CMOS图像传感器中的噪声源分析
载流子的随机涨落是半导体设备噪声的主要来源，它不仅会恶化成像质量，还会决定图像传感器的灵敏度。因此， 将图像传感器中的噪声定义为所有使图像或信号恶化的波动CMOS例如，总结图像传感器中的噪声源。
文章目录
- CMOS图像传感器中的噪声源分析
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- 像素结构(Pixel Structure)
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- 微透镜阵列(MicroLens)
- 彩色滤光阵列(Color Filter Array)
- 复位(Reset Operation)
- 电荷检测(Charge Detection)
- 满肼容量(Full-Well Capacity)
- 传感器外设( Sensor Peripherals)
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- X-Y寻址(X-Y Address)
- 读出电路(Readout circuits)
- 暗电流(Dark Current)
- 噪声(Noise)
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- 噪声的颜色
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- 白噪声和有色噪声
- 有色噪声和色噪声
- 复位噪声(Reset Noise)
- 热噪声(Thermal Noise)
- 读出噪声(Readout Noise)
- 1 / f 1/f 1/f噪声(1/f Noise)
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- 长程相关性
- 量化噪声(Quantization noise)
- 列固定噪声(Column Fixed Pattern Noise)
- 散粒噪声(Shot Noise)
- Summery
- Reference
像素结构(Pixel Structure)
以3T-APS(3 Transistor-Active Pixel Sensor)为例，CMOS解释 中像素结构的细节光电二极管、光电二极管复位开关、信号放大器、输出电路组成)。APS它可以在每个像素中实现一个独立的放大器，这是一个简单的原极跟随它(Source Follower)，有源像素的优点之一是抑制了信号读出路径上产生和引入的噪声。
微透镜阵列(MicroLens)
先进的制造工艺在减少像素尺寸和增加像素总数方面非常有效，但传感器捕获光的能力(Light Sensitivity)随着像素尺寸的下降而减小。将像素中感光区域(Photosensitive Area)面积 A p d A_{pd} Apd与像素面积(Pixel Area) A p i x A_{pix} Apix填充因子之间的比率被定义为填充因子(Fill Factor)： F F = A p d A p i x FF=\frac{A_{pd} }{A_{pix} } F