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Avances en sensores de imagen: filtros de color en rejilla metálica y arquitectura apilada

La carrera de especificaciones y las mejoras invisibles

Cada cuatro años, Canon y Nikon lanzan sus cámaras insignia (como la EOS-1D X Mark II y la D5 en 2016). Mientras el marketing destaca megapíxeles y ISO, los verdaderos avances suelen ser sutiles y acumulativos, siguiendo la filosofía de "ganancias marginales" del ciclismo británico.

Matriz de filtros de color (CFA) con "muros" metálicos

Chipworks ha descubierto que Sony, Panasonic y ON Semiconductor (Aptina) han pasado de capas de película multicolor a filtros individuales depositados sobre una rejilla de "muros" entre píxeles. En Sony y Panasonic, los muros son de aluminio depositado; en ON Semiconductor, se graban huecos en la capa superior del chip.

Estos muros evitan la fuga de luz entre píxeles y permiten una capa de filtro más delgada, reduciendo la pila óptica total (CFA + microlentes) a solo 1,5 micras. Esto acorta la distancia focal de las microlentes, haciéndolas más rápidas y eficientes, especialmente en los bordes del encuadre.

Sensores apilados: separación de funciones para mayor rendimiento

Otra tendencia son los sensores apilados (stacked), compuestos por varios chips. Sony, Samsung y OmniVision los comercializan. En la segunda generación de Sony, el chip superior solo contiene la matriz de píxeles; todo el procesamiento de señal, incluyendo los convertidores analógico-digitales de columna, reside en el chip inferior, fabricado con un proceso de silicio de geometría más pequeña. Esto permite mayor velocidad, menor consumo e incluye buffers de memoria que desacoplan al sensor de las exigencias de temporización de la cámara.

Conclusión

Los avances en sensores no son solo revoluciones, sino mejoras incrementales en la estructura del filtro de color y en la arquitectura del chip, que juntas elevan significativamente la calidad de imagen, el rango dinámico y la velocidad de lectura.