija između fotona i materijala senzora kamere zavisi od talasne dužine fotona, tako da je vjerovatnoća detekcije zavisna od talasne dužine. Ova zavisnost je prikazana na krivulji kvantne efikasnosti kamere.
Primjer krivulje kvantne efikasnosti. Crvena: CMOS sa stražnjim osvjetljenjem. Plava: Napredni CMOS sa prednjim osvjetljenjem.
Različiti senzori kamere mogu imati vrlo različite kvantne efikasnosti (QE) ovisno o njihovom dizajnu i materijalima. Najveći utjecaj na QE ima to da li je senzor kamere osvijetljen sa stražnje ili prednje strane. Kod kamera s prednjim osvjetljenjem, fotoni koji dolaze od subjekta prvo moraju proći kroz mrežu ožičenja prije nego što budu detektovani. Izvorno, ove kamere su bile ograničene na kvantnu efikasnost od oko 30-40%. Uvođenje mikroleća za fokusiranje svjetlosti pored žica u fotosenzitivni silicijum podiglo je ovo na oko 70%. Moderne kamere s prednjim osvjetljenjem mogu dostići vršne QE od oko 84%. Kamere s pozadinskim osvjetljenjem obrću ovaj dizajn senzora, pri čemu fotoni direktno udaraju u tanak sloj silicija koji detektuje svjetlost, bez prolaska kroz ožičenje. Ovi senzori kamere nude veću kvantnu efikasnost od oko 95% vršne vrijednosti, po cijenu intenzivnijeg i skupljeg proizvodnog procesa.
Kvantna efikasnost neće uvijek biti vitalna karakteristika u vašoj primjeni snimanja. Za primjene s visokim nivoima osvjetljenja, povećana kvantna efikasnost (QE) i osjetljivost nude malo prednosti. Međutim, pri snimanju pri slabom osvjetljenju, visoka kvantna efikasnost može rezultirati poboljšanim odnosom signal-šum i kvalitetom slike ili smanjenim vremenom ekspozicije za brže snimanje. Ali prednosti veće kvantne efikasnosti moraju se također odmjeriti s povećanjem cijene senzora s pozadinskim osvjetljenjem od 30-40%.
