圖像傳感器高品質低功耗,CMOS誰與爭鋒?
發布時間:2016-08-16 責任編輯:susan
【導讀】CMOS圖像傳感器在(zai)各(ge)個(ge)市(shi)場(chang)領(ling)域(yu),隨(sui)著(zhe)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)的(de)變(bian)化(hua)其(qi)技(ji)術(shu)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)改(gai)進(jin)和(he)演(yan)變(bian),已(yi)經(jing)超(chao)出(chu)了(le)滿(man)足(zu)細(xi)分(fen)市(shi)場(chang)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)的(de)目(mu)標(biao)。其(qi)優(you)勢(shi)主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在(zai)可(ke)製(zhi)造(zao)性(xing)、低功耗、易於集成、低成本,以及最近出現的高品質圖像質量。
在每一個市場領域,這些CMOS技術進步已達到或超過了該領域的市場要求,CMOS的優勢已使OEM能夠改進成型的相機產品。但是在數據的傳輸過程中CMOS傳感器是每個像素都有放大器,其放大效果保持均衡很困難,因而最後整合會產生噪聲。而且在靈敏度、分辨率、噪聲控製等方麵都遜色於CCD。
針對CMOS傳(chuan)感(gan)器(qi)性(xing)能(neng)的(de)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu),業(ye)界(jie)正(zheng)在(zai)通(tong)過(guo)不(bu)斷(duan)的(de)技(ji)術(shu)革(ge)新(xin)加(jia)以(yi)改(gai)善(shan),其(qi)中(zhong)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)點(dian)在(zai)於(yu),低(di)照(zhao)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)成(cheng)像(xiang)性(xing)能(neng)提(ti)升(sheng)和(he)降(jiang)低(di)圖(tu)像(xiang)中(zhong)的(de)噪(zao)聲(sheng)信(xin)號(hao)。
以提升低照度性能而言,業界提出了微透鏡(MicroLens)陣列技術,讓更多的光能導入到CMOS傳感器的每個像素(光電二極管)上,從而增加感應的亮度,不過微透鏡技術已屬微機電係統(MEMS)的層次,而非原有的單純半導體電路層次,所以挑戰難度的增加自是不難想像。
對於降低圖像中的噪聲信號,一種做法是對原有半導體製程進行改進,在CMOS電路的矽表麵上摻入雜質,以此形成一個針紮層(PinningLayer),此結構可將光吸收到矽晶片的內部,進而降低(光電二極管)表麵的噪聲,此種作法也稱為針紮光電二極管(PinnedPhotodiode)。目前此種作法確實改善了噪聲問題,使圖像品質提升,不過現階段此種製程也會增加晶片的製造成本。
隨著技術的發展,CMOS傳感器的性能正在得到快速提升。此外,盡管相同尺寸的CCD傳感器分辨率優於CMOS傳感器,但如果不考慮尺寸限製,CMOS傳感器在成品率上的優勢可以有效克服大尺寸感光原件製造的困難,這樣CMOS傳感器在更高分辨率下將更有優勢。另外,CMOS傳感器響應速度比CCD快,因此更適合高清監控的大數據量特點。從市場方麵來看,CCD的傳統生產廠商SONY已經開始把重心移向了CMOS傳感器,不但研發出了ClearVidCMOS技術,推出了Exmor係列的高清CMOS產品,在其生產的高清網絡攝像機中更是幾乎清一色地采用了CMOS傳感器,這也許可以看作是CMOS傳感器的一個階段性勝利。安防行業使用CMOS多於CCD已經成為不爭的事實,隨著CMOS圖像傳感器獲取更多的成像市場份額,CMOS技術一定會有更大的發展動力和更多創新,以順應市場未來的發展趨勢和要求。

gaoqingtuxiangchuanganqizuoweishexiangjidenggaoqingtuxiangzhuaqushebeidehexinbujian,juedingzhetuxiangzhiliang。beishewutidetuxiangjingguojingtoujujiaozhichuanganqixinpianshang,tuchuanchuanganqigenjuguangdeqiangruojinxingchuli,xingchengshipinxinhaoshuchu。CCD和CMOS是當前被普遍采用兩種圖像傳感器,兩者都利用感光二極管(photodiode)進jin行xing光guang電dian轉zhuan換huan,將jiang圖tu像xiang轉zhuan換huan為wei數shu字zi數shu據ju,而er其qi主zhu要yao差cha異yi是shi數shu字zi數shu據ju傳chuan送song的de方fang式shi不bu同tong。以yi性xing能neng來lai區qu分fen,他ta們men基ji本ben主zhu要yao體ti現xian在zai靈ling敏min度du,噪zao點dian處chu理li以yi及ji功gong耗hao等deng方fang麵mian。在zai相xiang同tong大da小xiao麵mian積ji傳chuan感gan器qi的de對dui比bi中zhong,CCD的分辨率一般也要比CMOS高出不少。因此,我們在市麵常見的低照度標清攝像機基本都以CCD技術作為自己的傳感設備。標清時代,CCD無疑比CMOS更受青睞。
CCD製造工藝複雜,隻掌握在少數廠家手中,導致其製造成本居高不下,CCD尺寸每增大一點,成本就呈幾何數增長,因此如果監控要走高清化,CCD顯然發展前景有限。而CMOS最大特點在於其成本低、功耗低。在獲得相同像素數的情況下,價格更低,具有很高性價比可以不斷朝更高像素、更高分辨率發展,而高清監控對成本是非常敏感的,也因此市麵上大部分高清攝像機都采用CMOS。
要做到高清,還需要在寬動態、自動白平衡、圖像的銳利度、以及數字降噪、色彩調整、光線補償等多方麵技術協作。隻有在這些綜合性能都能夠得到很好體現,並且彼此能夠相互協調情況下,才可以說是高清的真正實現。CMOS與其他圖像處理技術的結合要遠遠超過CCD,動態範圍更高,響應速度也更快,更適合高清監控的大數據量特點。此外,隨著技術的發展,CMOS的靈敏度也得到極大改善,在效果上,如今一些CMOS傳感器與CCD已經不相上下。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 2026藍牙亞洲大會暨展覽在深啟幕
- H橋降壓-升壓電路中的交替控製與帶寬優化
- Tektronix 助力二維材料器件與芯片研究與創新
- 800V AI算力時代,GaN從“備選”變“剛需”?
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器




