Uppfinnaren av CMOS-bildsensorn om teknikens resa från rymden till smarttelefoner

CMOS-bildsensorn, ofta kallad en ”kamera på ett chip”, utvecklades ur NASA:s behov av små kameror med låg energiförbrukning för interplanetära rymdfarkoster. Dr. Eric R. Fossum uppfann tekniken, som nu används i kameror i telefoner, dörrklockor, Advanced Driver Assistance Systems och rymdfarkoster.

Före CMOS byggde fotografering till stor del på film eller Charge-Coupled Devices (CCDs). Apollo 11 använde specialbyggda Hasselblad-kameror som var för tunga för att tas tillbaka till jorden, så astronauterna tog bara med sig filmen hem. Kamerorna blev kvar där.

CCDs förbättrade bildkvaliteten och minskade vikten, men krävde mycket ström och alstrade värme. CMOS gav varje pixel en egen omvandlingskrets och förstärkare, vilket gjorde samtidig avläsning möjlig och minskade energiförbrukning och värme.

Fossum sade att han väntade sig att tekniken skulle bli utbredd, men att han inte förutsåg användningen i sociala medier, effekterna på medborgarjournalistik eller följderna för social rättvisa. Han tog också upp farhågor kring integritet och frihet.

NASA och JPL bidrog till utvecklingen av digital bildbehandling. Eugene F. Lally vid JPL föreslog en mosaikartad pixelmatris 1961. Fossum arbetade senare med CMOS QIS-forskning vid Dartmouth och Gigajot, vilket möjliggjorde detektering av enskilda fotoner vid rumstemperatur och låg spänning. SPAD-tekniken har utvecklats under de senaste 20+ åren och ger noggrannare tidsmärkning av pixelernas ankomst, men kräver större pixlar och mer ström. Staplade wafer-enheter och 3D-integration är fortsatt lovande riktningar.