ໜວງພິມລະບົບການຕໍ່ເພື່ອທຸກປະໂຫຍດ | Sinoseen

ເຊັນເຊີ້ອຟີງອອມນິວີຊັ່ນ ປະກອບດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີການສະຫຼັບແສງທີ່ຢູ່ດ້ານຫຼັງ (backside illumination) ທີ່ເປັນນະວັດຕະກຳ ເຊິ່ງປ່ຽນແປງພື້ນຖານຂອງວິທີການທີ່ແສງສະຫຼັບກັບເນື້ອເຜື່ອຂອງເຊັນເຊີ້, ເຮັດໃຫ້ຄຸນນະພາບຮູບພາບດີຂຶ້ນຢ່າງມີນັກສູງໃນທຸກສະພາບແສງ. ວິທີການປະດິດສ້າງທີ່ເປັນນະວັດຕະກຳນີ້ ໄດ້ຍ້າຍລວງລະອອງເຫຼັກ ແລະ ວົງຈອນໄຟຟ້າທີ່ເປັນຕົວປະກອບເຄື່ອງຈັກໄປຢູ່ດ້ານຫຼັງຂອງແຜ່ນຊິລິໂຄນ, ເພື່ອໃຫ້ແສງສາມາດເຂົ້າໄປຫາ photodiodes ທີ່ຕັ້ງຢູ່ດ້ານໜ້າຢ່າງບໍ່ມີອຸປະສັກ. ເຊັນເຊີ້ທີ່ຖືກສະຫຼັບແສງດ້ານໜ້າ (front-side illuminated sensors) ມີບັນຫາການຂັດຂວາງແສງຈາກຊັ້ນເຫຼັກ ແລະ ສ່ວນປະກອບວົງຈອນທີ່ບັນທຶກ photon ທີ່ເຂົ້າມາກ່ອນທີ່ຈະເຖິງເຂດທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ແສງ. ເຊັນເຊີ້ອຟີງອອມນິວີຊັ່ນໄດ້ກຳຈັດອຸປະສັກເຫຼົ່ານີ້ອອກໄປດ້ວຍການອອກແບບທີ່ປະດິດສ້າງຢ່າງເປັນນະວັດຕະກຳ, ເຮັດໃຫ້ແຕ່ລະ pixel ສາມາດຈັບແສງໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນຢ່າງເປັນທີ່ສັງເກດເຫັນ ແລະ ຜະລິດຮູບພາບທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ລະອຽດຫຼາຍຂຶ້ນ. ວິທີການອອກແບບ backside illumination ນີ້ເພີ່ມ quantum efficiency ໄດ້ເຖິງສີ່ສິບເປີເຊັນເທື່ອ ເມື່ອທຽບກັບເຊັນເຊີ້ທີ່ອອກແບບແບບດັ້ງເດີມ, ໝາຍຄວາມວ່າ photon ຈຳນວນຫຼາຍຂຶ້ນຈະຖືກປ່ຽນເປັນສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ການໄດ້. ການປັບປຸງນີ້ເປັນທີ່ມີຄຸນຄ່າຢ່າງຍິ່ງໃນການຖ່າຍຮູບໃນສະພາບແສງຕ່ຳ, ໂດຍທີ່ photon ແຕ່ລະຕົວມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ການສ້າງຮູບພາບທີ່ມີຄຸນນະພາບທີ່ຍອມຮັບໄດ້. ຜູ້ໃຊ້ຈະຮູ້ສຶກເຖິງການປັບປຸງຢ່າງເດັ່ນຊັດໃນການຖ່າຍຮູບພາຍໃນບ້ານ, ການຖ່າຍຮູບຕອນຕົກເວລາ, ແລະ ການຖ່າຍຮູບໃນເວລາກາງຄືນ ເຊິ່ງກ່ອນໆ ມັກຈະຕ້ອງໃຊ້ແສງເພີ່ມເຕີມ ຫຼື ແສງແຟລັດ. ເຕັກໂນໂລຢີ backside illumination ຂອງເຊັນເຊີ້ອຟີງອອມນິວີຊັ່ນຍັງຫຼຸດຜ່ອນ crosstalk ລະຫວ່າງ pixel ທີ່ຢູ່ຕິດກັນ, ກຳຈັດບັນຫາສີລົ້ນ (color bleeding) ແລະ ຮັກສາເສັ້ນແບ່ງສີທີ່ຊັດເຈນໃນຮູບພາບທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ. ການປັບປຸງ microlens ຢ່າງທັນສະໄໝເຮັດວຽກຮ່ວມກັບການອອກແບບ backside illumination ເພື່ອເນັ້ນແສງທີ່ເຂົ້າມາໄປທີ່ photodiode ແຕ່ລະຕົວຢ່າງຖືກຕ້ອງ ເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງສຸດ ແລະ ສູນເສຍແສງໜ້ອຍທີ່ສຸດ. ຄວາມແທ້ຈິງໃນການຜະລິດທີ່ຕ້ອງການສຳລັບ backside illumination ແຕ່ລະຊິ້ນສ່ວນ ແຕ້ມເປັນເຄື່ອງໝາຍຂອງຄວາມມຸ່ງໝັ້ນຂອງເຊັນເຊີ້ອຟີງອອມນິວີຊັ່ນທີ່ຈະນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດ ແລະ ຄຸນນະພາບທີ່ດີເລີດ. ກົກໄລຍະການປົກປ້ອງອຸນຫະພູມ (temperature compensation mechanisms) ຊ່ວຍຮັບປະກັນການປະຕິບັດງານທີ່ສົມໆເທົ່າກັນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເພື່ອຮັກສາຄຸນນະພາບຮູບພາບໃນທຸກສະພາບອຸນຫະພູມທີ່ປ່ຽນແປງ. ເຕັກໂນໂລຢີ backside illumination ຂອງເຊັນເຊີ້ອຟີງອອມນິວີຊັ່ນຍັງເຮັດໃຫ້ຂະໜາດ pixel ສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ໂດຍບໍ່ເສຍຄວາມອ່ອນໄຫວ, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດເພີ່ມຄວາມລະອຽດຂອງຮູບພາບ ໂດຍທີ່ຍັງຮັກສາຂະໜາດຂອງເຊັນເຊີ້ໃຫ້ນ້ອຍຢູ່. ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ເປັນນະວັດຕະກຳນີ້ ໄດ້ເຮັດໃຫ້ເຊັນເຊີ້ອຟີງອອມນິວີຊັ່ນເປັນຜູ້ນຳດ້ານວິທີແກ້ໄຂການຖ່າຍຮູບທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດໃນອຸດສາຫະກຳ, ແລະ ໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ມີຄວາມສາມາດໃນການຖ່າຍຮູບທີ່ມີຄຸນນະພາບເທົ່າກັບມືອາຊີບ ໃນອຸປະກອນຜູ້ບໍລິໂພກທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ.

ເຊັນເຊີ້ omnivision ສາມາດປະສົມຜະສານຢ່າງລຽບລ້ອຍເຂົ້າກັບອັລກົຣິທີມທີ່ສັບສົນຂອງການຖ່າຍຮູບດ້ວຍຄອມພິວເຕີ້ (computational photography) ເຊິ່ງປ່ຽນການຈັບພາບທີ່ປົກກະຕິໃຫ້ເປັນປະສົບການທາງດ້ານທັດສະນະທີ່ເຫຼືອເຊື່ອດ້ວຍຄວາມສາມາດຂອງປັນຍາຈຳລອງ (AI) ແລະ ການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກ (machine learning) ທີ່ທັນສະໄໝ. ລະບົບອັດສະຈັນນີ້ວິເຄາະສະພາບແວດລ້ອມຂອງເຫດການໃນເວລາຈິງ ແລະ ປັບຄ່າການສະແດງຜົນ (exposure), ການຕັ້ງຄ່າການປັບຈຸດເຟີນ (focus) ແລະ ຄວາມສົມດຸນຂອງສີໂດຍອັດຕະໂນມັດ ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄຸນນະພາບຂອງຮູບພາບດີທີ່ສຸດໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີການປ້ອນຂໍ້ມູນຈາກຜູ້ໃຊ້. ເຄື່ອງຈັກຄຳນວນດ້ານການຖ່າຍຮູບຂອງເຊັນເຊີ້ omnivision ສາມາດຈົດຈຳປະເພດຂອງເຫດການຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ຮູບຖ່າຍບຸກຄົນ, ວິວທິວທັດ, ຮູບຖ່າຍໃນລະດັບຈຸລະພາບ (macro), ແລະ ລຳດັບການເຄື່ອນໄຫວ (action sequences) ແລະ ນຳໃຊ້ອັລກົຣິທີມການປຸງແຕ່ງທີ່ເໝາະສົມເພື່ອຍົກສູງຄຸນນະພາບຂອງຮູບພາບໃນແຕ່ລະປະເພດ. ໂໝດຖ່າຍຮູບບຸກຄົນ (Portrait mode) ສ້າງຜົນກະທົບຄວາມເລິກຂອງຈຸດເຟີນ (depth-of-field) ເຊິ່ງມີຄຸນນະພາບໃນລະດັບມືອາຊີບ ໂດຍການເຮັດໃຫ້ພື້ນຫຼັງເບິ່ງເບິ່ງເປັນເງົາ ແຕ່ຮັກສາຈຸດເຟີນທີ່ຊັດເຈນຂອງບຸກຄົນທີ່ຖ່າຍ, ເຊິ່ງໃກ້ຄຽງກັບຜົນໄດ້ຮັບຈາກເຄື່ອງຖ່າຍຮູບມືອາຊີບທີ່ມີລາຄາແພງ. ອັລກົຣິທີມທີ່ທັນສະໄໝຂອງເຊັນເຊີ້ omnivision ວິເຄາະລັກສະນະຂອງໜ້າ ແລະ ສີຂອງຜິວໜັງ ແລ້ວນຳໃຊ້ການປັບປຸງທີ່ເບົາບາງເພື່ອຍົກສູງຄຸນນະພາບຂອງຮູບຖ່າຍບຸກຄົນ ໂດຍຍັງຮັກສາລັກສະນະທີ່ເປັນທຳມະຊາດ. ການປຸງແຕ່ງຮູບພາບທີ່ມີຊ່ວງໄລຍະໄດນາມິກສູງ (High dynamic range processing) ບັນຈຸຮູບພາບຈາກການຖ່າຍທີ່ມີການສະແດງຜົນຫຼາຍຄັ້ງໃນເວລາດຽວກັນ ໂດຍເຊັນເຊີ້ omnivision ເພື່ອສ້າງຮູບພາບທີ່ມີລາຍລະອຽດຢ່າງຍອດເຍີ່ຍທັງໃນສ່ວນທີ່ມືດ (shadow) ແລະ ສ່ວນທີ່ແສງ (highlight) ເຊິ່ງເກີນກວ່າຄວາມສາມາດຂອງຕາມະນຸດ. ໂໝດຖ່າຍໃນເວລາກາງຄືນ (Night mode) ຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບຂອງເຊັນເຊີ້ໄປສູ່ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມືດຈົນເຖິງຂັ້ນສຸດ ໂດຍການປະສົມຮູບພາບຈາກການຖ່າຍທີ່ມີເວລາສະແດງຜົນຍາວຫຼາຍຄັ້ງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນສຽງຮູບ (noise) ແຕ່ຍັງຮັກສາລາຍລະອຽດ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສີໄວ້. ລະບົບການຖ່າຍຮູບດ້ວຍຄອມພິວເຕີ້ຂອງເຊັນເຊີ້ omnivision ມີອັລກົຣິທີມການປັບສະຖຽນທີ່ທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງຊ່ວຍຊົດເຊີຍການສັ່ນຂອງກ້ອງເວລາຖ່າຍຮູບດ້ວຍມື ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮູບພາບທີ່ຊັດເຈນເຖິງແມ່ນຈະໃຊ້ຄ່າຄວາມໄວຂອງເລນສູງ (shutter speed) ທີ່ຊ້າກວ່າ. ລະບົບຈຳລອງການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກ (Machine learning models) ພັດທະນາປະສິດທິພາບຂອງເຊັນເຊີ້ omnivision ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍການວິເຄາະຮູບພາບຈຳນວນລ້ານໆ ຮູບ ແລະ ຊອກຫາຄ່າການປຸງແຕ່ງທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບສະຖານະການຕ່າງໆ. ຄວາມສາມາດໃນການຈັບວັດຖຸໃນເວລາຈິງ (Real-time object detection) ໃຫ້ເຊັນເຊີ້ omnivision ສາມາດຕິດຕາມວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນໄຫວໄດ້ອັດຕະໂນມັດ ໂດຍຮັກສາຈຸດເຟີນ ແລະ ການຕັ້ງຄ່າການສະແດງຜົນໃຫ້ຄົງທີ່ເຖິງແມ່ນວ່າວັດຖຸຈະເຄື່ອນໄຫວໄປທົ່ວເຂດຖ່າຍ. ການປະສົມຜະສານດ້ານການຖ່າຍຮູບດ້ວຍຄອມພິວເຕີ້ຂອງເຊັນເຊີ້ນີ້ຍັງປະກອບດ້ວຍອັລກົຣິທີມດ້ານວິທະຍາສາດສີ (color science algorithms) ທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງສາມາດສະແດງສີຂອງຜິວໜັງທີ່ເປັນທຳມະຊາດ ແລະ ວິວທິວທັດທີ່ມີສີສັນທີ່ມີຊີວິດຊີວາຢ່າງຍອດເຍີ່ຍ. ການຫຼຸດຜ່ອນສຽງຮູບດ້ວຍການປະມວນຜົນຫຼາຍຮູບພາບ (Multi-frame noise reduction) ປະມວນຜົນຂໍ້ມູນຈາກຮູບພາບຈຳນວນຫຼາຍທີ່ຖ່າຍຕໍ່ເນື່ອງກັນໂດຍເຊັນເຊີ້ omnivision ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນສຽງຮູບດິຈິຕອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ແຕ່ຍັງຮັກສາລາຍລະອຽດທີ່ບໍ່ເຫັນເທົ່າໃດ ແລະ ລັກສະນະເນື້ອເພື້ອ (texture) ໄວ້. ການເຮັດໃຫ້ເຫດການເປັນປັນຍາ (Smart scene optimization) ຈະຈົດຈຳສະພາບແວດລ້ອມແລະເລືອກການຕັ້ງຄ່າກ້ອງທີ່ເໝາະສົມອັດຕະໂນມັດ ເພື່ອຮັບປະກັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີທີ່ສຸດ ໂດຍບໍ່ຂຶ້ນກັບປະສົບການຂອງຜູ້ໃຊ້ໃນການຖ່າຍຮູບ ຫຼື ຄວາມຮູ້ດ້ານເຕັກນິກ.

ເຊັນເຊີ້ອຟີວີຊັ່ນທັງໝົດສະເໜີປະສິດທິພາບການປັບຟອກັດຢ່າງໄວວາໂດຍຜ່ານລະບົບການຈັບເຟສຂັ້ນສູງ ແລະ ລະບົບການຈັບຄວາມຕັດກັນທີ່ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນຢ່າງເປັນເອກະລາດເພື່ອບັນລຸການລັອກຟອກັດພາຍໃນເວລາເປັນມີລີວິນາທີ, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ບໍ່ພາດໂອກາດຖ່າຍຮູບທີ່ສຳຄັນ. ເຕັກໂນໂລຢີການປັບຟອກັດດ້ວຍດວ້າ-ພິເຄວເລ (Dual-pixel) ທີ່ຝັງຢູ່ໃນເຊັນເຊີ້ອຟີວີຊັ່ນທັງໝົດແບ່ງແຍກແຕ່ລະພິເຄວເລອອກເປັນສອງໄຟໂດໄດ້ (photodiodes) ເຊິ່ງເປີຽບທຽບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເຟສເພື່ອຄຳນວນໄລຍະທາງການປັບຟອກັດຢ່າງຖືກຕ້ອງທັນທີ. ລະບົບທີ່ສຸກເສີນນີ້ເຮັດວຽກໄວຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເທົ່າທຽບກັບວິທີການປັບຟອກັດທີ່ອີງໃສ່ຄວາມຕັດກັນແບບດັ້ງເດີມ, ໃຫ້ການຕິດຕາມຟອກັດທີ່ລຽບລ້ອນ ແລະ ຖືກຕ້ອງສຳລັບທັງການຖ່າຍຮູບນິ້ງ ແລະ ການບັນທຶກວີດີໂອ. ລະບົບການປັບຟອກັດຂອງເຊັນເຊີ້ອຟີວີຊັ່ນທັງໝົດຄຸມເຖິງເຂດທັງໝົດຂອງເຊັນເຊີ້ອຮູບ, ເຮັດໃຫ້ການປັບຟອກັດຖືກຕ້ອງບໍ່ວ່າວັດຖຸຈະຢູ່ໃນຕຳແໜ່ງໃດກໍຕາມໃນເຂດຮູບ, ຕ່າງຈາກລະບົບອື່ນທີ່ຈຳກັດຢູ່ທີ່ຈຸດການປັບຟອກັດສ່ວນກາງເທົ່ານັ້ນ. ອັລກົຣິດທຶມການຕິດຕາມວັດຖຸທີ່ທັນສະໄໝທີ່ຖືກບັນຈຸຢູ່ໃນເຊັນເຊີ້ອຟີວີຊັ່ນທັງໝົດຮັກສາການປັບຟອກັດໃສ່ວັດຖຸທີ່ເคลື່ອນໄຫວອັດຕະໂນມັດ, ໂດຍປັບປຸງຄ່າການປັບຟອກັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເມື່ອວັດຖຸເຄື່ອນໄຫວເຂົ້າມາໃກ້ ຫຼື ຫ່າງອອກຈາກກ້ອງ. ຟັງຊັ່ນການຈັບຕາທີ່ອອກແບບເປັນພິເສດສຳລັບການຖ່າຍຮູບບຸກຄົນເຮັດໃຫ້ເຊັນເຊີ້ອຟີວີຊັ່ນທັງໝົດຮັກສາການປັບຟອກັດທີ່ຊັດເຈນໃສ່ຕາຂອງບຸກຄົນ, ເຊິ່ງເປັນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນຮູບຖ່າຍບຸກຄົນທີ່ດຶງດູດ. ລະບົບການປັບຟອກັດຂອງເຊັນເຊີ້ອນີ້ປັບຕົວຢ່າງເປັນເອກະລາດຕໍ່ສະພາບແສງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຮັກສາປະສິດທິພາບການປັບຟອກັດທີ່ໄວ ແລະ ຖືກຕ້ອງທັງໃນສະພາບແສງທີ່ແຈ້ງຈັດ ແລະ ໃນສະພາບແສງທີ່ຕໍ່າທີ່ທຳມະດາເຊັນເຊີ້ອການປັບຟອກັດບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ດີ. ອັລກົຣິດທຶມການປັບຟອກັດທີ່ເປັນທາງການຄາດເດົາການເຄື່ອນໄຫວຂອງວັດຖຸຊ່ວຍໃຫ້ເຊັນເຊີ້ອຟີວີຊັ່ນທັງໝົດຮັກສາການປັບຟອກັດໃສ່ວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນໄຫວໄວເຊັ່ນ: ນັກກິລາ, ສັດປ່າ, ຫຼື ລົດດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ເຫຼືອເຊື່ອ. ເຊັນເຊີ້ອຟີວີຊັ່ນທັງໝົດສະໜັບສະໜູນໂໝດການປັບຟອກັດຫຼາຍຮູບແບບ ເຊັ່ນ: ໂໝດຈຸດດຽວ, ໂໝດເຂດ, ແລະ ໂໝດເຂດກວ້າງ ເຊິ່ງເໝາະສຳລັບຮູບແບບການຖ່າຍຮູບ ແລະ ປະເພດວັດຖຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ລະບົບການປັບຄ່າທີ່ທັນສະໄໝຮັບປະກັນປະສິດທິພາບການປັບຟອກັດທີ່ສົມໍາເທົ່າກັນທົ່ວທັງເຂດການປັບຟອກັດ, ຈາກໄລຍະທີ່ໃກ້ທີ່ສຸດ (macro) ຈົນເຖິງໄລຍະທີ່ບໍ່ຈຳກັດ (infinity), ໂດຍຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງບໍ່ວ່າຈະເປັນຄ່າຄວາມຍາວຂອງເລນສ໌ ຫຼື ຄ່າການເປີດຮູຮັບແສງ (aperture). ລະບົບການປັບຟອກັດຂອງເຊັນເຊີ້ອນີ້ເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບເຄື່ອງກົງການປ້ອງກັນການສັ່ນໄຫວ (image stabilization) ໄດ້ຢ່າງລຽບລ້ອນ, ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮູບທີ່ຊັດເຈນເຖິງແມ່ນຈະຖ່າຍດ້ວຍມືເທົ່ານັ້ນ ແລະ ໃຊ້ເລນສ໌ທີ່ມີຄວາມຍາວຫຼາຍ. ການຢືນຢັນການປັບຟອກັດແບບ real-time ໃຫ້ຂໍ້ມູນການປັບຟອກັດທີ່ເຫັນໄດ້ທັນທີແກ່ຜູ້ໃຊ້, ແສດງສະຖານະການການປັບຟອກັດຜ່ານອົງປະກອບອິນເຕີເຟດທີ່ເຂົ້າໃຈງ່າຍ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ມີຄວາມໝັ້ນໃຈ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການຖ່າຍຮູບ. ປະສິດທິພາບການປັບຟອກັດຂອງເຊັນເຊີ້ອຟີວີຊັ່ນທັງໝົດຂະຫຍາຍໄປສູ່ການບັນທຶກວີດີໂອດ້ວຍ, ໃຫ້ການປ່ຽນແປງການປັບຟອກັດທີ່ລຽບລ້ອນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄຸນນະພາບວີດີໂອມີຄວາມຮູ້ສຶກເປັນລູກຄ້າ ແລະ ສົ່ງເສີມຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດວີດີໂອແບບມືອາຊີບ.