22/02/25Ang Quantum Efficiency (QE) ng isang sensor ay tumutukoy sa posibilidad ng pagtama ng mga photon sa sensor na matukoy sa %. Ang mataas na QE ay humahantong sa isang mas sensitibong camera, na may kakayahang gumana sa mababang kondisyon ng liwanag. Ang QE ay umaasa din sa haba ng daluyong, na ang QE ay ipinahayag bilang isang solong numero na karaniwang tumutukoy sa pinakamataas na halaga.
Kapag ang mga photon ay tumama sa isang pixel ng camera, karamihan ay makakarating sa light-sensitive na lugar, at matutukoy sa pamamagitan ng paglabas ng isang electron sa silicon sensor. Gayunpaman, ang ilang mga photon ay maa-absorb, masasalamin, o ikalat ng mga materyales ng sensor ng camera bago maganap ang pagtuklas. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga photon at mga materyales ng sensor ng camera ay nakasalalay sa haba ng wavelength ng photon, kaya ang posibilidad ng pagtuklas ay nakasalalay sa haba ng daluyong. Ang dependency na ito ay ipinapakita sa Quantum Efficiency Curve ng camera.
Halimbawa ng kurba ng Quantum Efficiency. Pula: Back-side-iluminated CMOS. Asul: Advanced na Front-side-iluminated CMOS
Ang iba't ibang mga sensor ng camera ay maaaring magkaroon ng ibang mga QE depende sa kanilang disenyo at mga materyales. Ang pinakamalaking impluwensya sa QE ay kung ang sensor ng camera ay nakailaw sa likod o sa harap. Sa front-side illuminated camera, ang mga photon na nagmumula sa paksa ay dapat munang dumaan sa isang grid ng mga kable bago matukoy. Sa orihinal, ang mga camera na ito ay limitado sa quantum efficiencies na humigit-kumulang 30-40%. Ang pagpapakilala ng mga microlenses upang ituon ang liwanag sa mga wire sa light-sensitive na silicon ay itinaas ito sa humigit-kumulang 70%. Ang mga modernong front-iluminated na camera ay maaaring umabot sa mga peak QE na humigit-kumulang 84%. Binabaliktad ng mga back-illuminated na camera ang disenyo ng sensor na ito, na may mga photon na direktang tumama sa isang manipis na layer ng silicon na nakakakita ng liwanag, nang hindi dumadaan sa mga kable. Ang mga sensor ng camera na ito ay nag-aalok ng mas mataas na quantum efficiencies sa paligid ng 95% peak, sa halaga ng isang mas masinsinang at mahal na proseso ng pagmamanupaktura.
Ang Quantum Efficiency ay hindi palaging magiging isang mahalagang katangian sa iyong imaging application. Para sa mga application na may mataas na antas ng liwanag, ang tumaas na QE at sensitivity ay nag-aalok ng kaunting bentahe. Gayunpaman, sa low light na imaging, ang mataas na QE ay maaaring magbunga ng pinahusay na signal-to-noise-ratio at kalidad ng larawan, o pinababang oras ng exposure para sa mas mabilis na imaging. Ngunit ang mga bentahe ng mas mataas na quantum efficiency ay dapat ding timbangin laban sa 30-40% na pagtaas sa presyo ng mga back-illuminated sensor.
