BSI görüntü sensörü nedir, avantajları nelerdir?

BSI (Arka Aydınlatmalı Sensör) ilk olarak, 2009 yılında CMOS EXMOR R modeli olarak kullanılmaya başlanmıştır. Diğer sensörlerden farklı olarak, her bir piksel daha fazla ışık toplayacak şekilde tasarlanmıştır. Piksel’e daha fazla ışık geldiği için ISO performansında iyileşme ve görüntüde daha az kumlama elde edilmektedir. Kısaca düşük ışık koşullarında bir stop veya daha fazla iyileşme sağlanmaktadır.

Her sensör, birbirine benzer şekilde yanyana dizilmiş piksellerden oluşmaktadır. Her piksel’ in önünde bir mikro lens ve orta katmanda ise görüntüden elde edilen akımın taşındığı mikro teller ve devreler bulunmaktadır. Şekil 1’de sol tarafta görülmektedir. Ön aydınlatmalı geleneksel sensörlerde, transistörler ve devreler mikro lenslerin önüne yerleştirilmiştir.  Işık, elektriksel akıma dönüşeceği foto diyotlara gidinceye kadar mikro teller ve transistörler arasında tıpkı bir labirentten geçer gibi geçer ve bu geçiş sırasında, kayba uğrar. 

Şekil 1- Ön Aydınlatmalı (FSI) ve Arka Aydınlatmalı Sensörlerin (BSI) şematik gösterimi 

Arka aydınlatmalı sensörlerde ise transistörlerin bulunduğu devreler, ışığın direkt olarak geldiği  mikro lenslerin hemen altına yerleştirilmiştir (Şekil 1 sağ tarafta).  Bu sayede, her piksel'e daha çok ışık gelmekte ve sonuçta, sinyal gürültü oranında 8 dB (desibel) gibi kayda değer bir artış sağlanmıştır.

Bu sensörler, oldukça pahalıdırlar ve ışığın az olduğu alanlar olan; Güvenlik kameraları, gece karanlığında hız limitine uymayan araçların saptanmasında (EDS), astronomi alanında ve mikroskop gibi alanlarda kullanılmaktadır.

Şekil 2 Sol tarafta geleneksel Ön Aydınlatmalı (FSI) Sensör ve sağda Arka Aydınlatmalı (BSI) Sensör farkı görülmektedir. 

Arka Aydınlatmalı Sensör (BSI) DxO Mark laboruatuvarlarında yapılan testlerde görüntüdeki kumlama seviyesinde dramatik bir iyileşme göstermektedir.

Arka Aydınlatmalı Sensörler gün geçtikçe hem daha makul fiyatlarda üretilebilmekte hem de daha fazla sayıda kamerada kullanılmaktadır. Son olarak Nikon D850' de bu sensör kullanılmış ve Nikon'un bundan sonraki duyurusunu yapacağı üst seviye kameralarında BSI sensör kullanacağını söylemek pek de yanlış olmayacaktır.