一、圖像傳感器的工作原理是什么
圖像傳感器的工作原理主要基于利用光電器件的光電轉(zhuǎn)換功能,將感光面上的光像轉(zhuǎn)換為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號(hào)。具體來(lái)說(shuō),圖像傳感器通過(guò)其光敏元件(如光敏二極管、光敏三極管等)將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這一過(guò)程涉及將受光面上的光像分成許多小單元,然后轉(zhuǎn)換成可用的電信號(hào)。
圖像傳感器的基本結(jié)構(gòu)包括光線進(jìn)入的透鏡、光敏元件及其周圍電路和處理芯片。光線通過(guò)透鏡射入圖像傳感器后,擊中光敏元件上的光敏單元,引起電子的釋放并聚集在芯片的輸出端,形成電壓信號(hào)。這些電壓信號(hào)隨后被處理芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),用于生成圖像。
二、圖像傳感器的技術(shù)參數(shù)有哪些
1、像元尺寸
像元尺寸指芯片像元陣列上每個(gè)像元的實(shí)際物理尺寸,通常的尺寸包括14um,10um,9um,7um,6.45um,3.75um 等。像元尺寸從某種程度上反映了芯片的對(duì)光的響應(yīng)能力,像元尺寸越小,能夠接收到的光子數(shù)量越多,在同樣的光照條件和曝光時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。對(duì)于弱光成像而言,像元尺寸是芯片靈敏度的一種表征。
2、靈敏度
靈敏度是芯片的重要參數(shù)之一,它具有兩種物理意義。一種指光器件的光電轉(zhuǎn)換能力,與響應(yīng)率的意義相同。即芯片的靈敏度指在一定光譜范圍內(nèi),單位曝光量的輸出信號(hào)電壓(電流),單位可以為納安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦(V/W)、伏/勒克斯(V/Lux)、伏/流明(V/lm)。另一種是指器件所能傳感的對(duì)地輻射功率(或照度),與探測(cè)率的意義相同。單位可用瓦(W)或勒克斯(Lux)表示。
3、壞點(diǎn)數(shù)
由于受到制造工藝的限制,對(duì)于有幾百萬(wàn)像素點(diǎn)的傳感器而言,所有的像元都是好的情況幾乎不太可能,壞點(diǎn)數(shù)是指芯片中壞點(diǎn)(不能有效成像的像元或相應(yīng)不一致性大于參數(shù)允許范圍的像元)的數(shù)量,壞點(diǎn)數(shù)是衡量芯片質(zhì)量的重要參數(shù)。
4、光譜響應(yīng)
光譜響應(yīng)是指芯片對(duì)于不同光波長(zhǎng)光線的響應(yīng)能力,通常用光譜響應(yīng)曲線給出。從產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看,無(wú)論是CCD還是CMOS,其體積小型化及高像素化仍是業(yè)界積極研發(fā)的目標(biāo)。因?yàn)橄袼爻叽缧t圖像產(chǎn)品的分辨率越高、清晰度越好、體積越小,其應(yīng)用面更廣泛。