22.02.25.Sensora kvantu efektivitāte (QE) attiecas uz fotonu, kas trāpa sensoram, noteikšanas varbūtību procentos. Augsta QE nodrošina jutīgāku kameru, kas spēj darboties vājāka apgaismojuma apstākļos. QE ir atkarīga arī no viļņa garuma, un QE tiek izteikta kā viens skaitlis, kas parasti attiecas uz maksimālo vērtību.
Kad fotoni trāpa kameras pikselim, lielākā daļa sasniegs gaismjutīgo zonu un tiks uztverti, atbrīvojot elektronu silīcija sensorā. Tomēr daži fotoni tiks absorbēti, atstaroti vai izkliedēti kameras sensora materiālos, pirms var notikt noteikšana. Mijiedarbība starp fotoniem un kameras sensora materiāliem ir atkarīga no fotona viļņa garuma, tāpēc noteikšanas varbūtība ir atkarīga no viļņa garuma. Šī atkarība ir parādīta kameras kvantu efektivitātes līknē.
Kvantu efektivitātes līknes piemērs. Sarkans: no aizmugures apgaismots CMOS. Zils: uzlabots no priekšpuses apgaismots CMOS.
Dažādiem kameru sensoriem var būt ļoti atšķirīgas kvantu kombinācijas (QE) atkarībā no to konstrukcijas un materiāliem. Vislielākā ietekme uz QE ir tam, vai kameras sensors ir apgaismots no aizmugures vai priekšpuses. Kamerās ar apgaismojumu no priekšpuses no objekta nākošajiem fotoniem vispirms jāiziet cauri vadu režģim, pirms tie tiek uztverti. Sākotnēji šo kameru kvantu efektivitāte bija ierobežota līdz aptuveni 30–40 %. Mikrolēcu ieviešana, lai fokusētu gaismu garām vadiem gaismjutīgajā silīcijā, palielināja šo rādītāju līdz aptuveni 70 %. Mūsdienu kameras ar apgaismojumu no priekšpuses var sasniegt maksimālo QE aptuveni 84 %. Kameras ar apgaismojumu no aizmugures apgriež šo sensoru konstrukciju pretēji, fotoniem tieši ietriecoties plānākā gaismu uztverošā silīcija slānī, nešķērsojot vadus. Šie kameru sensori piedāvā augstāku kvantu efektivitāti – aptuveni 95 % no maksimālās vērtības, taču tas prasa intensīvāku un dārgāku ražošanas procesu.
Kvantu efektivitāte ne vienmēr būs būtiska raksturlielums jūsu attēlveidošanas lietojumprogrammā. Lietojumos ar augstu apgaismojuma līmeni paaugstināta kvantu efektivitāte un jutība nesniedz lielas priekšrocības. Tomēr attēlveidošanā vājā apgaismojumā augsta kvantu efektivitāte var uzlabot signāla un trokšņa attiecību un attēla kvalitāti vai samazināt ekspozīcijas laiku ātrākai attēlveidošanai. Taču augstākas kvantu efektivitātes priekšrocības ir jāsalīdzina arī ar 30–40 % fona apgaismojuma sensoru cenas pieaugumu.
