美國哥倫比亞大學（Columbia University）宣布開發出了無需外部電源和電池充電，可在拍攝視頻時自己供應所需電力的攝像機。據介紹，這是通過有效利用CMOS型感光元件（CMOS傳感器）在攝影時輸出的電力實現的。技術細節計劃在2015年4月24日～26日于美國休斯敦舉行的國際學會“International Conference on Computational Photography（ICCP）”上發布。

這款攝像機是由哥倫比亞大學工程與應用科學學院計算機科學專業教授Shree K. Nayar的研究團隊開發出來的。

通常，CMOS傳感器會在各個像素內安裝由PN型二極管構成的受光元件（PD）。該PD在受到光線照射后會輸出電力，這點基本上與硅類太陽能電池相同。不過，現有的CMOS傳感器從輸出的信號中只讀取電壓等信號作為影像信號，為了刷新影像而重置像素內晶體管后會舍棄電力。

此次采用的設計是將PD輸出的電力儲存在雙電層電容器中，而不是在晶體管重置時舍棄掉。而且，會將儲存的電力用作影像數據的讀取用電源。在不進行拍攝時，這款攝像機可以單純地作為太陽能電池發揮作用。除了給雙電層電容器充電以外，“還可以連接到手機和手表上給其充電”（哥倫比亞大學）。

可在300lx以上的亮度下，半永久性拍攝

此次試制的CMOS傳感器的尺寸為210mm×280mm，屬于超大型的感光元件。但是，這款CMOS傳感器的分辨率僅為30像素×40像素。尺寸大但分辨率低的原因是采用了市售的PD產品等。估計基本上都是手工制作的。

采用該CMOS傳感器開發的“大尺寸”攝像機安裝了可以根據拍攝對象的亮度，靈活改變視頻幀頻的功能。此時，即使在約300lx這個對讀書來說有些昏暗的照明亮度下，雖然會以1幀/秒的速度逐幀播放，但可以半永久性地持續拍攝。

像素構造簡潔

此次的CMOS傳感器與普通CMOS傳感器在像素構造上有兩大不同之處。（1）普通的CMOS傳感器是逆向連接PD、加載反向偏壓，而此次則是正向連接PD、偏置電壓為0V；（2）普通CMOS傳感器的像素內晶體管數量為3～4個，而此次只有2個。據介紹，與高速響應性等普通CMOS傳感器重視的性能相比，Nayar等人更重視光線的輸出動態范圍是否較大以及像素內消耗的電力是否較小，所以采用了上述設計。（記者：野澤 哲生）