El inventor del sensor de imagen CMOS repasa su evolución del espacio a los smartphones

El sensor de imagen CMOS, conocido a menudo como “cámara en un chip”, surgió de la necesidad de NASA de instalar cámaras pequeñas y de bajo consumo en naves interplanetarias. El Dr. Eric R. Fossum inventó la tecnología, que ahora sustenta las cámaras de teléfonos, timbres, Advanced Driver Assistance Systems y naves espaciales.

Antes de CMOS, la fotografía dependía en gran medida de la película o de los Charge-Coupled Devices (CCDs). Apollo 11 utilizó cámaras Hasselblad diseñadas específicamente que eran demasiado pesadas para regresar a la Tierra, por lo que los astronautas solo llevaron de vuelta la película. Las cámaras permanecieron allí.

Los CCDs mejoraron la calidad de imagen y redujeron el peso, pero consumían mucha energía y generaban calor. CMOS asignó a cada píxel su propio circuito de conversión y amplificador, permitiendo la lectura simultánea y reduciendo el consumo energético y el calor.

Fossum afirmó que esperaba que la tecnología se generalizara, pero que no previó sus aplicaciones en las redes sociales, sus efectos en la recopilación ciudadana de noticias ni sus implicaciones para la justicia social. También reconoció preocupaciones sobre la privacidad y la libertad.

NASA y JPL ayudaron a impulsar la imagen digital. Eugene F. Lally, de JPL, propuso una matriz de píxeles en “mosaico” en 1961. Más tarde, Fossum trabajó en investigación sobre CMOS QIS en Dartmouth y Gigajot, que permitió detectar fotones individuales a temperatura ambiente y con bajos voltajes. La tecnología SPAD ha avanzado durante los últimos 20+ años y ofrece un registro temporal más preciso de la llegada de los píxeles, pero requiere píxeles más grandes y más energía. Los dispositivos con obleas apiladas y la integración 3D siguen siendo líneas prometedoras.