新一代图像传感器提供高质量，低光照的图像
新罕布什尔州，HANOVER，2017年12月19日 – 一种新的成像技术已经开发出来，可以捕获和计数分辨率高达一百万像素和每秒数千帧的单光子。称为Quanta图像传感器或QIS，即使在光线不足的情况下，该技术也能实现高灵敏度，高质量，易于操作的数字成像以及计算机视觉和3D感测。
This is a sample photo taken with the 1-megapixel Quanta Image Sensor operating at 1040 frames per second, with total power consumption as low as 17 mW. It is a binary single-photon image, so if the pixel was hit by one or more photons, it is white; if not, it is black. The far-right figure shows how an image in gray scale was created by summing up eight frames of binary images taken continuously. This process is where the innovative image processing of the QIS can be applied. Courtesy of Jiaju Ma.
QIS是与基准CMOS图像传感器（CIS）技术兼容的第三代固态图像传感器技术。就像素尺寸，空间分辨率，暗电流，量子效率，读出速度和功耗而言，QIS提供与CIS相同的优势。它能够在室温下以一百万像素的分辨率进行操作。该器件采用商用堆叠式（3D）背照式CMOS图像传感器工艺。
QIS传感器结合了“Jots” – 达特茅斯学院研究小组的名称，用于非常小的像素，这些像素对于检测单个光子的光敏度足够敏感。该团队开发了具有超低读噪声的jot器件，用于室温下的光子计数，而不使用电子雪崩增益。QIS执行超快速的扫描，从每个光子捕获数据。
研究人员在室温和加热环境（60°C）下都展示了QIS的超低暗电流。对高速单光子成像进行了测试，并以1M（100万像素或100万像素）分辨率显示了1040-fps的读出速度。
CMOS图像传感器，QIS的共同发明人Eric R. Fossum教授说，QIS是使用商业上可用的，廉价的工艺制造的，并且与当今的CMOS图像传感器技术兼容，同时易于扩展以获得更高的分辨率。
他说：“这样一来，工业就容易采用并大规模生产。”
研究人员兼共同发明人马家菊说，虽然目前的QIS分辨率是一百万像素，但是该团队的目标是QIS能够以非常快的速度扫描数亿甚至数十亿的点。
研究人员认为，这项技术可以满足对科学，空间，安全和低光成像以及其他一系列应用的高速，高分辨率，准确的光子计数成像的需求。该团队已经成立了一家创业公司Gigajot Technology，以进一步开发并将QIS技术应用于许多有前景的应用。
该研究发表在OSA光学学会出版物Optica上
