Customize Consent Preferences

We use cookies to help you navigate efficiently and perform certain functions. You will find detailed information about all cookies under each consent category below.

The cookies that are categorized as "Necessary" are stored on your browser as they are essential for enabling the basic functionalities of the site. ... 

Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

No cookies to display.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

No cookies to display.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

No cookies to display.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

No cookies to display.

Science

Mooie foto’s maken kan ik niet

Een puur gouden plak kreeg prof.dr.ir. Albert Theuwissen thuisgestuurd. Hij ontving die voor zijn verdiensten in de ontwikkeling van beeldchips. Een gesprek over de hypes en trends in beeldsensoronderzoek.

In de FedEx-doos die zijn buurman ’s avonds kwam brengen zaten niet één, maar twee medailles. Een bronzen plak, zo groot als een bierviltje en een halve centimeter dik. En, in een fraai houten kistje, een identiek exemplaar van puur goud. En dat terwijl Albert Theuwissen (leerstoel elektronische instrumentatie bij Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica) niet eens lid is van de SMPTE (Society of Motion Pictures and Television Engineers uit de Verenigde Staten). Deze organisatie kende hem de Fuji Gold Medal Award toe vanwege zijn rol in het onderzoek, ontwikkeling en opleiding in het vakgebied van charge coupled devices (CCD’s) voor televisiecamera’s.
In zijn werkkamer staat een historische televisiecamera op een statief. Twintig jaar geleden gold deze Philips-camera (later Thomson geheten) als topstuk. Theuwissen, die in 1983 na zijn promotie aan de KU Leuven bij Philips kwam werken, ontwierp er de CCD-beeldsensor voor, die nog steeds functioneert. Over het uiterlijk van de camera is hij minder te spreken: “Hij ziet er niet uit als model, het is eerder een schoenendoos.”
Chips voor fotocamera’s kwamen pas tien jaar later op de markt, in de tweede helft van de jaren negentig. Maar daarna ging het snel met de megapixels. Volgens Theuwissen is die enorme ontwikkeling vooral aangezwengeld door de opkomst van de mobiele telefonie met ingebouwde camera’s. Het gaat hier om een onvoorstelbare markt. Theuwissen: “Nokia bouwt iedere dag een miljoen camera’s in. Maar bedrijven als Nokia, Sony Ericsson en Motorola zijn zo machtig, dat ze behalve de afmetingen en de specificaties ook de maximale prijs opgeven die ze wensen te betalen. Als leveranciers een euro winst weten te maken op zo’n chip, dan verdienen ze fors. Maar als ze er een cent op verliezen, dan is het snel over. Het is dansen op een flinterdun koordje.”

Overigens zijn gsm-camera’s vaak met andere beeldchips (CMOS) uitgerust dan foto- en videocamera’s. Het gerucht gaat dat CMOS-chips (complementary metal oxide silicium) de CCD’s zouden gaan verdringen omdat ze goedkoper zouden zijn en veel minder stroom verbruiken. Theuwissen nuanceert dat. “Als je met CMOS-mensen praat, zeggen ze dat CCD’s last hebben met ladingtransport over de chip. Maar tegenwoordige CCD’s doen duizenden transporten voordat de foto klaar is en er is geen kat die daar problemen mee ziet. Omgekeerd zeggen CCD-jongens dat CMOS een hogere ruis heeft. Ook dat geldt niet altijd meer.”
Vast staat dat wel een CMOS-sensor ongeveer drie maal minder stroom verbruikt dan een vergelijkbare CCD en dat de marktgroei in beeldchips voornamelijk uit CMOS-chips bestaat. Als extra voordeel van CMOS-chips wijst Theuwissen op de mogelijkheid om elektronica op de beeldchip en desnoods in de pixels op te nemen. Dat schept mogelijkheden voor elementaire beeldverwerking, zoals die ook in het oog plaatsvindt.
Een voorbeeld is een betere weergave van wolkenluchten en doortekening in schaduwpartijen. In vaktermen heet dat ‘dynamisch bereik’. Door inbouw van condensatoren naast de pixels zou het dynamisch bereik kunnen verbeteren, waardoor het beeld ‘zachter’ wordt.

Een ander punt van aandacht is de gevoeligheid. Er komen steeds meer pixels op een chip, maar die worden daardoor wel steeds kleiner (tot 1,5 micrometer bij mobieltjes en 5 micrometer bij fotocamera’s) waardoor ze steeds minder licht opvangen. “Mensen merken vaak pas thuis dat hun nieuwe camera minder gevoelig is dan de vorige.” Om dat op te lossen worden nu extreem dunne chips ontwikkeld (enkele micrometers dun) die het licht aan de achterkant opvangen. Dat zou de gevoeligheid twee keer groter kunnen maken.
De ontwikkeling van beeldchips is een mooi vak, vindt Theuwissen. Halfgeleiderfysica, elektronica, optica, beeldverwerking: alles komt er bij elkaar. Met als eindresultaat een plaatje dat je mensen kunt laten zien. “Maar de esthetiek, daar heb ik minder verstand van. Ik kan geen mooie foto’s maken.”

www.harvestimaging.com

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.