Canon ประกาศประสบความสำเร็จในการพัฒนาเซนเซอร์รับภาพแบบ Single-photon avalanche diode หรือที่เรียกย่อ ๆ ว่า SPAD บนความละเอียดสูง 3.2MP ได้เป็นครั้งแรกของโลก เซนเซอร์ชนิดนี้มีคุณสมบัติด้านการรับแสงที่โดดเด่น สามารถจับภาพในที่แสงน้อยได้แม้ในระดับที่ดวงตามนุษย์ไม่อาจมองเห็น โดยเตรียมนำมาใช้งานจริงตั้งแต่ปีหน้า เริ่มจากผลิตภัณฑ์ในกลุ่มกล้องรักษาความปลอดภัยก่อนเป็นอันดับแรก
ภาพตัวอย่างด้านบนมาจากวิดีโอที่ถ่ายด้วยเซนเซอร์ SPAD บนกล้องรุ่นต้นแบบของ Canon ด้วยความเร็วชัตเตอร์ 1/30 วินาที โดยจะเห็นได้ว่า ภาพยังออกมาดูรู้เรื่องแม้อยู่ในความสว่างที่ต่ำเพียง 0.0003 ลักซ์ ซึ่งด้วยความเร็วชัตเตอร์ขนาดนี้ หากเป็นกล้องทั่ว ๆ ไปนี่มืดตื๋อจนมองไม่เห็นอะไรเลยแน่นอน
อันที่จริงแล้วเทคโนโลยี SPAD ไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใด เพราะมีการพัฒนามาตั้งแต่ปี 2513 แล้ว ทำงานโดยการขยายประจุโฟตอนเดี่ยวให้กลายเป็นอิเล็กตรอนจำนวนมหาศาลก่อนส่งผ่านเข้าสู่เซนเซอร์ราวกับหิมะถล่ม สอดคล้องกับชื่อ “Single-photon avalanche”
นอกเหนือจากความไวแสงที่สูงสุดขีดแล้ว SPAD ยังมีความสามารถในการตรวจจับตำแหน่งและรับรู้ระยะห่างของวัตถุแบบสามมิติได้อย่างแม่นยำโดยคำนวณจากแสงที่สะท้อนกลับมายังเซนเซอร์ ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลายอย่าง เช่น รถยนต์ไร้คนขับ อุปกรณ์ประเภท AR และ MR เป็นต้น เพียงแต่จนถึงก่อนหน้านี้ SPAD ติดข้อจำกัดในเรื่องของความละเอียดภาพที่ต่ำ ทำให้ขาดความคมชัด จึงไม่ค่อยได้รับความนิยมสักเท่าไหร่นัก
ปัจจุบันนี้ การถ่ายภาพในสภาวะแสงน้อยบนเซนเซอร์ CMOS ต้องเจอกับปัญหาเรื่องนอยส์เมื่อ ISO สูงเกินไปจนสูญเสียคุณภาพ ส่วนเซนเซอร์อินฟราเรดแม้จะรับแสงได้ดีแต่ขาดคุณสมบัติในการรับสี ดังนั้นการมาถึงของ SPAD อาจเข้ามาทดแทนเซนเซอร์อินฟราเรดหรือเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ดูน่าสนใจ เพราะสามารถจับภาพสีในสภาพแสงปกติได้ และหากในอนาคตสามารถพัฒนาจนมีความละเอียดสูงยิ่งขึ้นไปกว่านี้ เราอาจได้เห็นการนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายกับอุปกรณ์ต่าง ๆ มากขึ้นด้วย
ทั้งนี้ Canon พึ่งพัฒนาเซนเซอร์ SPAD ความละเอียด 1MP สำเร็จไปหมาด ๆ ในเดือนพฤษภาคม ก่อนที่จะขยับมาเป็น 3.2MP ในเดือนธันวาคมนี้ ถือเป็นความก้าวหน้าที่รวดเร็วมากทีเดียว
Comment