業界 | 晶片群俠傳:Photobit PB-100
大資料文摘出品
編譯:fuma、胡笳
攝影界有一句俗話說得好——“最好的相機就是你的相機。”現如今,由於CMOS影像感測器以及NASA的功勞,我們有了常用的相機,手機或其他行動式裝置。
1992年,Eric Fossum在加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室(JPL)工作,負責NASA一些雄心勃勃的太空探測器的建造和執行。那一年NASA向員工們發出了一個頗為有趣的要求——“更快,更好,更便宜。”作為JPL影像感測器研究的負責人,Fossum負責重新發明NASA太空船上的巨型相機。
與當時的其他裝置一樣,航天器相機使用電荷耦合器件(CCD)技術。CCD是第一代成功的數字影像感測器,它們使用一系列微小電容器,這些電容器累積的電荷與落在它們上的光的亮度成比例。然後將電荷從CCD上的電容器混頻到電容器,直到它們可以透過陣列邊緣處的電路轉換成電壓,然後轉換成畫素。
在數碼攝影市場上,這項成果已經付諸實際。但是除了CCD之外,改組過程還需要大量的能量和相當多的支援晶片。Fossum及其團隊發現,如果能夠消除在成像陣列中反覆轉移電荷的需要,那麼這兩個問題都將解決。
因此誕生了互補金氧半導體(CMOS)有源畫素感測器。這是具有畫素的“相機晶片”,每個畫素都可以進行自己的電荷轉換,從而顯著減少產生影像所需要的能量和支援電路。此外,CMOS感測器採用與大多數微處理器和儲存器晶片相同的材料和技術製造,使其更容易製造並且最具成本效益。
CMOS的確“更快,更好,更便宜”,但是NASA的反響並不樂觀。Fossum說:“人們完全投入了CCD陣營,不相信這可以做到,而且不想聽到它。”
Fossum參加了一次巡迴演出,訪問了NASA以外的各家公司,想讓他們對這項技術感興趣,“但是一年的努力無疾而終,我們如果要實現CMOS只能自己來!”
所以在1995年,Fossum、他的當時妻子和JPL同事Sabrina Kemeny共同創辦了Photobit公司。當Fossum繼續在JPL工作時,Kemeny以產假的原因離開了JPL,並在外運營公司。一年後,Fossum離開JPL,全職加入Photobit。
Eric Fossum 和Sabrina Kemeny在建立Photobit之前,正在選擇測試的感測器。
Photobit的第一個產品是1998年的PB-159,第二年,Photobit推出了PB-100,引起了巨大成功。這款晶片用於為突破性的英特爾Easy PC相機(一款網路相機),以及Logitech 後期版本的QuickCam提供動力。
PB-100以它大約100,000畫素(352×288)命名,將視訊會議帶入了主流。它最終導致了整個行業對CMOS的支援。隨著投資的增加,CMOS逐漸佔據了CCD的市場份額,從而可以將廉價的低功耗相機投入到各種小工具中。
根據市場研究公司IC Insights的說法,如今無處不在的手機和膝上型電腦,以及可穿戴裝置和醫療裝置,每秒鐘就要生產超過120個的新CMOS成像器。每年會產生超過40億的市場份額,這遠遠超出了Fossum原來的預期。
“誰會想到自拍或貓影片在人們的生活中會如此重要?”Fossum說。 “每當看見有人在公園裡拍照,我心想‘哇,這一切都來自NASA技術,而且是我參與發明的,真是有趣。’”
最令Fossum驕傲的事就是因此帶來的社會正義。他說,“許多事件會因為手機攝像頭而曝光於社會,比如飛機乘客被乘務員拖走暴打、警察虐待有色人種等等。”
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