Årets nobelpris i fysik - digitala sensorer?

[jeduven]

.
Innebär årets nobelpris i fysik...
http://www.dn.se/nyheter/vetenskap/nobelpriset-i-fysik-presenteras
...att digitala sensorer, som räknar fotoner, är möjliga inom en överskådlig framtid?

Eric Fossum om Quanta Image Sensor

Googla på "Eric Fossum jots" för mer info...

 

[Grevture]

.
Innebär årets nobelpris i fysik...
http://www.dn.se/nyheter/vetenskap/nobelpriset-i-fysik-presenteras
...att digitala sensorer, som räknar fotoner, är möjliga inom en överskådlig framtid?

Eric Fossum om Quanta Image Sensor

Googla på "Eric Fossum jots" för mer info...

Det är mycket intressant utveckling som pågår

Men, för att citera från Fossums egna sammanfattning i slutet:

"Too early to tell if this will have a compelling advantage for consumer electronics, but looks promising for scientific and aerospace apps."

Ett problem för den nya tekniken är ju att dagens sensorteknik är hyfsat billig och för väldigt många ändamål är "good enough" vilket gör den svår att konkurrera ut.

Men intressant är det.

 

[jeduven]

Det är mycket intressant utveckling som pågår

Men, för att citera från Fossums egna sammanfattning i slutet:

"Too early to tell if this will have a compelling advantage for consumer electronics, but looks promising for scientific and aerospace apps."

Ett problem för den nya tekniken är ju att dagens sensorteknik är hyfsat billig och för väldigt många ändamål är "good enough" vilket gör den svår att konkurrera ut.

Men intressant är det.

Jo riktigt intressant! Funderar på att lägga in en fråga på dpr och se om Eric Fossum nappar ) Tyvärr så är min engelska mest "googleöversatt" så det vore kul om du eller nån annan gjorde det. Förresten så kan väl du som journalist fråga han direkt...eller?

Fotontekniken ska ju innebära även en stor utveckling på datorsidan oxå, vilket ju är en förutsättning för att hantera det stora datamängden på Tb/s som en fotonräknande sensor kräver. Enligt tidlinjen i Fossums presentation så ligger kanske första brukbara digitala sensor nångång kring 2020. Men som alltid med bef teknik så lär väl dagens cmos-teknik vara ekonomiskt utvecklingsbar och brukbar fram mot 2030?

 

[Linmajon]

Av vad jag läst tidigare mäter dagens sensorer (pixlar) antalet fotoner ganska exakt. De lär klara att mäta skillnaden om den är fler än två fotoner.
Någon som vet mer?

 

[jeduven]

Av vad jag läst tidigare mäter dagens sensorer (pixlar) antalet fotoner ganska exakt. De lär klara att mäta skillnaden om den är fler än två fotoner.
Någon som vet mer?

Dagens sensorer mäter väl den spänning som ett antal fotoner genererar när de träffar en pixel och övergår till ett antal elektroner, som bygger upp spänningen. Denna analoga spänning överförs sedan till en analog/digitalomvandlare och blir till ett digitalt pixelvärde.

Med en QI-Sensor är väl tanken i stort att den ska räkna fotoner binärt och den digitala informationen samlas sedan ihop till ett digitalt värde från många jots till ett digitalt pixelvärde. På detta sätt hoppas man nog slippa en massa analogt brus som hänger med in i dagens A/D-omvandlare.

En nackdel med fotonräknare kan kanske va helt brusfria bilder och kliniskt rena bilder om man även får bort fotonbruset?... En fördel kan kanske va att man kan välja upplösning, bildkvalitet, DR, färgäkthet, snabbhet mm genom att i kameran välja hur många jots man ska slå ihop för att bilda en pixel?..

Detta är ungefär som jag uppfattat det i stort även om jag inte är 100 på det. Men om fysikerna med årets nobelpris forskat fram ett sätt att "hantera" fotoner så bör det väl gå att räkna dom i en framtida kamerasensor oxå....

 

[The_SuedeII]

Problemet med Fossums teser är att de rent praktist baserar sig på att massvis med saker som ännu inte går att utföra rent praktiskt ens i laboratoriesammanhang ska realiseras innan man ens kan börja ta fram beta-tester av den i slutändan färdiga produkten...

Det arbete som Nobel-priset handlar om är inte i samma område som detta. Inte ens i förlängningen av fantasin går det som Haroche/Wineland forskar inom att applicera på mikro-nivå, vi får vara glada om en hundra-pixelskamera med denna teknik kan vara nere på ett energikrav av något hundratal Watt och temperaturer varmare än flytande kväve inom något årtionde.

Att använda en apparatur som är 1 kubikmeter+ stor och kräver kW i strömförsörjning för att isolera och studera enskilda fotoner är inte något som är applicerbart på kamerateknik - detta handlar om partikelforskning, inte om parktiska applikationer...

 

[The_SuedeII]

En foton-räknare drabbas fortfarande av Poisson-distributionen, det kommer man inte ifrån... Man måste komma ihåg att fotoner inte existerar - innan man försöker räkna dem i exakta antal

 

[jeduven]

Jo, det finns säkert massor med hinder idag, både kända och okända, om det ens är möjligt att inom sensorutveckling dra nytta av nobelpristagarnas forskning. Men intressant är det med både fotonforskarna och Fossums "fotonräknare"

 

[Linmajon]

Dagens sensorer mäter väl den spänning som ett antal fotoner genererar när de träffar en pixel och övergår till ett antal elektroner, som bygger upp spänningen. Denna analoga spänning överförs sedan till en analog/digitalomvandlare och blir till ett digitalt pixelvärde.

Vad jag förstått fylls (laddas) pixlarna med elektroner som sedan knuffas bort av fotoner. Sedan pytsas kvarvarande elektroner sekvensiellt till den sista pixeln i raden som mäter nivåerna med AD-omvandlare. Det var en beskrivning jag läste för många år sedan och det har säkert hänt en del.
Vad jag förstått läser pixlarna idag av värdet direkt som distribueras vidare. Chipet levererar alltså rawdata digitalt tack vare integrerade CMOSkretsar på sensorn.
Det finns säkert massor att läsa på nätet om man orkar.

 

[Grevture]

Att använda en apparatur som är 1 kubikmeter+ stor och kräver kW i strömförsörjning för att isolera och studera enskilda fotoner är inte något som är applicerbart på kamerateknik - detta handlar om partikelforskning, inte om parktiska applikationer...

Låter lite som en beskrivning av de gamla telefotosändarna presfotografer stod ut med förr

Men visst krävs det många tekniksteg innan Fossums idéer ens går att förverkliga som experiment. Men det är kul med idéer