World's first 8K 60 fps HDR CMOS sensor based on organic photoconductive technology

Panasonic in collaboration with Fujifilm develops an OPF sensor with a resolution of 38 megapixels that can record in 8K, at 60 fps, with the CMOS HDR global shutter.

After five years of work in collaboration with Fujifilm, Panasonic has unveiled a new organic sensor that will record 36 megapixels (or 8K resolution) at 60 fps, with high dynamic range, and CMOS HDR global shutter.

Previously it took a lot of effort to make CMOS sensors accommodate more and more pixels, but the disadvantage is that the use of rolling shutter tends to distort fast moving objects.

Los obturadores globales (como este lanzado por Panasonic) son capaces de evitar tal distorsión exponiendo todos los píxeles simultáneamente. Sin embargo, normalmente ofrecen un rango dinámico débil debido al número de veces que cada píxel deposita los electrones en la célula de memoria asociada. Además, la mayoría de los sensores globales sólo ve alrededor de uno a dos megapíxeles por resolución.

To capture high-motion scenes in ultra-high resolution and with high dynamic range, Panasonic has chosen to split the CMOS circuitry from the photoelectric conversion and insert a light-sensitive coating (an organic photoconductive film or OPF) over a CMOS sensor and while the CMOS was used exclusively to charge the storage capacitors, the organic layer protected the light conversion into the electrons.

Two different modes

The sensor has two different modes, one for wider light width (high sensitivity) and the other for deeper colors (high saturation), allowing a greater dynamic range to be captured in a single shot compared to other sensors. Although they can be toggled, when in high saturation mode, it is possible to capture data with a light intensity of 450 thousand electrons – or ten times that in high sensitivity mode.

Con esto, se puede grabar con una resolución de 8K, incluso en escenas de alto contraste, como en un campo bajo luz solar fuerte y asientos de espectadores sombreados bajo un tejado de estadio. Este ejemplo es de Panasonic y parece proponer una solución a los problemas que los broadcasters deportivos tienen en la cobertura de partidos de fútbol o eventos deportivos en áreas con alternancia de luz. Con mucho sol y sombra profunda o con mucha o sin exposición. Resumiendo, ya están pensando en la transmisión de los Juegos Olímpicos de Tokio 2020 que la japonesa NHK hará en 8K.

According to Panasonic, with the global shutter users can expect to capture moving objects “instantly without distortion,” even on multi-viewpoint cameras. Additionally, because the camera can automatically control the sensitivity of the organic sensor by adjusting the voltage sent to the sensor (according to changing lighting conditions), it reduces the need to use ND filters in bright conditions.

Panasonic afirma poseer 135 patentes japonesas y 83 patentes en el extranjero (incluyendo las pendientes) relacionadas con esa tecnología. Aunque aún no ha desvelado qué aplicaciones dará a este desarrollo, Panasonic ha confirmado ya que incorporará la tecnología de sensor de imagen CMOS OPF en varias aplicaciones, incluyendo cámaras broadcast.