Шотландская компания Singular Photonics представила Litavis — CMOS-сенсор на базе однофотонных лавинных диодов (SPAD). Это первое устройство, в котором обработка данных осуществляется непосредственно внутри каждого пикселя. Разработчики утверждают, что это доказывает: будущее оптики связано не с увеличением количества мегапикселей, а с вычислительными мощностями, встроенными в кремний.
Архитектура и принцип работы
Стандартные камеры действуют как сборщики данных: они формируют поток фотонов и передают большие массивы информации на внешний процессор для последующего анализа. Litavis функционирует иначе. Чип объединяет несколько функций на одном кристалле: получение изображения, измерение времени прихода фотонов, построение гистограмм и статистический анализ событий.
Такой подход позволяет радикально сократить объем передаваемых данных, что приводит к снижению задержек и энергопотребления системы. Технология SPAD обеспечивает регистрацию одиночных фотонов, что критически важно в условиях низкой освещенности или при необходимости фиксации момента прихода луча с точностью до пикосекунд. Сенсор фиксирует время появления фотонов и анализирует распределение событий в реальном времени.
Технические характеристики
В режиме непрерывного подсчета фотонов сенсор выдает изображение с разрешением 256×256 пикселей. Параллельно он способен работать с временными метками на сетке 64×64 макропикселя. Архитектура чипа программно настраивается: один кристалл можно переключать между различными режимами работы, включая коррелированный по времени подсчет одиночных фотонов (TCSPC) и регистрацию совпадающих событий.
Сферы применения
Litavis не предназначен для потребительской электроники, такой как смартфоны. Устройство ориентировано на научный и промышленный секторы. Singular Photonics планирует использовать сенсор в системах машинного зрения, робототехнике, медицинской спектроскопии и квантовых сенсорах. Технология считается ключевой для развития флуоресцентной микроскопии, где необходимо отслеживать динамику процессов на молекулярном уровне без цифрового шума.
Разработка вызвала интерес у потенциальных клиентов: компания сообщает о большом количестве предварительных заказов от научных институтов и коммерческих организаций.
