Jetzt mit 2-Schichten-Transistor-Pixel

Sony startet die nächste Bildsensor-Evolutionsstufe

2021-12-16 Die letzte große Innovation bei Bildsensoren stammt aus dem Jahr 2008 und wurde von Sony entwickelt: Der rückwärtig belichtete Bildsensor (BSI). Dabei wurde der Sensor einfach umgedreht, damit die Leiterbahnen nicht mehr einen teil der Fotodioden abdecken. Doch offensichtlich ist damit noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht, denn neben jeder Fotodiode sitzt noch ein Transistor, den Sony nun ebenfalls unter die lichtempfindliche Diode packen konnte, was die Lichtausbeute abermals erhöhen soll.  (Benjamin Kirchheim)

  • Bild 2-Schichten-Transistor-Pixel. [Foto: Sony]

    2-Schichten-Transistor-Pixel. [Foto: Sony]

Von der 2008 als marktreif präsentierten BSI-Technologie, erste Produkte kamen 2009 mit der Sony WX1 und TX1 auf den Markt, profitierten zuerst besonders kleine Bildsensoren von Kompaktkameras und Smartphones. Wahrscheinlich hat diese Technologie neben Algorithmen und Fortschritten bei der Miniaturisierung von Objektiven entscheidend dazu beigetragen, dass Kompaktkameras mit kleinen Bildsensoren, die 2008 Verkaufsrekorde erzielten, inzwischen fast vollständig von Smartphones verdrängt wurden. Damals hieß es noch, dass die BSI-Technologie bei größeren Bildsensoren mit größeren Pixeln keine Vorteile bringen würden, doch auch das hat sich in den letzten Jahren geändert und BSI-Sensoren sind seit 2015 in Vollformatkameras (die Sony Alpha 7R II war die erste) und seit 2019 auch im Mittelformatbereich wie etwa der Fujifilm GFX100 und GFX100S zu finden.

Auch die neue 2-Schichten-Transistor-Pixel-Technologie wird sicherlich zuerst in Smartphones Verwendung finden, dürfte aber angesichts immer höherer Auflösungen auch bei größeren Bildsensoren früher oder später zum Einsatz kommen. Im Prinzip treibt Sony mit der neuen Technologie das ohnehin bereits stattfindende Stacking der Bildsensoren nur auf die Spitze. Bereits jetzt liegen unter den Fotodioden die Analog-Digital-Wandler, Signalverstärker und sogar DRAM-Zwischenspeicher für ein schnelleres Auslesen der Pixel. Nun kommt eine zusätzliche Schicht hinzu, indem die für die Fotodioden nötigen Steuertransistoren hinter die lichtempfindliche Schicht wandern und dieser dadurch mehr Platz lassen. Gegenüber herkömmlichen Sensoren soll sich die lichtempfindliche Fläche verdoppeln, was nicht nur das Rauschen reduziert, sondern auch den Dynamikumfang erhöht. Weitere Details sind der originalen Pressemitteilung von Sony zu entnehmen:

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Benjamin Kirchheim

Benjamin Kirchheim, 44, schloss 2007 sein Informatikstudium an der Uni Hamburg mit dem Baccalaureus Scientiae ab. Seit 1998 war er journalistisch für verschiedene Atari-Computermagazine tätig und beschäftigt sich seit 2000 mit der Digitalfotografie. Ab 2004 schrieb er zunächst als freier Autor und Tester für digitalkamera.de, bevor er 2007 als fest angestellter Redakteur in die Lübecker Redaktion kam. Seine Schwerpunkte sind die Kameratests, News zu Kameras und Fototipps.