22/02/25ประสิทธิภาพควอนตัม (QE) ของเซ็นเซอร์ หมายถึงความน่าจะเป็นที่โฟตอนที่กระทบกับเซ็นเซอร์จะถูกตรวจจับได้เป็นเปอร์เซ็นต์ ค่า QE ที่สูงจะทำให้กล้องมีความไวแสงมากขึ้น และสามารถทำงานในสภาพแสงน้อยได้ นอกจากนี้ QE ยังขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น โดย QE ที่แสดงเป็นตัวเลขตัวเดียวโดยทั่วไปจะอ้างอิงถึงค่าสูงสุด
เมื่อโฟตอนกระทบกับพิกเซลของกล้อง โฟตอนส่วนใหญ่จะไปถึงบริเวณที่ไวต่อแสง และถูกตรวจจับได้โดยการปล่อยอิเล็กตรอนในเซ็นเซอร์ซิลิกอน อย่างไรก็ตาม โฟตอนบางส่วนจะถูกดูดซับ สะท้อน หรือกระเจิงโดยวัสดุของเซ็นเซอร์กล้องก่อนที่จะสามารถตรวจจับได้ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฟตอนและวัสดุของเซ็นเซอร์กล้องขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของโฟตอน ดังนั้นความน่าจะเป็นในการตรวจจับจึงขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ความสัมพันธ์นี้แสดงอยู่ในเส้นโค้งประสิทธิภาพควอนตัมของกล้อง
ตัวอย่างเส้นโค้งประสิทธิภาพควอนตัม สีแดง: CMOS ส่องสว่างจากด้านหลัง สีน้ำเงิน: CMOS ส่องสว่างจากด้านหน้าขั้นสูง
เซ็นเซอร์กล้องแต่ละชนิดอาจมีค่า QE ที่แตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับการออกแบบและวัสดุที่ใช้ ปัจจัยที่สำคัญที่สุดต่อ QE คือ เซ็นเซอร์ของกล้องได้รับแสงจากด้านหลังหรือด้านหน้า ในกล้องที่ได้รับแสงจากด้านหน้า โฟตอนที่มาจากวัตถุจะต้องผ่านโครงข่ายสายไฟก่อนจึงจะถูกตรวจจับได้ เดิมที กล้องเหล่านี้มีประสิทธิภาพควอนตัมจำกัดอยู่ที่ประมาณ 30-40% การนำไมโครเลนส์มาใช้เพื่อโฟกัสแสงผ่านสายไฟไปยังซิลิคอนที่ไวต่อแสง ทำให้ประสิทธิภาพนี้เพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 70% กล้องที่ได้รับแสงจากด้านหน้าในปัจจุบันสามารถบรรลุค่า QE สูงสุดได้ประมาณ 84% กล้องที่ได้รับแสงจากด้านหลังจะกลับทิศทางการออกแบบเซ็นเซอร์นี้ โดยโฟตอนจะกระทบกับชั้นซิลิคอนที่บางลงซึ่งทำหน้าที่ตรวจจับแสงโดยตรง โดยไม่ผ่านโครงข่ายสายไฟ เซ็นเซอร์กล้องเหล่านี้มีประสิทธิภาพควอนตัมสูงกว่าประมาณ 95% สูงสุด ซึ่งต้องแลกมาด้วยกระบวนการผลิตที่เข้มข้นและมีราคาแพงกว่า
ประสิทธิภาพควอนตัมอาจไม่ใช่คุณลักษณะสำคัญเสมอไปในแอปพลิเคชันการถ่ายภาพของคุณ สำหรับแอปพลิเคชันที่มีระดับแสงสูง ค่า QE และความไวแสงที่สูงขึ้นแทบจะไม่มีประโยชน์ใดๆ อย่างไรก็ตาม ในการถ่ายภาพที่มีแสงน้อย ค่า QE ที่สูงสามารถให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและคุณภาพของภาพที่ดีขึ้น หรือลดเวลาในการรับแสงเพื่อให้ถ่ายภาพได้เร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม ข้อดีของประสิทธิภาพควอนตัมที่สูงขึ้นต้องนำมาชั่งน้ำหนักกับราคาเซ็นเซอร์แบบรับแสงจากด้านหลังที่เพิ่มขึ้น 30-40% ด้วยเช่นกัน
