Un sensor con 26 pasos de rango dinámico: así es la tecnología en la que trabaja Canon para la próxima generación de captores

Viendo el nivel al que han llegado actualmente las cámaras, uno podría pensar que la calidad de imagen y el rendimiento de los sensores está a punto de tocar techo. Pero lo cierto es que los avances tecnológicos aún pueden darnos muchas sorpresas en este terreno.

Canon ha aprovechado la cita del salón CES en Las Vegas para mostrar un prototipo de sensor basado en una nueva tecnología bautizada como SPAD o «single photon avalanche diode», cuya traducción podría ser algo así como «diodo de avalancha de fotón único». Este nuevo sensor promete alcanzar un rango dinámico extraordinario así como una rendimiento superior con poca luz, y podría marcar la evolución de las cámaras en el futuro.

Este primero prototipo se trata, eso sí, de un sensor de tan solo 2/3 de pulgada y con 2,1 megapíxeles de resolución, así que aun está lejos de ser una tecnología funcional para las actuales cámaras. Su mayor logro es que es capaz de capturar un rango dinámico de 156 dB, lo que equivale a unos 26 pasos de luz, casi el doble de lo que ofrecen algunas de las mejores cámaras del mercado.

A diferencia de los sensores de las cámaras convencionales, que capturan la luz como una señal analógica continua y necesitan mucha información para formar una imagen, los sensores SPD son capaces de detectar un fotón -la partícula elemental de la luz- de forma individual.

Al capturar cada uno de estos fotones se desencadena en el sensor una avalancha de electrones, generando una corriente eléctrica muy grande y que, por lo tanto, es muy fácil de medir y contiene muchísima información sobre la luz. Esto permite eliminar el ruido de una forma muy efectiva, otorgando al sensor una sensibilidad extrema.

Además los sensores SPAD también destacan por su velocidad, pudiendo procesar la información en unos 100 picosegundos, es decir 0,0000000001 segundos. Esto también les permite capturar el movimiento de objetos extremadamente rápidos, como las partículas de luz de un rayo laser.

Esta tecnología no es solo interesante por su futuro potencial en el segmento de la fotografía y el vídeo. Los sensores SPAD también son clave en el desarrollo de los vehículos autónomos, ya que su capacidad para captar de formar precisa la luz en todo tipo de condiciones lumínicas es esencial para la seguridad.