乱子轮熟睡1区,精品国产乱子伦一区二区,国产视频中文,国产一区二区久久精品无码

產(chǎn)品技術(shù) 下載中心 常見(jiàn)問(wèn)題
當(dāng)前位置:首頁(yè) > 技術(shù)支持 > 產(chǎn)品技術(shù)

深度解讀CMOS圖像傳感器

發(fā)布時(shí)間:2022-05-07
分享:

圖像傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置,在數(shù)字電視、可視通信市場(chǎng)中有著廣泛的應(yīng)用。60年代末期,美國(guó)貝爾實(shí)臉室發(fā)現(xiàn)電荷通過(guò)半導(dǎo)體勢(shì)阱發(fā)生轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象,提出了固態(tài)成像這一新概念和一維CCD(Charge-Coupled Device 電荷耦合器件)模型器件。到90年代初,CCD技術(shù)已比較成熱,得到非常廣泛的應(yīng)用。

 



但是隨著CCD應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,其缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái)。首先,CCD技術(shù)芯片技術(shù)工藝復(fù)雜,不能與標(biāo)準(zhǔn)工藝兼容。其次,CCD技術(shù)芯片需要的電壓功耗大,因此CCD技術(shù)芯片價(jià)格昂貴且使用不便。


目前,最引人注目,最有發(fā)展?jié)摿Φ氖遣捎脴?biāo)準(zhǔn)的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor  互補(bǔ)金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管)技術(shù)來(lái)生產(chǎn)圖像傳感器,即CMOS圖像傳感器。CMOS圖像傳感器芯片采用了CMOS工藝,可將圖像采集單元和信號(hào)處理單元集成到同一塊芯片上。由于具有上述特點(diǎn),它適合大規(guī)模批量生產(chǎn),適用于要求小尺寸、低價(jià)格、攝像質(zhì)量無(wú)過(guò)高要求的應(yīng)用,如保安用小型、微型相機(jī)、手機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)、無(wú)線手持式視頻會(huì)議系統(tǒng)、條形碼掃描器、傳真機(jī)、玩具、生物顯微計(jì)數(shù)、某些車(chē)用攝像系統(tǒng)等大量商用領(lǐng)域。




CMOS圖像傳感器概述

CMOS圖像傳感器是一種典型的固體成像傳感器,與CCD有著共同的歷史淵源。CMOS圖像傳感器通常由像敏單元陣列、行驅(qū)動(dòng)器、列驅(qū)動(dòng)器、時(shí)序控制邏輯、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)總線輸出接口、控制接口等幾部分組成這幾部分通常都被集成在同一塊硅片上。其工作過(guò)程一般可分為復(fù)位、光電轉(zhuǎn)換、積分、讀出幾部分。


在CMOS圖像傳感器芯片上還可以集成其他數(shù)字信號(hào)處理電路,如AD轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)曝光量控制、非均勻補(bǔ)償、白平衡處理、黑電平控制、伽瑪校正等,為了進(jìn)行快速計(jì)算甚至可以將具有可編程功能的DSP器件與CMOS器件集成在一起,從而組成單片數(shù)字相機(jī)及圖像處理系統(tǒng)。




更確切地說(shuō),CMOS圖像傳感器應(yīng)當(dāng)是一個(gè)圖像系統(tǒng)。一個(gè)典型的CMOS圖像傳感器通常包含:一個(gè)圖像傳感器核心(是將離散信號(hào)電平多路傳輸?shù)揭粋€(gè)單一的輸出,這與CCD圖像傳感器很相似),所有的時(shí)序邏輯、單一時(shí)鐘及芯片內(nèi)的可編程功能,比如增益調(diào)節(jié)、積分時(shí)間、窗口和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。事實(shí)上,當(dāng)一位設(shè)計(jì)者購(gòu)買(mǎi)了CMOS圖像傳感器后,他得到的是一個(gè)包括圖像陣列邏輯寄存器、存儲(chǔ)器、定時(shí)脈沖發(fā)生器和轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的全部系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的CCD圖像系統(tǒng)相比,把整個(gè)圖像系統(tǒng)集成在一塊芯片上不僅降低了功耗,而且具有重量較輕,占用空間減少以及總體價(jià)格更低的優(yōu)點(diǎn)。



CMOS圖像傳感器基本工作原理

下圖為CMOS圖像傳感器的功能框圖。





首先,外界光照射像素陣列,發(fā)生光電效應(yīng),在像素單元內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的電荷。行選擇邏輯單元根據(jù)需要,選通相應(yīng)的行像素單元。行像素單元內(nèi)的圖像信號(hào)通過(guò)各自所在列的信號(hào)總線傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的模擬信號(hào)處理單元以及A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)輸出。其中的行選擇邏輯單元可以對(duì)像素陣列逐行掃描也可隔行掃描。行選擇邏輯單元與列選擇邏輯單元配合使用可以實(shí)現(xiàn)圖像的窗口提取功能。模擬信號(hào)處理單元的主要功能是對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理,并且提高信噪比。另外,為了獲得質(zhì)量合格的實(shí)用攝像頭,芯片中必須包含各種控制電路,如曝光時(shí)間控制、自動(dòng)增益控制等。為了使芯片中各部分電路按規(guī)定的節(jié)拍動(dòng)作,必須使用多個(gè)時(shí)序控制信號(hào)。為了便于攝像頭的應(yīng)用,還要求該芯片能輸出一些時(shí)序信號(hào),如同步信號(hào)、行起始信號(hào)、場(chǎng)起始信號(hào)等。


從某一方面來(lái)說(shuō),CMOS圖像傳感器在每個(gè)像素位置內(nèi)都有一個(gè)放大器,這就使其能在很低的帶寬情況下把離散的電荷信號(hào)包轉(zhuǎn)換成電壓輸出,而且也僅需要在幀速率下進(jìn)行重置。CMOS圖像傳感器的優(yōu)點(diǎn)之一就是它具有低的帶寬,并增加了信噪比。由于制造工藝的限制,早先的CMOS圖像傳感器無(wú)法將放大器放在像素位置以?xún)?nèi)。這種被稱(chēng)為PPS的技術(shù),噪聲性能很不理想,而且還引來(lái)對(duì)CMOS圖像傳感器的種種干擾。


然而今天,隨著制作工藝的提高,使在像素內(nèi)部增加復(fù)雜功能的想法成為可能?,F(xiàn)在,在像素位置以?xún)?nèi)已經(jīng)能增加諸如電子開(kāi)關(guān)、互阻抗放大器和用來(lái)降低固定圖形噪聲的相關(guān)雙采樣保持電路以及消除噪聲等多種附加功能。實(shí)際上,在Conexant公司(前Rockwell半導(dǎo)體公司)的一臺(tái)先進(jìn)的CMOS攝像機(jī)所用的CMOS圖傳感器上,每一個(gè)像素中都設(shè)計(jì)并使用了6個(gè)晶體管,測(cè)試到的讀出噪聲只有1均方根電子。不過(guò),隨著像素內(nèi)電路數(shù)量的不斷增加,留給感光二極管的空間逐漸減少,為了避免這個(gè)比例(又稱(chēng)占空因數(shù)或填充系數(shù))的下降,一般都使用微透鏡,這是因?yàn)槊總€(gè)像素位置上的微小透鏡都能改變?nèi)肷涔饩€的方向,使得本來(lái)會(huì)落到連接點(diǎn)或晶體管上的光線重回到對(duì)光敏感的二極管區(qū)域。


因?yàn)殡姾杀幌拗圃谙袼匾詢(xún)?nèi),所以CMOS圖像傳感器的另一個(gè)固有的優(yōu)點(diǎn)就是它的防光暈特性。在像素位置內(nèi)產(chǎn)生的電壓先是被切換到一個(gè)縱列的緩沖區(qū)內(nèi),然后再被傳輸?shù)捷敵龇糯笃髦?,因此不?huì)發(fā)生傳輸過(guò)程中的電荷損耗以及隨后產(chǎn)生的光暈現(xiàn)象。它的不利因素是每個(gè)像素中放大器的閾值電壓都有細(xì)小的差別,這種不均勻性就會(huì)引起固定圖像噪聲。然而,隨著CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝的不斷改進(jìn),這種效應(yīng)已經(jīng)得到顯著弱化。


這種多功能的集成化,使得許多以前無(wú)法應(yīng)用圖像技術(shù)的地方現(xiàn)在也變得可行了,如孩子的玩具,更加分散的保安攝像機(jī)、嵌入在顯示器和膝上型計(jì)算機(jī)顯示器中的攝像機(jī)、帶相機(jī)的移動(dòng)電路、指紋識(shí)別系統(tǒng)、甚至于醫(yī)學(xué)圖像上所使用的一次性照相機(jī)等,這些都已在某些設(shè)計(jì)者的考慮之中。



CMOS圖像傳感器相關(guān)技術(shù)

像元結(jié)構(gòu)和工作原理


CMOS圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換原理與CCD基本相同,其光敏單元受到光照后產(chǎn)生光生電子。而信號(hào)的讀出方法卻與CCD不同,每個(gè)CMOS源像素傳感單元都有自己的緩沖放大器,而且可以被單獨(dú)選址和讀出。


下圖上部給出了MOS三極管和光敏二極管組成的相當(dāng)于一個(gè)像元的結(jié)構(gòu)剖面,在光積分期間,MOS三極管截止,光敏二極管隨入射光的強(qiáng)弱產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的載流子并存儲(chǔ)在源極的P.N結(jié)部位上[1]。當(dāng)積分期結(jié)束時(shí),掃描脈沖加在MOS三極管的柵極上,使其導(dǎo)通,光敏二極管復(fù)位到參考電位,并引起視頻電流在負(fù)載上流過(guò),其大小與入射光強(qiáng)對(duì)應(yīng)。圖2-1下部給出了-個(gè)具體的像元結(jié)構(gòu),由圖可知,MOS三極管源極P.N結(jié)起光電變換和載流子存儲(chǔ)作用,當(dāng)柵極加有脈沖信號(hào)時(shí),視頻信號(hào)被讀出。





CMOS圖像傳感器陣列結(jié)構(gòu)

下圖所示的是CMOS像敏元陣列結(jié)構(gòu),它由水平移位寄存器、垂直移位寄存器和CMOS像敏元陣列組成。


 

(1一垂直移位寄存器:2一水平移位寄存器;3一水平掃描開(kāi)關(guān);4一垂直掃描開(kāi)關(guān);5一像敏元陣列;6一信號(hào)線;7一像敏元)


下圖是CMOS攝像器件的原理框圖。



如前所述,各MOS晶體管在水平和垂直掃描電路的脈沖驅(qū)動(dòng)下起開(kāi)關(guān)作用。水平移位寄存器從左至右順次地接通起水平掃描作用的MOS晶體管,也就是尋址列的作用,垂直移位寄存器順次地尋址列陣的各行。每個(gè)像元由光敏二極管和起垂直開(kāi)關(guān)作用的MOS晶體管組成,在水平移位寄存器產(chǎn)生的脈沖作用下順次接通水平開(kāi)關(guān),在垂直移位寄存器產(chǎn)生的脈沖作用下接通垂直開(kāi)關(guān),于是順次給像元的光敏二極管加上參考電壓(偏壓)。被光照的二極管產(chǎn)生載流子使結(jié)電容放電,這就是積分期間信號(hào)的積累過(guò)程。而上述接通偏壓的過(guò)程同時(shí)也是信號(hào)讀出過(guò)程。在負(fù)載上形成的視頻信號(hào)大小正比于該像元上的光照強(qiáng)弱。



CMOS圖像傳感器的功能結(jié)構(gòu)及工作原理




如圖所示,給出了CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)框圖信號(hào)流程圖,首先,景物通過(guò)成像透鏡聚焦到圖像傳感器陣列上,而圖像傳感器陣列是一個(gè)二維的像素陣列,每一個(gè)像素上都包括一個(gè)光敏二極管,每個(gè)像素中的光敏二極管將其陣列表面的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后通過(guò)行選擇電路和列選擇電路選取希望操作的像素,并將像素上的電信號(hào)讀取出來(lái),放大后送相關(guān)雙采樣CDS電路處理,相關(guān)雙采樣是高質(zhì)量器件用來(lái)消除一些干擾的重要方法,其基本原理是由圖像傳感器引出兩路輸出,一路為實(shí)時(shí)信號(hào),另外一路為參考信號(hào),通過(guò)兩路信號(hào)的差分去掉相同或相關(guān)的干擾信號(hào),這種方法可以減少KTC噪聲、復(fù)位噪聲和固定模式噪聲FPN(Fixed Pattern Noise),同時(shí)也可以降低1/f噪聲,提高了信噪比,此外,它還可以完成信號(hào)積分、放大、采樣、保持等功能。然后信號(hào)輸出到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器上變換成數(shù)字信號(hào)輸出。



CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)類(lèi)型

CCD型和CMOS型固態(tài)圖像傳感器在光檢測(cè)方面都利用了硅的光電效應(yīng)原理,不同點(diǎn)在于像素光生電荷的讀出方式。典型的CMOS像素陣列,是一個(gè)二維可編址傳感器陣列。傳感器的每一列與一個(gè)位線相連,行允許線允許所選擇的行內(nèi)每一個(gè)敏感單元輸出信號(hào)送入它所對(duì)應(yīng)的位線上,位線末端是多路選擇器,按照各列獨(dú)立的列編址進(jìn)行選擇。



 

根據(jù)像素的不同結(jié)構(gòu),CMOS圖像傳感器可以分為無(wú)源像素被動(dòng)式傳感器(PPS)和有源像素主動(dòng)式傳感器(APS)。根據(jù)光生電荷的不同產(chǎn)生方式APS又分為光敏二極管型、光柵型和對(duì)數(shù)響應(yīng)型,現(xiàn)在又提出了DPS(digital pixel sensor)概念。


無(wú)源像素被動(dòng)式傳感器



 

PPS出現(xiàn)得最早,結(jié)構(gòu)也最簡(jiǎn)單,使得CMOS圖像傳感器走向?qū)嵱没?,其結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。每一個(gè)像素包含一個(gè)光敏二極管和一個(gè)開(kāi)關(guān)管TX。當(dāng)TX選通時(shí),光敏二極管中由于光照產(chǎn)生的電荷傳送到了列線col,列線下端的積分放大器將該信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓輸出,光敏二極管中產(chǎn)生的電荷與光信號(hào)成一定的比例關(guān)系。無(wú)源像素具有單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尋址簡(jiǎn)單、填充系數(shù)高、量子效率高等優(yōu)點(diǎn),但它靈敏度低、讀出噪聲大。因此PPS不利于向大型陣列發(fā)展,所以限制了應(yīng)用,很快被APS代替


光敏二極管像素單元



 

光敏二極管像素單元是由光敏二極管,復(fù)位管,源跟隨和行選通開(kāi)關(guān)管組成,此外還有電荷溢出門(mén)管M3,M3的作用是增加電路的靈敏度,用一個(gè)較小的電容就能夠檢測(cè)到整個(gè)光敏二極管的n+擴(kuò)散區(qū)所產(chǎn)生的全部光生電荷,它的柵極接約1V的恒定電壓,在分析器件工作原理時(shí)可以忽略將其看成短路。電荷敏感擴(kuò)散電容用做收集光生電荷。復(fù)位管M4對(duì)光敏二極管和電容復(fù)位,同時(shí)作為橫向溢出門(mén)控制光生電荷的積累和轉(zhuǎn)移。源跟隨器M1的作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的放大和緩沖,改善APS的噪聲問(wèn)題。源跟隨器還可加快總線電容的充放電,因而允許總線長(zhǎng)度增加和像素規(guī)模增大。因此,APS比PPS具有低讀出噪聲和高讀出速率等優(yōu)點(diǎn),但像素單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜,填充系數(shù)降低,填充系數(shù)一般只有20%到30%。它的工作過(guò)程是:首先進(jìn)入“復(fù)位狀態(tài)”,復(fù)位管打開(kāi),對(duì)光敏二極管復(fù)位;然后進(jìn)入“取樣狀態(tài)”,復(fù)位管關(guān)閉,光照射到光敏二極管上產(chǎn)生光生載流子,并通過(guò)源跟隨器放大輸出;最后進(jìn)入“讀出狀態(tài)”,這時(shí)行選通管打開(kāi),信號(hào)通過(guò)列總線輸出。


光柵型APS



 

光柵型APS是由美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)首先推出的。其中感光結(jié)構(gòu)由光柵PG 和傳輸門(mén)TX構(gòu)成。光柵輸出端為漂移擴(kuò)散端,它與光柵PG被傳輸門(mén)TX隔開(kāi)。像素單元還包括一個(gè)復(fù)位晶體管,一個(gè)源跟隨器和一個(gè)行選通晶體管。當(dāng)光照射在像素單元時(shí),在光柵PG處產(chǎn)生電荷;與此同時(shí),復(fù)位管打開(kāi),對(duì)勢(shì)阱復(fù)位;然后復(fù)位管關(guān)閉,行選通管打開(kāi),復(fù)位后的電信號(hào)由此通路被讀出并暫存起來(lái),之后傳輸門(mén)TX打開(kāi),光照產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)勢(shì)阱并被讀出,前后兩次的信號(hào)差就是真正的圖像信號(hào)。


對(duì)數(shù)響應(yīng)型CMOS-APS


對(duì)數(shù)響應(yīng)型CMOS-APS擁有很高的動(dòng)態(tài)范圍。它由光敏二極管、負(fù)載管、源跟隨器和行選通管組成,負(fù)載管柵極是一恒定偏置電壓(不一定要是電源電壓),該像素單元輸出信號(hào)與入射光信號(hào)成對(duì)數(shù)關(guān)系,它的工作特點(diǎn)是光線被連續(xù)地轉(zhuǎn)化為信號(hào)電壓,而不像一般APS那樣存在復(fù)位和積分過(guò)程。但是,對(duì)數(shù)響應(yīng)型CMOS-APS的一個(gè)致命缺陷就是對(duì)器件參數(shù)相當(dāng)敏感,特別是閾值電壓。


PPS和APS都是在像素外進(jìn)行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換的,而DPS將模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換集成在每一個(gè)像素單元里,每一個(gè)像素單元輸出的是數(shù)字信號(hào),工作速度更快,功耗更低。



影響CMOS傳感器性能的主要問(wèn)題

噪聲


這是影響CMOS傳感器性能的首要問(wèn)題。這種噪聲包括固定圖形噪聲FPN(Fixed pattern noise)、暗電流噪聲、熱噪聲等。固定圖形噪聲產(chǎn)生的原因是一束同樣的光照射到兩個(gè)不同的象素上產(chǎn)生的輸出信號(hào)不完全相同。噪聲正是這樣被引入的。對(duì)付固定圖形噪聲可以應(yīng)用雙采樣或相關(guān)雙采樣技術(shù)。具體地說(shuō)來(lái)有點(diǎn)像在設(shè)計(jì)模擬放大器時(shí)引入差分對(duì)來(lái)抑制共模噪聲。雙采樣是先讀出光照產(chǎn)生的電荷積分信號(hào),暫存然后對(duì)象素單元進(jìn)行復(fù)位,再讀取此象素單元地輸出信號(hào)。兩者相減得出圖像信號(hào)。兩種采樣均能有效抑制固定圖形噪聲。另外,相關(guān)雙采樣需要臨時(shí)存儲(chǔ)單元,隨著象素地增加,存儲(chǔ)單元也要增加。


暗電流


物理器件不可能是理想的,如同亞閾值效應(yīng)一樣,由于雜質(zhì)、受熱等其他原因的影響,即使沒(méi)有光照射到象素,象素單元也會(huì)產(chǎn)生電荷,這些電荷產(chǎn)生了暗電流。暗電流與光照產(chǎn)生的電荷很難進(jìn)行區(qū)分。暗電流在像素陣列各處也不完全相同,它會(huì)導(dǎo)致固定圖形噪聲。對(duì)于含有積分功能的像素單元來(lái)說(shuō),暗電流所造成的固定圖形噪聲與積分時(shí)間成正比。暗電流的產(chǎn)生也是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程,它是散彈噪聲的一個(gè)來(lái)源。因此,熱噪聲元件所產(chǎn)生的暗電流大小等于像素單元中的暗電流電子數(shù)的平方根。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的積分單元被采用時(shí),這種類(lèi)型的噪聲就變成了影響圖像信號(hào)質(zhì)量的主要因素,對(duì)于昏暗物體,長(zhǎng)時(shí)間的積分是必要的,并且像素單元電容容量是有限的,于是暗電流電子的積累限制了積分的最長(zhǎng)時(shí)間。


為減少暗電流對(duì)圖像信號(hào)的影響,首先可以采取降溫手段。但是,僅對(duì)芯片降溫是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,由暗電流產(chǎn)生的固定圖形噪聲不能完全通過(guò)雙采樣克服?,F(xiàn)在采用的有效的方法是從已獲得的圖像信號(hào)中減去參考暗電流信號(hào)。


象素的飽和與溢出模糊


類(lèi)似于放大器由于線性區(qū)的范圍有限而存在一個(gè)輸入上限,對(duì)于CMOS圖像傳感芯片來(lái)說(shuō),它也有一個(gè)輸入的上限。輸入光信號(hào)若超過(guò)此上限,像素單元將飽和而不能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。對(duì)于含有積分功能的像素單元來(lái)說(shuō),此上限由光電子積分單元的容量大小決定:對(duì)于不含積分功能的像素單元,該上限由流過(guò)光電二極管或三極管的最大電流決定。在輸入光信號(hào)飽和時(shí),溢出模糊就發(fā)生了。溢出模糊是由于像素單元的光電子飽和進(jìn)而流出到鄰近的像素單元上。溢出模糊反映到圖像上就是一片特別亮的區(qū)域。這有些類(lèi)似于照片上的曝光過(guò)度。溢出模糊可通過(guò)在像素單元內(nèi)加入自動(dòng)泄放管來(lái)克服,泄放管可以有效地將過(guò)剩電荷排出。但是,這只是限制了溢出,卻不能使象素能真實(shí)還原出圖像了。



CMOS圖像傳感器參數(shù)

1、傳感器尺寸


CMOS圖像傳感器的尺寸越大,則成像系統(tǒng)的尺寸越大,捕獲的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。目前,CMOS圖像傳感器的常見(jiàn)尺寸有1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸等。



 

2、像素總數(shù)和有效像素?cái)?shù)


像素總數(shù)是指所有像素的總和,像素總數(shù)是衡量CMOS圖像傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)之一。CMOS圖像傳感器的總體像素中被用來(lái)進(jìn)行有效的光電轉(zhuǎn)換并輸出圖像信號(hào)的像素為有效像素。顯而易見(jiàn),有效像素總數(shù)隸屬于像素總數(shù)集合。有效像素?cái)?shù)目直接決定了CMOS圖像傳感器的分辨能力。




3、動(dòng)態(tài)范圍


動(dòng)態(tài)范圍由CMOS圖像傳感器的信號(hào)處理能力和噪聲決定,反映了CMOS圖像傳感器的工作范圍。參照CCD的動(dòng)態(tài)范圍,其數(shù)值是輸出端的信號(hào)峰值電壓與均方根噪聲電壓之比,通常用DB表示。


 

4、靈敏度


圖像傳感器對(duì)入射光功率的響應(yīng)能力被稱(chēng)為響應(yīng)度。對(duì)于CMOS圖像傳感器來(lái)說(shuō),通常采用電流靈敏度來(lái)反映響應(yīng)能力,電流靈敏度也就是單位光功率所產(chǎn)生的信號(hào)電流。


5、分辨率


分辨率是指CMOS圖像傳感器對(duì)景物中明暗細(xì)節(jié)的分辨能力。通常用調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)來(lái)表示,同時(shí)也可以用空間頻率(lp/mm)來(lái)表示。


6、光電響應(yīng)不均勻性


CMOS圖像傳感器是離散采樣型成像器件,光電響應(yīng)不均勻性定義為CMOS圖像傳感器在標(biāo)準(zhǔn)的均勻照明條件下,各個(gè)像元的固定噪聲電壓峰峰值與信號(hào)電壓的比值。


7、光譜響應(yīng)特性


CMOS圖像傳感器的信號(hào)電壓Vs和信號(hào)電流Is是入射光波長(zhǎng)λ的函數(shù)。光譜響應(yīng)特性就是指CMOS圖像傳感器的響應(yīng)能力隨波長(zhǎng)的變化關(guān)系,它決定了CMOS圖像傳感器的光譜范圍。

推薦內(nèi)容