圖5:增益為30db的固定模式噪聲(FPN)

在模擬信號中，索尼CMOS傳感器在每個浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)中使用“重置開關(guān)”來排出前一次曝光的累積電荷，為下一次到來的曝光電荷騰出空間。然而，因?yàn)橐恍╇娮記]有耗盡留在漂浮擴(kuò)散中導(dǎo)致與下一個暴露電荷相結(jié)合，給信號增加噪聲。這種噪點(diǎn)會在圖像上產(chǎn)生不需要的紋理效果，稱為“固定模式”噪點(diǎn)。固定模式噪聲在弱光成像中最為明顯，但可以使用CDS成功地降低這種情況。CDS通過測量前一次暴露的剩余電荷并從后續(xù)電荷(包括剩余噪聲和暴露電荷)中減去剩余電荷的方法來減少噪聲。

上圖:在列并行A/D轉(zhuǎn)換之前的索尼模擬cd

測量先前電荷留下的噪聲，然后從與剩余電荷混合的下一個暴露電荷中減去。

圖6:經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的索尼數(shù)字cd

與模擬CDS類似，數(shù)字信號被讀取兩次，一次在復(fù)位電平，另一次在信號電平。數(shù)字減法過程消除了每個像素列之間的變化，從而使圖像具有最小的噪聲。

5.下一級成像結(jié)果

索尼Pregius系列傳感器利用索尼最新的像素制造技術(shù)，提供高靈敏度的CMOS傳感器。它們在低光靈敏度以及高動態(tài)范圍允許用戶在動態(tài)挑戰(zhàn)照明環(huán)境中的成像。自動駕駛汽車、信息交通系統(tǒng)(ITS)或其他戶外環(huán)境等應(yīng)用都可以從Pregius的成像質(zhì)量中受益。當(dāng)光線變化或相機(jī)進(jìn)入具有陰影或者高光的復(fù)雜場景時，Pregius傳感器將捕獲比傳統(tǒng)CMOS傳感器更加有用的成像數(shù)據(jù)，使視覺系統(tǒng)做出更好的決策。在經(jīng)典的機(jī)器視覺檢測應(yīng)用中，更高的靈敏度將允許縮短曝光時間，加快檢測速度，盡可能節(jié)省照明成本。

6.總結(jié)

作為CCD開發(fā)的先驅(qū)，索尼將高質(zhì)量的快門技術(shù)應(yīng)用于其革命性的CMOS傳感器上。此外，通過他們的電路和像素制造技術(shù)，索尼在不降低靈敏度的情況下減小了像素尺寸，提高了分辨率。目前的Pregius傳感器比其前身具有更高的靈敏度和更低的噪聲。當(dāng)前的Pregius傳感器可實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)，高分辨率和高速成像，無焦平面畸變的功能。這些全局快門傳感器與CDS降噪技術(shù)相結(jié)合，為各種要求苛刻的視覺應(yīng)用場景提供前沿的技術(shù)。Lucid相機(jī)技術(shù)采用索尼Pregius傳感器設(shè)計(jì)和制造，將繼續(xù)在性能和質(zhì)量方面提供更優(yōu)方案。