图5:增益为30db的固定模式噪声(FPN)
在模拟信号中,索尼CMOS传感器在每个浮动扩散节点中使用“重置开关”来排出前一次曝光的累积电荷,为下一次到来的曝光电荷腾出空间。然而,因为一些电子没有耗尽留在漂浮扩散中导致与下一个暴露电荷相结合,给信号增加噪声。这种噪点会在图像上产生不需要的纹理效果,称为“固定模式”噪点。固定模式噪声在弱光成像中最为明显,但可以使用CDS成功地降低这种情况。CDS通过测量前一次暴露的剩余电荷并从后续电荷(包括剩余噪声和暴露电荷)中减去剩余电荷的方法来减少噪声。
上图:在列并行A/D转换之前的索尼模拟cd
测量先前电荷留下的噪声,然后从与剩余电荷混合的下一个暴露电荷中减去。
图6:经过A/D转换的索尼数字cd
与模拟CDS类似,数字信号被读取两次,一次在复位电平,另一次在信号电平。数字减法过程消除了每个像素列之间的变化,从而使图像具有最小的噪声。
5.下一级成像结果
索尼Pregius系列传感器利用索尼最新的像素制造技术,提供高灵敏度的CMOS传感器。它们在低光灵敏度以及高动态范围允许用户在动态挑战照明环境中的成像。自动驾驶汽车、信息交通系统(ITS)或其他户外环境等应用都可以从Pregius的成像质量中受益。当光线变化或相机进入具有阴影或者高光的复杂场景时,Pregius传感器将捕获比传统CMOS传感器更加有用的成像数据,使视觉系统做出更好的决策。在经典的机器视觉检测应用中,更高的灵敏度将允许缩短曝光时间,加快检测速度,尽可能节省照明成本。
6.总结
作为CCD开发的先驱,索尼将高质量的快门技术应用于其革命性的CMOS传感器上。此外,通过他们的电路和像素制造技术,索尼在不降低灵敏度的情况下减小了像素尺寸,提高了分辨率。目前的Pregius传感器比其前身具有更高的灵敏度和更低的噪声。当前的Pregius传感器可实现高画质,高分辨率和高速成像,无焦平面畸变的功能。这些全局快门传感器与CDS降噪技术相结合,为各种要求苛刻的视觉应用场景提供前沿的技术。Lucid相机技术采用索尼Pregius传感器设计和制造,将继续在性能和质量方面提供更优方案。