เซนเซอร์แบบรับแสงด้านหลัง (BI)หรือที่รู้จักกันในชื่อ เซนเซอร์ แบบรับแสงจากด้านข้าง ( BSI ) เป็น เซนเซอร์รับภาพดิจิทัลชนิดหนึ่งที่ใช้การจัดเรียงองค์ประกอบรับภาพแบบใหม่เพื่อเพิ่มปริมาณแสงที่จับได้ และด้วยเหตุนี้จึงปรับปรุงประสิทธิภาพในสภาพแสงน้อยได้

เทคนิคนี้ถูกนำมาใช้ในบทบาทเฉพาะทาง เช่น กล้องรักษาความปลอดภัยในที่แสงน้อยและเซ็นเซอร์ดาราศาสตร์มาระยะหนึ่งแล้ว แต่การสร้างนั้นซับซ้อนและต้องมีการปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างแพร่หลายโซนี่เป็นบริษัทแรกที่ลดปัญหาเหล่านี้และต้นทุนลงได้มากพอที่จะเปิด ตัวเซ็นเซอร์  BI CMOS ความละเอียด 5 ล้านพิกเซล ขนาด 1.75 ไมโครเมตร ใน ราคา สำหรับผู้บริโภคทั่วไปในปี 2552 ^{[ 1 ] [ 2 ]}เซ็นเซอร์ BI จากOmniVision Technologiesได้ถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคจากผู้ผลิตรายอื่น ๆ เช่น ใน สมาร์ทโฟน Android HTC EVO 4G ^{[ 3 ] [ 4 ]}และเป็นจุดขายหลักของกล้องในiPhone 4 ของ Apple ^{[ 5 ] [ 6 ]}

กล้องดิจิทัลแบบดั้งเดิมที่เรียกว่า กล้องดิจิทัล แบบส่องสว่างด้านหน้าถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่คล้ายกับดวงตาของมนุษย์โดยมีเลนส์อยู่ด้านหน้าและตัวตรวจจับแสงอยู่ด้านหลัง การวางตำแหน่งเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิมนี้ทำให้เมทริกซ์แอ คทีฟของ เซ็นเซอร์ภาพกล้องดิจิทัลซึ่งเป็นเมทริกซ์ขององค์ประกอบภาพแต่ละตัว อยู่บนพื้นผิวด้านหน้าและช่วยลดความซับซ้อนในการผลิต อย่างไรก็ตาม เมทริกซ์และสายไฟจะปิดกั้นแสงบางส่วน ดังนั้นชั้นโฟโตแคโทดจึงสามารถรับแสงที่เข้ามาได้เพียงส่วนที่เหลือเท่านั้น การปิดกั้นจะลดสัญญาณที่สามารถบันทึกได้^{[ 1 ]}

เซนเซอร์แบบส่องสว่างด้านหลังประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวกัน แต่จัดเรียงสายไฟไว้ด้านหลังชั้นโฟโตแคโทดโดยการพลิกแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนระหว่างการผลิตแล้ว ทำให้ด้านหลัง บางลงเพื่อให้แสงสามารถกระทบกับชั้นโฟโตแคโทดได้โดยไม่ต้องผ่านชั้นสายไฟ^{[ 7 ]}การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถเพิ่มโอกาสใน การจับ โฟ ตอนอินพุต จากประมาณ 60% เป็นมากกว่า 90% ^{[ 8 ]} (เช่น เร็วขึ้น 1/2 สต็อป) โดยความแตกต่างที่มากที่สุดจะเกิดขึ้นเมื่อขนาดพิกเซลเล็กเนื่องจากพื้นที่จับแสงที่ได้จากการย้ายสายไฟจากด้านบน (แสงตกกระทบ) ไปยังพื้นผิวด้านล่าง (โดยสรุปการออกแบบ BSI) จะมีขนาดใหญ่ขึ้นตามสัดส่วนสำหรับพิกเซลที่เล็กกว่าเซนเซอร์ BSI-CMOS มีข้อได้เปรียบมากที่สุดในสภาพแสงแดดบางส่วนและสภาพแสงน้อยอื่นๆ^{[ 9 ]}การวางสายไฟไว้ด้านหลังเซนเซอร์วัดแสงนั้นคล้ายกับความแตกต่างระหว่างดวงตาของเซฟาโลพอดและดวงตาของสัตว์มีกระดูกสันหลัง การวางแนวทรานซิสเตอร์เมทริกซ์แอคทีฟไว้ด้านหลังชั้นโฟโตแคโทดอาจนำไปสู่ปัญหามากมาย เช่นการรบกวนสัญญาณซึ่งทำให้เกิดสัญญาณรบกวนในภาพกระแสไฟฟ้ามืดและการผสมสีระหว่างพิกเซลที่อยู่ติดกัน การทำให้บางลงยังทำให้แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนเปราะบางมากขึ้น ปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ด้วยกระบวนการผลิตที่ดีขึ้น แต่ต้องแลกมาด้วยผลผลิตที่ลดลง และราคาที่สูงขึ้นตามไปด้วย แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ เซ็นเซอร์ BI รุ่นแรกๆ ก็ยังถูกนำไปใช้งานในบทบาทเฉพาะกลุ่มที่ประสิทธิภาพการทำงานในที่แสงน้อยที่ดีกว่ามีความสำคัญ การใช้งานในยุคแรกๆ ได้แก่ เซ็นเซอร์อุตสาหกรรม กล้องรักษาความปลอดภัย กล้องจุลทรรศน์ และระบบดาราศาสตร์^{[ 8 ]}

ข้อดีอื่นๆ ของเซ็นเซอร์ BSI ได้แก่ การตอบสนองเชิงมุมที่กว้างกว่า (ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการออกแบบเลนส์) และอัตราการอ่านค่าที่เร็วกว่า ข้อเสียคือความสม่ำเสมอของการตอบสนองที่แย่กว่า

ผู้สังเกตการณ์ในอุตสาหกรรมตั้งข้อสังเกต (ในปี 2551) ว่าเซ็นเซอร์แบบรับแสงด้านหลังอาจมีต้นทุนต่ำกว่าเซ็นเซอร์แบบรับแสงด้านหน้าที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ความสามารถในการรวบรวมแสงได้มากขึ้นหมายความว่าอาร์เรย์เซ็นเซอร์ที่มีขนาดใกล้เคียงกันสามารถให้ความละเอียดสูงขึ้นโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพในที่แสงน้อยลดลง ซึ่งเป็นสิ่งที่มักพบในการแข่งขันด้านเมกะพิกเซล (MP) หรืออีกทางหนึ่ง ความละเอียดและความสามารถในการทำงานในที่แสงน้อยแบบเดียวกันสามารถนำเสนอได้บนชิปขนาดเล็กกว่า ซึ่งจะช่วยลดต้นทุน สิ่งสำคัญในการบรรลุข้อได้เปรียบเหล่านี้คือกระบวนการที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งแก้ไขปัญหาผลผลิต โดยส่วนใหญ่ผ่านการปรับปรุงความสม่ำเสมอของชั้นแอคทีฟที่ด้านหน้าของตัวตรวจจับ^{[ 8 ]}

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการนำเซ็นเซอร์ BI มาใช้เกิดขึ้นเมื่อOmniVision Technologiesทดสอบเซ็นเซอร์ตัวแรกโดยใช้เทคนิคนี้ในปี 2550 ^{[ 10 ]}อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์เหล่านี้ไม่ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีราคาสูง เซ็นเซอร์ BI ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายตัวแรกคือ OmniVision OV8810 ซึ่งประกาศเมื่อวันที่ 23 กันยายน 2551 และมีความละเอียด 8 ล้านพิกเซล ขนาด 1.4 ไมโครเมตร^{[ 11 ]} OV8810 ถูกนำไปใช้ในHTC Droid Incredible ^{[ 12 ]}และHTC EVO 4G [ ^{4 ] [ 3 ] ซึ่ง}วางจำหน่ายในเดือนเมษายนและมิถุนายน 2552 ตามลำดับ ในเดือนมิถุนายน 2552 OmniVision ได้ประกาศเปิดตัว OV5650 ความละเอียด 5 ล้านพิกเซล^{[ 13 ]}ซึ่งมีความไวต่อแสงน้อยที่ดีที่สุดที่ 1300 mV/lux-sec และมีความสูงของชั้นเซ็นเซอร์ต่ำที่สุดที่ 6  มม. ในอุตสาหกรรม^{[ 14 ]} Apple เลือกใช้ OV5650 ในกล้องหลังของ iPhone 4 ซึ่งได้รับคำวิจารณ์ที่ดีสำหรับภาพถ่ายในที่แสงน้อย^{[ 15 ]}

งานวิจัยของโซนี่เกี่ยวกับวัสดุและกระบวนการโฟโตไดโอดใหม่ทำให้พวกเขาสามารถนำเสนอเซ็นเซอร์แบบแบ็คไลท์สำหรับผู้บริโภคตัวแรกของพวกเขาได้ นั่นคือ" Exmor R " ที่ใช้ CMOSในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2552 ^{[ 1 ]}ตามที่โซนี่ระบุ วัสดุใหม่นี้ให้สัญญาณ +8 dB และสัญญาณรบกวน −2 dB เมื่อรวมกับโครงสร้างแบ็คไลท์แบบใหม่ เซ็นเซอร์นี้จึงปรับปรุงประสิทธิภาพในที่แสงน้อยได้มากถึงสองเท่า^{[ 1 ]} iPhone 4sใช้เซ็นเซอร์ภาพที่ผลิตโดยโซนี่ ในปี พ.ศ. 2554 โซนี่ได้นำเซ็นเซอร์ Exmor R มาใช้ในสมาร์ทโฟนเรือธงSony Ericsson Xperia Arc ^{[ 16 ]}  

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2555 GoPro ใช้เซ็นเซอร์ Sony IMX117 เป็นเซ็นเซอร์ BSI ตัวแรกในกล้องแอ็คชั่นของพวกเขาในรุ่น Hero3 Black ^{[ 17 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2557 Samsung ได้ประกาศเซ็นเซอร์ APS-Cตัวแรกของโลกที่ใช้เทคโนโลยีพิกเซล BSI ^{[ 18 ] [ 3 ]}เซ็นเซอร์ 28 MP (S5KVB2) นี้ถูกนำมาใช้ในกล้องระบบคอมแพคตัวใหม่ของพวกเขา NX1 และจัดแสดงพร้อมกับกล้องที่งานPhotokina 2014

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2558 โซนี่ได้ประกาศเปิดตัวกล้องตัวแรกที่ใช้ เซ็นเซอร์ฟูลเฟรมแบบส่องสว่างด้านหลังคือα7R II ^{[ 3 ]}

ในเดือนสิงหาคม 2017 นิคอน ได้ประกาศว่ากล้อง ดิจิทัล SLR ฟูลเฟรมรุ่นใหม่Nikon D850จะมีเซ็นเซอร์แบบ Back-illuminated ในเซ็นเซอร์ความละเอียด 45.7 ล้านพิกเซลตัวใหม่

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2561 ฟูจิฟิล์มประกาศวางจำหน่ายX-T3ซึ่งเป็นกล้องมิเรอร์เลสแบบเปลี่ยนเลนส์ได้พร้อมเซ็นเซอร์ Fujifilm X-Trans APS-C ความละเอียด 26.1 ล้าน พิกเซลแบบแบ็คไลท์^{[ 19 ]}

ในเดือนเมษายน 2021 Ricohได้เปิดตัวPentax K-3 III ซึ่งมาพร้อมเซ็นเซอร์ APS-C BSI ความละเอียด 26 ล้านพิกเซลจาก Sony และโปรเซสเซอร์ภาพPRIME V

การพัฒนาเพิ่มเติมคือเซ็นเซอร์CMOS แบบเรียงซ้อน^{[ 3 ]}ซึ่งวางวงจรและตัวประมวลผลสัญญาณภาพ (ISP) ไว้ด้านหลังพิกเซล ทำให้พิกเซลที่ใช้งานอยู่สามารถครอบครองพื้นที่ได้มากขึ้น ซึ่งเพิ่มโอกาสในการจับแสงได้มากขึ้น โซนี่ซึ่งประกาศเซ็นเซอร์แบบเรียงซ้อนตัวแรกในเดือนมกราคม 2012 อ้างว่าสามารถจับแสงได้มากขึ้น 30% ^{[ 20 ]} CMOS แบบเรียงซ้อนยังช่วยให้สามารถใช้วงจรประมวลผลที่ซับซ้อนมากขึ้นได้โดยการเพิ่มจำนวนชั้น ทำให้ได้อัตราเฟรมที่เร็วขึ้นและความเร็วในการอ่าน ข้อมูลที่สูงขึ้น ^{[ 21 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2555 โซนี่ได้วางจำหน่ายเทคโนโลยีเซ็นเซอร์แบบเรียงซ้อนในชื่อExmor RSโดยมีความละเอียด 13 และ 8 ล้านพิกเซลที่มีประสิทธิภาพ^{[ 22 ]}

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2564 Canon ได้ประกาศว่า EOS R3รุ่นใหม่จะมี เซ็นเซอร์ CMOS แบบเรียงซ้อนฟูลเฟรมขนาด 35 มม.พร้อมระบบแบ็คไลท์และโปรเซสเซอร์ภาพ DIGIC X ^{[ 23 ]}

ในเดือนพฤษภาคม 2021 โซนี่ได้ประกาศเซ็นเซอร์แบบเรียงซ้อนชนิดแบ็คอิลลูมิเนสซ์ใหม่สำหรับ รูปแบบ ไมโครโฟร์เธิร์ด IMX472-AAJK ^{[ 24 ]}

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2564 Nikon ได้เปิดตัวกล้องเซ็นเซอร์ซ้อนตัวแรกของตน คือNikon Z9ซึ่งปรับปรุงประสิทธิภาพการโฟกัสอัตโนมัติและการถ่ายภาพต่อเนื่อง^{[ 25 ] [ 26 ]}

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2565 ฟูจิฟิล์มได้วางจำหน่ายเซ็นเซอร์แบบเรียงซ้อนตัวแรก คือ X-Trans 5 HS ซึ่งใช้ในFujifilm X- H2S ^{[ 27 ]}

• การเจียรเวเฟอร์ด้านหลัง