Die Erfassung kurzwelliger UV-Strahlung war mit herkömmlicher CCD-Kameratechnik lange Zeit nur eingeschränkt möglich. Dies lag daran, dass das Sensorglas standardmäßig kurzwelliges UV-Licht blockierte. Um dieses Problem zu lösen, wurde das Sensorglas nachträglich entfernt und teilweise durch Quarzglas ersetzt, das im Gegensatz zu herkömmlichem Glas für kurzwelliges UV-Licht durchlässig ist.

Eine weitere Methode, um UV-Strahlung zu detektieren, bestand darin, speziell beschichtete Fluoreszenzschichten auf der Chipoberfläche zu verwenden. Diese Schichten ermöglichten die Umwandlung der UV-Strahlung in eine für den Sensor erfassbare Wellenlänge.

Heutzutage ist die Detektion von UV-Strahlung wesentlich einfacher geworden. Dank der hohen UV-Empfindlichkeit der modernen BSI-Kamerasensoren kann der monochrome Standardsensor SONY IMX536 auch für UVA-Anwendungen (315-400 nm) genutzt werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten in Bereichen wie der Mikroskopie und der Astronomie.

Für anspruchsvollere UVB (280-315 nm) und UVC (<280 nm) Bildverarbeitungswendungen bietet der SONY IMX487 eine deutlich höhere Quanteneffizienz. Dies macht ihn zu einer ausgezeichneten Wahl für Anwendungen, bei denen es auf hohe Empfindlichkeit und Präzision ankommt, wie zum Beispiel in der medizinischen Bildgebung und der Forensik.

Ein interessanter Aspekt der UV-Bildgebung ist ihre Anwendung in der Materialwissenschaft, wo sie genutzt wird, um Oberflächenstrukturen und Defekte sichtbar zu machen, die im sichtbaren Spektrum nicht erkennbar sind.

Mit modernen, konventionellen CMOS-Sensoren kann traditionell im sichtbaren Spektrum (VIS) zwischen 400 nm und 700 nm inspiziert werden. Diese Sensoren sind in der Lage, präzise Intensitätsdaten zu liefern, wobei monochrome Kamerasensoren typischerweise Intensitätsdaten mit einer Auflösung von 8 Bit bis zu 12 Bit bei ungekühlten Standard-Kameras liefern.

Ein weiterer Vorteil der CMOS-Technologie ist die Fähigkeit der Monochrom-Varianten, im Spektralbereich bis zu 1000 nm (VNIR = "Very Near Infrared") ohne besondere Modifikationen eingesetzt zu werden. Dies eröffnet zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten in der industriellen Inspektion und der Landwirtschaft, wo Nahinfrarotlicht genutzt wird, um Materialeigenschaften wie Feuchtigkeit und Zusammensetzung zu analysieren.

Für kostengünstige IR-Anwendungen reicht eine einfache IR-Beleuchtung mit Infrarot-LEDs im Bereich von 850 bis 920 nm aus. Ergänzt wird dies durch speziell beschichtete, IR-taugliche Optiken, die auf diese Wellenlängen abgestimmt sind. Solche Lösungen sind besonders in der Sicherheitsüberwachung und in der Automobilindustrie beliebt, wo sie zur Nachtsicht und für Fahrerassistenzsysteme eingesetzt werden.

Ein besonders leistungsfähiger Infrarotsensor, der in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat, basiert auf Indium-Gallium-Arsenid, oft abgekürzt als InGaAs. InGaAs-Sensoren sind für Infrarotlicht in einem Wellenlängenbereich empfindlich, der für viele Anwendungen relevant ist, insbesondere im nahen Infrarot (NIR) zwischen 0,9 und 2 Mikrometern.

Die Funktionsweise von InGaAs-Infrarotsensoren ähnelt der von Sensoren im sichtbaren Spektrum und basiert auf dem photoelektrischen Effekt. Wenn Infrarotlicht auf den Sensor trifft, werden Elektronen im Halbleitermaterial angeregt und beginnen sich zu bewegen. Dies erzeugt ein elektrisches Signal, das proportional zur Intensität der einfallenden IR-Strahlung ist. Dieses Signal wird von einer Ausleseschaltung, in der Regel einem klassischen Global Shutter CMOS-Sensor, erfasst. Der CMOS-Sensor ist über Indium-Bumps oder moderne Kupferstrukturen mit der IR-empfindlichen InGaAs-Schicht kontaktiert.

InGaAs-Sensoren sind heute "von der Stange" bis zu einer Auflösung von 5 Megapixeln verfügbar, was sie für eine Vielzahl von Anwendungen attraktiv macht. Sie finden breite Anwendung in der Spektroskopie, wo sie zur Analyse von Materialien und zur chemischen Erkennung eingesetzt werden. Auch in der Telekommunikation spielen sie eine wichtige Rolle, insbesondere bei der Übertragung von Daten über Glasfaserkabel, da sie empfindlich gegenüber den Wellenlängen sind, die in der Datenübertragung verwendet werden.

Darüber hinaus werden InGaAs-Sensoren in der militärischen und zivilen Sicherheitstechnologie verwendet, beispielsweise in Nachtsichtgeräten und Überwachungssystemen. Ihre Fähigkeit, bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen präzise Bilder zu liefern, macht sie auch für astronomische Beobachtungen und in der medizinischen Bildgebung, etwa für die Hautkrebsdiagnostik, unverzichtbar.

Ein spannendes Anwendungsgebiet der InGaAs-Technologie ist die Landwirtschaft. Hier können die Sensoren zur Überwachung der Pflanzenvitalität und zur Erkennung von Wasserstress verwendet werden. Durch die Analyse des reflektierten NIR-Lichts können Landwirte fundierte Entscheidungen treffen, um Erträge zu optimieren und den Einsatz von Wasser und Düngemitteln zu minimieren.