Front-illuminated (FI) en back-illuminated (BI) camerasensoren zijn twee verschillende technologieën die worden gebruikt in beeldsensoren, zoals die in digitale camera’s.
Hier volgt een uitleg van de verschillen tussen de twee.
Sensorstructuur
- Frontbelicht (FI): Bij FI-sensoren bevinden de lichtgevoelige elementen (pixels) zich aan de voorkant van de sensor, dichter bij de lens. Op de achterkant van de sensor bevinden zich verschillende circuitlagen.
- Achterbelicht (BI): Bij BI-sensoren bevindt de pixellaag zich aan de achterkant en de circuitlagen aan de voorkant. Bij BI-sensoren bereikt het licht de pixels rechtstreeks.
Lichtpad
- FI-sensoren hebben te maken met de uitdaging om circuits vóór de pixels te hebben. Dit betekent dat een deel van het binnenkomende licht geblokkeerd of verstrooid kan worden door het circuit voordat het de pixels bereikt.
- BI-sensoren daarentegen hebben een directer lichtpad naar de pixels omdat er geen obstakels voor staan. Hierdoor kan meer licht het lichtgevoelige gebied bereiken, wat de gevoeligheid verhoogt.
Kwantumefficiëntie
- BI-sensoren hebben over het algemeen een hogere kwantumefficiëntie, wat betekent dat ze inkomende fotonen beter kunnen omzetten in elektrische signalen. Dit resulteert in betere prestaties bij weinig licht en een betere signaal-ruisverhouding.
Prestaties bij weinig licht
- BI-sensoren staan bekend om hun superieure prestaties bij weinig licht vanwege hun hogere gevoeligheid. Ze kunnen meer details vastleggen in donkere omstandigheden met minder ruis.
Pixelgrootte
- FI-sensoren hebben vaak grotere pixels omdat ze circuits in het pixelgebied moeten plaatsen, wat de pixeldichtheid kan beperken.
- BI sensors maken kleinere pixels en een hogere pixeldichtheid mogelijk omdat de circuits zich aan de voorkant van de sensor bevinden.
Kosten en complexiteit
- BI-sensoren zijn over het algemeen complexer en duurder om te fabriceren vanwege hun speciale structuur en de noodzaak om de sensor dunner te maken zodat het licht de achterkant kan bereiken.
Toepassing
- BI-sensoren hebben vaak de voorkeur in toepassingen waar prestaties bij weinig licht kritisch zijn, zoals astrofotografie en wetenschappelijke beeldvorming.
- FI-sensoren worden vaker gebruikt in alledaagse consumentencamera’s, maar ze kunnen moeite hebben met weinig licht in vergelijking met BI-sensoren.
Samengevat ligt het belangrijkste verschil tussen front- en back-illuminated camerasensoren in hun structuur en de richting van het binnenkomende licht.
Achterbelichte sensoren bieden een betere gevoeligheid en prestaties bij weinig licht dankzij hun ontwerp, maar ze zijn meestal duurder om te produceren.
Camera’s met belichting aan de voorkant worden vaker gebruikt in consumentencamera’s en bieden goede prestaties in goed verlichte omstandigheden.
photo credits & more allaboutcircuits.com
