O que é um Back Illuminated Sensor?

O novo iPhone 4 vai trazer uma câmara de 5Mp, que teve direito a menção especial durante a sua apresentação, pois utiliza um sensor Back Illuminated.

Mas então o que é um Back Illuminated Sensor?


Ao contrário do que o nome possa indicar, um sensor CMOS back illuminated recebe na realidade a luz "pela frente".
Num sensor CMOS tradicional (front-illuminated) a luz tem que viajar através de várias camadas até chegar à superfície foto-sensível que compõe cada pixel individual.

1. A lente (que foca a luz no sensor)
2. Os filtros coloridos (que fazem com que cada receptor "veja" o vermelho, verde ou azul)
3. Metal condutor (que inclui os transistores e ligações para enviar os dados para processamento)
4. Photo-Diode (onde efectivamente se mede a luz capturada)

Ora, um sensor back-illuminated inverte o posicionamento das duas últimas camadas, fazendo com que a camada metálica não interfira com a captação de luz pelos foto-díodos.

Porque é que isto não foi sempre assim? É simples, o processo de fabricação destes sensores é mais complexo e dispendioso, e só recentemente começou a ser adoptado em maior escala - em parte graças à necessidade de maior "qualidade" e não apenas maior "quantidade" de pixeis.

Como muitos já devem ter percebido, há muitas câmaras com muitos megapíxeis que efectivamente tiram piores fotografia que outras com menos resolução. Isso porque na ânsia de aumentar os megapixeis - e sendo o custo dos sensores proporcional à sua área - os fabricantes optam por reduzir o tamanho de cada pixel, de forma a manter os custos. Com pixels mais pequenos, a sensibilidade à luz diminui, e o nível de ruído aumenta.

Com estes sensores back illuminated, os fabricantes só têm a ganhar:

Podem manter a qualidade e resolução de um sensor front-illuminated, reduzindo o seu tamanho (a mesma área efectiva de exposição é conseguida numa área mais pequena).
- ou  então -
Podem optar por manter a mesma área de fabrico, aumentando a resolução e/ou tamanho de cada pixel, com melhorias na qualidade de imagem:

Um sensor back illuminated é bastante mais sensível à luz do que um sensor CMOS convencional.

Mas, nada como esperar por um iPhone 4, para que se possa testar isto na prática! :)

E se ficam com curiosidade sobre os filtros coloridos que nos permite ter imagens a cores... não deixem de espreitar: o que é o padrão bayer.