Tanggal 22/02/25Efisiensi Kuantum (QE) suatu sensor mengacu pada kemungkinan foton yang mengenai sensor terdeteksi dalam %. QE yang tinggi menghasilkan kamera yang lebih sensitif, mampu bekerja dalam kondisi cahaya rendah. QE juga bergantung pada panjang gelombang, dengan QE dinyatakan sebagai angka tunggal yang biasanya mengacu pada nilai puncak.
Ketika foton mengenai piksel kamera, sebagian besar akan mencapai area peka cahaya dan terdeteksi melalui pelepasan elektron di sensor silikon. Namun, beberapa foton akan diserap, dipantulkan, atau dihamburkan oleh material sensor kamera sebelum deteksi dapat dilakukan. Interaksi antara foton dan material sensor kamera bergantung pada panjang gelombang foton, sehingga kemungkinan deteksi bergantung pada panjang gelombang. Ketergantungan ini ditunjukkan dalam Kurva Efisiensi Kuantum kamera.
Contoh kurva Efisiensi Kuantum. Merah: CMOS dengan iluminasi sisi belakang. Biru: CMOS dengan iluminasi sisi depan tingkat lanjut.
Sensor kamera yang berbeda dapat memiliki QE yang sangat berbeda tergantung pada desain dan materialnya. Pengaruh terbesar pada QE adalah apakah sensor kamera diterangi dari belakang atau depan. Pada kamera yang diterangi dari depan, foton yang datang dari subjek harus terlebih dahulu melewati jaringan kabel sebelum terdeteksi. Awalnya, kamera ini terbatas pada efisiensi kuantum sekitar 30-40%. Pengenalan lensa mikro untuk memfokuskan cahaya melewati kabel ke silikon peka cahaya meningkatkannya menjadi sekitar 70%. Kamera modern yang diterangi dari depan dapat mencapai QE puncak sekitar 84%. Kamera yang diterangi dari belakang membalikkan desain sensor ini, dengan foton langsung mengenai lapisan silikon pendeteksi cahaya yang menipis, tanpa melewati kabel. Sensor kamera ini menawarkan efisiensi kuantum yang lebih tinggi sekitar 95% puncak, dengan biaya proses manufaktur yang lebih intensif dan mahal.
Efisiensi Kuantum tidak akan selalu menjadi karakteristik penting dalam aplikasi pencitraan Anda. Untuk aplikasi dengan tingkat cahaya tinggi, peningkatan QE dan sensitivitas hanya memberikan sedikit keuntungan. Namun, dalam pencitraan dengan cahaya rendah, QE yang tinggi dapat menghasilkan rasio signal-to-noise dan kualitas gambar yang lebih baik, atau waktu pencahayaan yang lebih singkat untuk pencitraan yang lebih cepat. Namun, keuntungan dari efisiensi kuantum yang lebih tinggi juga harus dipertimbangkan dengan kenaikan harga sensor back-illuminated sebesar 30-40%.
