Каковы преимущества или недостатки CMOS-датчика с задней подсветкой?

В iPhone 4s используется CMOS-датчик с подсветкой, и я заметил, что некоторые другие камеры для съемки и съемки тоже подходят. Что это означает для фотографии, и если это выгодно, почему камеры DSLR не используют ее?

Также термины, которые я нашел: Подсветка, Подсветка сзади, Подсветка сзади, BSI, BI

Обычно при изготовлении датчика камеры светочувствительные «пиксели» формируются поверх кремниевой пластины, на которую добавляются несколько слоев схемы для облегчения считывания значений пикселей. Эта схема блокирует часть падающего света от попадания на светочувствительные области, уменьшая чувствительность датчика (тем самым требуя большего усиления, что увеличивает шум).

Датчики BSI создаются таким же образом, но кремниевая пластина переворачивается и измельчается, чтобы сделать ее достаточно тонкой, чтобы свет мог проникать с другой стороны. Схема считывания больше не мешает и позволяет датчику захватывать вдвое больше света.

Существуют проблемы, связанные с этой техникой: установка схемы таким образом увеличивает перекрестные помехи, в результате чего сигналы на разных линиях мешают друг другу - это может вызвать утечку пикселей друг на друга.

На сегодняшний день единственными коммерческими датчиками BSI являются очень маленькие устройства, сотовый телефон и компактные размеры. Некоторые рассматривают эту технологию как маркетинговую уловку, не приносящую заявленных преимуществ. Это в основном связано с:

• Эффективность более важна для меньших датчиков, поскольку их меньшие пиксели с самого начала поглощают меньше света.

• Выгода от перемещения проводки к задней части, по-видимому, является наибольшей, когда размеры пикселя составляют около 1,1 микрона (например, в случае с 8-мегапиксельным сенсором iPhone). Для больших пикселей потери из-за проводки не так велики (так как места для проводов больше).

• Наличие металлизационного слоя на фронте также вызывает эффекты дифракции, которые являются значительными, поскольку пиксели только в пару раз превышают длину волны света.

• Производственные процессы усложняются, снижая урожайность, что делает дорогостоящим масштабирование конструкции.

• Датчики BSI механически намного слабее из-за утонения пластины, большой датчик BSI будет очень подвержен поломке.

КМОП-датчики обеспечивают гораздо более быструю работу, поскольку их можно очень быстро прочитать.

Подсветка задней стороны (BSI) означает, что схема находится на противоположной стороне от входящего света. Это позволяет ему захватывать больше света по сравнению со стандартным дизайном.

В зеркальных камерах используется CMOS из-за скорости , хотя известно, что ПЗС имеют более высокое качество изображения, и те, которые используются в цифровых камерах среднего формата и на задней панели, хотя скорость съемки часто ограничена 1/2 - 2 FPS, в то время как цифровые зеркальные камеры могут снимать с более 10 кадров в секунду.

DSLR используют другой метод для увеличения коэффициента заполнения и вместо этого имеют массив микролинз. В конечном итоге это массив микролинз без зазоров, который собирает весь поступающий свет на фотосайты. Я полагаю, что вместо них они могли бы использовать BSI, но иногда используется массив микролинз, чтобы исправить падение света из-за угла наклона, что BSI не помогает.