1. Struktūrinis skirtumas kaip dizaino prielaida
FSI jutikliuose krintanti šviesa turi praeiti per kelis metalinių laidų sluoksnius, kad pasiektų fotodiodą. Ši architektūra, nors ir istoriškai pakankama, savaime sukelia optinių kliūčių, ypač mažėjant pikselių dydžiui.
BSI jutikliai apverčia silicio pagrindą, perkeldami metalines jungtis į galinę fotodiodo dalį. Dėl to fotonams leidžiama pasiekti šviesai{1}}jautrią sritį su mažesniais nuostoliais.
Šis struktūrinis perorientavimas sukuria fizinį dviejų architektūrų veikimo skirtumų pagrindą.
2. Fotonų efektyvumas ir žemas-šviesos našumas
Kadangi FSI pikselius iš dalies užgožia priekinė{0}}šoninė grandinė, jų kvantinis efektyvumas pastebimai sumažėja esant žemam{1}}apšvietimui. Mažėjant pikselių žingsniui, šis apribojimas tampa vis ryškesnis, todėl reikalingas stipresnis IPT{3}}lygio triukšmo slopinimas.
Priešingai, BSI architektūra pagerina fotonų surinkimo efektyvumą. Todėl esant žemesniam apšvietimo lygiui galima išlaikyti didesnį signalo -ir{2}}triukšmo santykį, o vaizdo pablogėjimas yra uždelstas, o ne staiga kompensuojamas taikant algoritminį įsikišimą.
Taigi BSI pranašumas neapsiriboja „ryškesniais vaizdais“, bet apima irlabiau nuspėjamas signalo elgesys esant netinkamam apšvietimui-.
3. Poveikis pikselių mastelio keitimui ir optiniam dizainui
Vaizdo kūrimo sistemoms didėjant raiška ir mažesniam modulio plotui, pikselių dydžio mažinimas tampa neišvengiamas. Tokiais atvejais FSI architektūra susiduria su struktūrine kliūtimi: sumažėja efektyvusis šviesai jautrus plotas ir padidėja optinis skersinis pokalbis.
BSI sušvelnina šį suvaržymą. Atjungus metalinį maršrutą nuo šviesos kelio, galima toliau mažinti pikselius, proporcingai neprarandant jautrumo.
Ši savybė tiesiogiai išplečia optinio dizaino lankstumą, suteikdama mažesnes diafragmas, platesnius matymo laukus arba plonesnius modulių krūvelius be katastrofiško vaizdo kokybės praradimo.
Žiūrint iš fotoaparato modulio perspektyvos, tai reiškiadidesnė mechaninio ir optinio{0}}projektavimo laisvė.
4. Gamybos sudėtingumo ir sąnaudų įvertinimas
Reikėtų pažymėti, kad BSI jutikliai įveda papildomus gamybos etapus, įskaitant plokštelių ploninimą ir galinės pusės apdorojimą, kurie padidina gamybos sudėtingumą ir kainą.
FSI jutikliai, turintys naudos iš brandžių procesų ir didesnio derlingumo, išlieka ekonomiškai patrauklūs tais atvejais, kai apšvietimo sąlygos yra kontroliuojamos ir nereikia ypatingos miniatiūrizacijos.
Todėl FSI išlikimas tam tikruose rinkos segmentuose turėtų būti aiškinamas ne kaip technologinis sąstingis, o kaipkontekstui-tinkamą inžinerinį optimizavimą.
5. Sistemos-lygio pasekmės kameros moduliams
Vertinant kameros modulio lygiu:
- FSI jutikliailinkę tinkamai veikti
Kainos-jautrios, apšvietimas-stabilios aplinkos, kuriose sistemos paprastumas ir tiekimo grandinės brandumas nusveria mažo-šviesos tvirtumo poreikį.
- BSI jutikliaiparodyti aiškius pranašumus
kompaktiški moduliai, plataus{0}}kampo optika, prasto-apšvietimo scenarijai ir programos, kurioms reikalinga pastovi vaizdo kokybė įvairiomis sąlygomis.
Todėl skirtumas yra ne absoliutus pranašumas, oarchitektūrinis derinimas su sistemos tikslu.
Išvada
Perėjimas nuo FSI prie BSI atspindi platesnę vaizdo gavimo sistemos filosofijos raidą{0}}nuo fizinių apribojimų kompensavimo naudojant algoritmus iki tų apribojimų mažinimo struktūriniu lygmeniu.
Kameros modulių dizaineriams ir sistemų integratoriams labai svarbu suprasti šį architektūrinį skirtumą. Jutiklis turėtų būti pasirenkamas ne tik pagal skiriamąją gebą ar generavimą, bet ir į tai, kaip apšvietimo architektūra sąveikauja su optika, mechanika, IPT ištekliais ir taikomųjų programų aplinka.
Šia prasme BSI ir FSI nėra konkuruojančios etiketės, betdu atsakymai į skirtingus istorinius ir inžinerinius suvaržymus.
