Как технология NCOS от eyeo может изменить работу камер

Эта проблема влияет на всё: от камер смартфонов до промышленных систем машинного зрения. Производители пытаются компенсировать потери большими сенсорами, лучшей оптикой и сложными алгоритмами вычислительной фотографии — но базовая оптическая потеря остаётся.

Как работает технология разделения цветов NCOS®

Подход eyeo заменяет поглощающие фильтры нанофотонными структурами, которые разделяют входящий свет по длинам волн и направляют каждый цвет к нужному пикселю. Вместо того чтобы отбрасывать фотоны, система перераспределяет их по сенсору.

Это позволяет использовать свет намного эффективнее. По данным компании и отраслевых публикаций, технология способна обеспечить до трёхкратного увеличения светочувствительности по сравнению с традиционными сенсорами с цветовыми фильтрами.

Более эффективное использование фотонов может дать несколько практических преимуществ:

• лучшую съёмку при слабом освещении
• более чистый сигнал и увеличенный динамический диапазон
• возможность уменьшать размер пикселей без потери чувствительности
• снижение энергопотребления камерных модулей

Поскольку улучшение происходит на уровне аппаратной архитектуры сенсора, технология может быть полезна не только для обычной фотографии, но и для систем машинного зрения, где критически важны точные данные изображения при сложном освещении.

Где такие сенсоры могут применяться

eyeo ориентируется на несколько рынков, где повышение эффективности захвата света открывает новые возможности.

Смартфоны

Камеры мобильных устройств ограничены маленькими сенсорами и компактной оптикой. Более высокая светочувствительность может улучшить ночную съёмку, уменьшить зависимость от сложной программной обработки или позволить делать более тонкие камеры.

Промышленная съёмка и машинное зрение

В производстве, робототехнике и системах контроля качества освещение часто ограничено или нестабильно. Более чувствительные сенсоры могут повысить точность обнаружения и скорость обработки изображений.

XR‑устройства и носимая электроника

Гарнитуры дополненной и смешанной реальности используют камеры для картирования пространства, отслеживания взгляда и жестов. Более эффективные сенсоры позволят создавать меньшие и более энергоэффективные камеры, что особенно важно для носимых устройств.

Инфраструктура «умных городов»

Системы мониторинга трафика, общественной безопасности и состояния инфраструктуры должны работать и днём, и ночью. Повышенная чувствительность позволит таким камерам работать стабильнее без увеличения энергопотребления.

Автономные машины

Роботы, дроны и другие автономные устройства полагаются на компьютерное зрение для навигации. Более эффективные сенсоры могут улучшить работу систем распознавания в условиях слабого освещения, не выходя за рамки жёстких ограничений по энергии.

На что пойдут €40 млн инвестиций

Последний раунд финансирования возглавил фонд Innovation Industries. В нём также участвовали существующие инвесторы imec.xpand, Invest‑NL Deep Tech Fund, QBIC, High‑Tech Gründerfonds и Brabant Development Agency (BOM).

Привлечённые средства направят на перевод технологии NCOS® из стадии исследований в промышленную эксплуатацию. Основные направления:

• масштабирование технологии до серийного производства сенсоров
• расширение внутренних команд разработки микросхем и инженерных специалистов
• создание 3D‑стековых CMOS‑сенсоров нового поколения, где нанофотонный слой будет интегрирован с современными архитектурами полупроводниковых сенсоров

Этот этап считается самым сложным. Многие технологии демонстрируют отличные результаты в лаборатории, но сталкиваются с трудностями при массовом производстве — например, с выходом годных чипов, стоимостью и совместимостью с существующими производственными процессами.

Почему за этим следит вся индустрия камер

Если eyeo сможет масштабировать технологию, это решит одну из фундаментальных проблем цифровой фотографии — потерю значительной части света ещё до его преобразования в сигнал. Некоторые отраслевые эксперты называют подход потенциальной аппаратной альтернативой классической архитектуре цветовых фильтров, доминирующей в CMOS‑сенсорах уже около полувека.

Физика нанофотонного разделения света изучается давно. Однако коммерческий успех будет зависеть не только от оптики, но и от факторов вроде технологичности производства, совместимости с фабриками полупроводников и того, сохранятся ли заявленные преимущества в массовых устройствах.

Если эти барьеры будут преодолены, сенсоры, способные улавливать значительно больше света, могут повлиять на всё — от камер смартфонов до систем машинного зрения и автономных технологий.