文章插图
CMOS传感器是什么？CMOS是什么【什么是CMOS】
CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体)，中文称为ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，是计算机系统中的重要芯片，它保存着系统制导的最基本信息 。它和CCD一样，是一种半导体，可以记录数码相机中的光线变化 。
CMOS的制造工艺和一般的电脑芯片没什么区别 。它主要是利用硅和锗制成的半导体，使其与CMOS上的N(带电)和P(带+电)半导体共存 。由这两种互补效应产生的电流可以被处理芯片记录并解释成图像 。
【CMOS传感器是什么】后来发现CMOS经过处理也可以作为数码摄影中的图像传感器 。CMOS传感器还可以细分为无源像素传感器CMOS和有源像素传感器CMOS 。但CMOS的缺点是太容易产生噪声，这主要是因为早期的设计使得CMOS在处理快速变化的图像时，由于电流变化过于频繁而过热 。
佳能EOS1Ds马克2号1670万英镑
【CMOS传感器的分类】CMOS传感器根据像素结构分为无源和有源两种 。
被动式像素传感器(PPS)也称为被动式 。它由一个反向偏置的光电二极管和一个开关管组成 。光电二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的PN结，可以等效为一个反向偏置的二极管和一个并联的MOS电容 。当开关管接通时，光电二极管与垂直列总线通信 。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路保持列线电压恒定 。当存储在光电二极管中的信号电荷被读出时，其电压被复位到列线电压电平 。同时，与光信号成比例的电荷被电荷积分放大器转换成电荷输出 。
有源像素传感器(APS)，也称为有源像素传感器，如图2所示 。几乎在CMOSPPS像素结构发明的同时，人们很快意识到在像素中引入缓冲器或放大器可以提高像素的性能 。在CMOSAPS中，每个像素都有自己的放大器 。集成表面上的放大晶体管减小了像素元件的有效表面面积，这减小了包装密度从而反射40%~50%的入射光 。这种传感器的另一个问题是如何使传感器的多通道放大器匹配良好，这可以通过降低固定模式噪声的残余水平来更好地实现 。因为CMOSAPS像素中的每个放大器仅在该读出周期期间被激活，所以CMOSAPS的功耗小于CCD图像传感器的功耗 。
该填充因子也称为填充因子，是指像素上的光电二极管相对于像素表面的大小 。量子效率是指一个像素被光子击中后，实际和理论最大电子数的归一化值 。无源像素结构的电荷填充因子通常可以达到70%，因此量子效率较高 。但是光电二极管积累的电荷通常很小，所以容易受到杂波的干扰 。而且像素内部没有信号放大器，只靠垂直总线端放大器 。因此，读出的信号噪声非常大，并且其S/N比很低 。此外，整个图像的质量受到不同位置的像素的不同噪声大小(固定模式噪声FPN)的影响 。与无源像素结构相比，有源像素结构在每个像素处增加了一个放大器，可以将光电二极管积累的电荷转化为电压进行放大，大大提高了信噪比，从而提高了传输过程中的抗干扰能力 。但由于放大器占用像素面积太大，其填充因子相对较低，一般在25%-35%之间 。
相关阅读:3什么是3CMOS传感器？
//product.pconline.com.cn/itbk/digital/dc/1111/2578828.html3CCD传感器是什么？
//product.pconline.com.cn/itbk/digital/dc/1111/2578814.htmlCCD传感器是什么？
//product.pconline.com.cn/itbk/digital/dc/1107/2476781.html【传感器俗称什么】