全面详细解析CMOS和CCD图像传感器

时间：2023-08-13

　　这是一张动图，将手机放到面前20公分左右，捂住左眼，然后盯住左边加号，用余光看人像，你会发现人在某一位置消失，过一会有出现了。

　　你会得出两个结论：1，盲点的范围还是蛮大的。2，盲点的位置在眼球中心水平靠右的某一位置。

　　工作原因，同事脑袋二十公分外的地方常年放了一瓶gr的硫酸……

　　自从某次我在通风橱里打翻三四十毫升硫酸没造成太大危害之后，实验室所有操作硫酸的项目全部移进通风橱了

　　不是因为怕硫酸挥发，单纯是因为通风橱里没什么贵重仪器，万一打翻也就那一亩三分地

　　不过之后实验室来新人，或者别的部门同事来串门，我都会指着被腐蚀掉的通风橱桌面边缘，告诉他们我当年也曾在作死的边缘疯狂蹦迪……

　　不过那个打翻真的不是故意的，那个是我刚刚入职的时候，一瓶硫酸用到最后一点了，吸不到了，就找了个烧杯倒出来，结果手一滑……

　　虽然我不是完全没有逼数，但是那个时候还是慌了神，丢了两张餐巾纸下去试图吸干它，当然那两张只是拿来试水，结果眼睁睁看着他只剩半张了……

　　最后我做了个极为明智的决定——把领导叫来。

　　领导不愧是领导，面不改色打开通风橱里的水龙头开始稀释，最终有惊无险解决了

　　不用跟我说什么硫酸遇水大量放热，本身实验室的桌面就是耐酸耐碱耐高温的，四周又都是铁皮一类的，就那点一百来度，根本不够看的

　　更何况一直放水一直稀释，根本热不起来……

　　最可惜的是我一件全新的白大褂！在腰这里烧了个拳头大的洞……那个时候才穿了没几回啊！从塑料袋里拆出来的啊！就这样报废了啊！

　　到现在干了快三年了再也没有全新的白大褂了啊！

　　太气了……

　　实验室小，没啥好东西，三酸已经算是最危险的了……什么叠氮化物啊氢氟酸啊没什么机会接触，不过说实话不接触最好，公司如果要涉及到这些东西，必须有一个剧毒品库，有一套相关的管理规范，还得有人去办手续，警察叔叔还会三不五时来转一圈，去年我们这里一个公司，就是因为剧毒品没有放回库里，被罚了十万……

　　氢氟酸早年见过，塑料瓶装着，外面再套一个塑料膜，洗管道用的，第一次洗管道是我们买的氢氟酸，后来就是对方自备了，再后来应该是换成硝酸了，近几回情况不清楚，反正每次我都不会过去，很危险

　　说实话硫酸这个东西，其实不算太难弄，我也曾被硫酸弄到过手上，分析纯，一滴，手背上大拇指指根这里，当时吓坏了，直接跑去用水冲，特大水，也没事，不是碰到马上发热的，可能等个一秒吧，反正我是一秒左右就洗掉了，水池就在一米范围内

　　我也曾见过一些老员工徒手开硫酸瓶的内盖，光速起开，马上冲水，看他们那个熟练的样子，肯定不是头一回这么干，但是那个是开瓶很久的硫酸，刚开的他们应该也不敢吧……

　　老员工手上多多少少都会有点硫酸烧伤的疤，不过那是我实习单位的事情了，那会儿没有丁腈手套，现在这家手套管够，也就不会特别担心弄到手上了

　　不过这东西遇水是真的烫，能沸腾的那种

　　说正经的

　　尽信书不如无书

　　别找什么硼酸，别找什么抹布，也别信上面那个用油的

　　用大量水冲！

　　量少也别用餐巾纸！

　　餐巾纸会不见的！凭空消失那种！

　　说沾到硫酸不能用水冲的十有八九连硫酸都没有见过，所有见过用过硫酸的听见的第一句永远都是冲水！

　　三酸，还有各种氢氧开头的碱

　　都要小心！

　　说个好玩的事情

　　以前氢氧化钠滴定，很稀，弄到手上滑溜溜的，应该是0.1mol/l的，没在意，然后特别痒……洗了手就好了

　　稀盐酸稀硫酸稀硝酸，稀氢氧化钠之类的东西，沾到手问题不大，10%的稀硫酸沾到洗掉就行了，一点事没有

　　建议上b站看看有没有各类酸对鸡翅溶解的效果之类的视频，看看就好了

　　卖掉稀硫酸，买浓硫酸（估计是成本最低最安全的方法了）

　　。。。。。。我劝你科幻片别看那么多，特别是美国佬拍那些，都是反常识的。

　　这么说吧，假如现在掉个陨石下来，我们今天拦截了，明天美国就要跪下求饶，希望我们能大人不记小人过，放过它。

　　不，我都保守了，你上午拦截，它最快中午就得哭着跪在地上从美国西海岸一直跨海跪行过来。

　　所有的小破烂国家，会一起围着你，都不是喊爸爸了，得喊祖宗。

　　我下面分析给你吧，大致说说难点，你就知道这东西地面拦截，是多么超前，甚至可以说毁灭人类的科技。

　　导弹发射，是有上升段的，你可以看火箭发射，那东西就可以等同于洲际导弹。

　　它爬升的速度很慢。

　　一颗洲际导弹，跨大洋从我们这打美国，或者返回来也一样，差不多得30分钟，主要时间就花在爬升的阶段。实际上当它跑到太空，开始分体往下砸的时候，极快，速度通常能去到7000m/s，也就是从它开始砸起算，到地面大概就40秒左右的时间。

　　而导弹发射，实际上在今天全球卫星的情况下，稍微大当量的大号“火箭”，起飞基本都知道了，这准备时间是30分钟。

　　问题就在于砸下来的速度太快了。

　　你想要拦截一个物体，靠的是爬升段的速度......

　　所以今天，没有任何一个国家敢说自己能拦截那种跑去太空往下分体砸的洲际导弹，这不现实。

　　因为你并不知道，那玩意跑到太空后，到底分体后往哪砸，只是有30分钟的准备时间，剩下的40秒才是拦截时间。

　　能拦截中导就可以吹破天了。

　　好了，到陨石。

　　陨石没有上升段，见面就是15000m/s的速度往下掉。这是基础速度.....有更快的陨石的，好几万米一秒的比比皆是。

　　陨石是不规则的，它在高速下落的过程会激起周边不规则的气流，这种空爆现象因为陨石的超高速会极其严重，导弹想锁定命中都困难。

　　而这玩意不规则导致它下来一直在各种气流翻动滚动，连掉的轨迹都不规则.....

　　这么高的速度，这么短的下坠时间，你用什么玩意能追得上这个速度的陨石？

　　靠现在化学燃料的火箭？

　　这动力有本事在大气层里克服地球引力，突破或者接近陨石掉落这个15000m/s的速度？

　　我糙，有这天顶星科技，美国不跪是等死吗？

　　这动力已经可以随时跨恒星系玩征服了，你造么？

　　这么夸张的动力，这么澎湃的力量，都能推动反导地面爬升接近15000m/s了，你说背不动东西跑月球，我是不信的。占了月球，请问地球的土著，有什么能力对抗？

　　月球重力才地球的多少？那里往地球砸东西，难度比地球往月球砸小多了。

　　说白了，有这科技，随便建月球基地。

　　这动力是现在的近百倍。现在长征5号扣扣索索25吨，我也不说翻100倍了，一发就能带1000吨物资上去。这叫什么？这是一整车皮一整车皮的在拉货啊......

　　美国只能跪啊，真只能跪，慢一秒都要被清算。

　　什么拜登、布林肯，包括它们真实的幕后，那帮掌控能源武器粮食等的家族巨头，都得脱光光赤裸裸，翘着白花花的屁股蛋子等抽，但凡抽少一下，都怕我们不满意，深怕被秋后算账。

　　还萝什么莉岛，他们自己就组团开着福特岛过来扮演萝莉了......

　　真的，不要看那么多美国科幻片，都是反常识的。

　　那种发射的火箭载人就跑去陨石登陆，然后装核弹爆破的戏码......

　　他们现在连月球都登不回去了，你指望能跑不规则的陨石上登陆？毫无前置的探空、探月、并轨一系列的活动，直接一发入魂就跳上未知的陨石，这就是骗傻子一乐的。

　　陨石高速运动的，基本没多少引力，真有引力自己想想得多重多大的陨石了，炸得动吗？

　　光那神奇火箭，怎么保持和陨石同运动轨迹同速，缓慢降落在上面，就匪夷所思了好吗.....

　　陨石在大气层外更快，一般陨石进入大气层都是减速的，因为空气阻力，而地球的引力对于陨石这种相对比较小的物体来说，其实很小很小，不足以对抗空气的阻力。如果引力大到盖过空气阻力，那就不用讨论了，地球都得裂两半。

　　我劝你还是多盯着自己女神照冲，比看科幻片靠谱......

　　自己意淫比看别人意淫不是更实际？

　　多年前，有次路过山里一家农家乐，正好饿了，两个人就进去准备吃饭。

　　农家乐招牌上就是土鸡。

　　没菜单，直接报菜。

　　留了个心眼，专门问了价格，问了两遍，才说260一只。

　　这么个前不着村后不着店的地方，就算到了镇上县城，那时候的价格，也不过100来块钱的事情。

　　这个农家乐不算大，七八张桌子，只有我们两个客人。

　　这个时候，人已经坐下来了，茶水也立刻就上了。

　　不存在吃不起的问题，几百块钱还是有的。

　　就是不太舒服。

　　沉默了一会。

　　忽然就想通了。

　　人都打算宰你了，你还在纠结好不好意思。

　　然后就起身走了。

　　继续开车20分钟，到了个大镇，遍地饭馆，价格也公道。

　　后记：这件事情已经过去十多年了，一直记忆犹新，因为这是我第一次，彻彻底底通通透透的想清楚了，这件小小的事情，最终改变了我的人生态度。

　　后面这些年里，每次碰到“来都来了”“坐都坐下了”“人家都给你介绍半天了”，又觉得不合适的时候，心里就涌现出那一句神奇的话：“你都打算宰我了。。。”，这时候，所有的不好意思，所有的愧疚，统统烟消云散，后面，自然是理直气壮风轻云淡的说一句：哎呀，太贵了，算了吧。

　　又气又可笑的是

　　UZI的卡莎心态爆炸，他是主动去上路逛街的

　　可米勒说的却是

　　——“要被一波了，卡莎根本回不来”

　　关于EDG的问题，还是那句话

　　别把希望放在管理层能指出选手问题，然后坐等选手进行改正

　　那些队员们只不过是表面上敷衍假装配合而已

　　实际上对于整个游戏的状态调整一点帮助都没

　　目前EDG的每一个队员，他们心里都有自己的小九九

　　他们都认为自己打的没问题

　　队伍之所以会输，那是因为有问题的是其他人

　　所以说真的，如果EDG真的想迎来蜕变

　　该吵就吵嘛，该骂就骂嘛，实在不行就打一架

　　不打不相识，不骂不清醒

　　都是成熟大男人了，总不能连这点抗压能力都没有吧？

　　队员之间如果再不撕破脸皮指出互相的问题

　　别说世界赛了，季后赛说不定都要一轮游了

　　现在EDG这种沉闷的队内气氛

　　互相看不爽，互相有怨气，互相又不说

　　如果说之前都还能憋着忍着，那今天这场比赛的最后

　　UZI直接当着所有人的面爆发了

　　WBG带着大龙推下路的最后一波，明明还有机会守家的

　　当时JIEJIE和Ale其实都还活着

　　结果，UZI直接心态炸了，头都不会就往上路走，完全不守家

　　最终直接被WBG推平基地

　　全面详细解析CMOS和CCD图像传感器

　　参考文献链接

　　https://mp.weixin.qq.com/s/Do5frkyGKw_ZuwY0TYSURQ

　　https://mp.weixin.qq.com/s/vsCPDvrPnBsmjlbn4Mxzdw

　　https://mp.weixin.qq.com/s/fJz6b-ejM8snu6R1bSAzBA

　　CMOS和CCD图像传感器有什么区别？9张动画来说明

　　在智能制造，自动化等设备中，离不开机械视觉，而说起机器视觉，一定少不了图像传感器。

　　几十年来，CCD和CMOS技术，一直在争夺图像传感器的优势。

　　那么这两种传感器有什么区别？

　　今天我们就来分享一下。

　　先给结果，再看图说话。

　　CCD VS CMOS

　　还是CMOS和CCD更顺耳。

　　整个像素区域可以看着是个矩阵，每个矩阵单元就是一个像素。

　　CMOS和CCD的微观结构

　　CCD的基本感光单元，是金属氧化物半导体电容器（MOS= Metal Oxide Semiconductor Capacity），它用作光电二极管和存储设备。

　　典型的 CCD 器件有四层:（a）底部掺杂硼的硅衬底（Silicon Substrate）、（b）沟道停止层（Channel Stop）、（c）氧化层（Silicon Dioxide）和（d）用于控制的栅电极（Polysilicon Gate Electrode）。

　　当栅极电压高时，氧化层下方会产生势能阱（Potential Well）。传入的光子可以激发势阱中的电子，这些电子可以被收集和引导，周围的掺杂区可防止受激电子泄漏。

　　使用 CCD相机生成图像，可分为四个主要阶段或功能：通过光子与器件光敏区域相互作用产生电荷、收集和存储释放的电荷、电荷转移和电荷测量。

　　①信号电荷的产生：CCD工作过程的第一步是电荷的产生。CCD可以将入射光信号转换为电荷输出，依据的是半导体的内光电效应（光伏效应）。

　　②信号电荷的存储：CCD工作过程的第二步是信号电荷的收集，就是将入射光子激励出的电荷收集起来成为信号电荷包的过程。

　　③信号电荷的传输（耦合）：CCD工作过程的第三步是信号电荷包的转移，就是将所收集起来的电荷包从一个像元转移到下一个像元，直到全部电荷包输出完成的过程。

　　④信号电荷的检测：CCD工作过程的第四步是电荷的检测，就是将转移到输出级的电荷转化为电流或者电压的过程。

　　这个过程可以用下面的动画来表示。

　　CCD中电荷转移示意图

　　CMOS微观结构示意图。

　　CMOS微观结构：和CCD最大的区别在于电荷的传输方式不同，CMOS使用金属导线传递。

　　CMOS像元工作示意图。传感器像素（一个反向偏置的二极管）连接到读出芯片中的像素电子元件。

　　CMOS像元工作示意图。

　　CMOS和CCD传感器工作原理

　　先来两张外观图，感觉一下CMOS和CCD长什么样。

　　CMOS外观图；包含像元，数字逻辑电路，信号处理器，时钟控制器等。

　　CCD外观图：包含水平和垂直移位寄存器，以及用于水平和垂直移位寄存器的时钟控制器，还有输出放大器等。

　　把这两种传感器抽象一下，有下面这两张电路图。

　　CCD传感器电路图：电压转换必须在电荷传送到水平移位寄存器后。

　　CMOS传感器示意图：各个像元内包含感光元件和电压转换器，可以在像元内把光子转换成电压。

　　忽略电路板部分，只关注感光部分，有如下的示意图。

　　CCD传感器示意图。CCD本质上是一个大阵列的半导体“桶”，可以将传入的光子转换为电子并保持累积的电荷。这些电荷，可以被垂直移位寄存器，向下转移到水平移位寄存器，水平移位寄存器以将电荷转换为电压并输出。

　　CMOS传感器示意图。互补金属氧化物半导体设计不是传输电荷桶，而是立即将电荷转换为电压，并在微线上输出电压。

　　CMOS图像传感器工作示意图。CCD在过程结束时将电荷转换为电压，而CMOS传感器则在开始时执行此转换（因为各像元内包含电压转换器）。然后可以通过紧凑、节能的微型电线输出电压。

　　CMOS图像传感器工作示意图，每个像元独立产生电压，可迅速输出。

　　CCD图像传感器工作示意图：在各个光电传感器中累积电荷后，它们会同时传输到垂直移位寄存器中，在此寄存器中电荷向下垂直移动并穿过水平寄存器。最后，电荷被转换为电压并被放大。

　　全幅CCD图像传感器工作示意图。全幅CCD是结构最简单的传感器，可以以非常高的分辨率生产。它们只有一个单线传输寄存器作为缓冲器，不能通过传感器控制设置快门速度。因此，传感器必须位于机械快门后面，因为光敏传感器表面只能在曝光时间内暴露在光线下。全幅CCD主要用于科学和天文学中的摄影目的。

　　行间传输CCD图像传感器工作示意图。在曝光时间结束时，来自传感器单元的电荷同时传输到所有像素的中间存储器，并通过垂直和水平位移从那里读出。行间传输CCD的优势在于它们可以快速、完全地从传感器单元接收图像信息，中间存储不需要机械锁。这种设计的缺点是，传感器的填充系数较低，这会导致对光的敏感度降低，或在低光下更容易产生噪音。

　　帧传输CCD工作示意图。曝光后，存储的图像或单元中的电荷会非常迅速地转移到转移寄存器中。然后以与全帧 CCD相同的方式从传输寄存器读取电荷。

　　帧间行传输CCD工作示意图。结合了行间和全幅CCD原理。通过这种结构，有源传感器单元的电荷可以非常快速地传输到中间存储单元，并从那里同样快速地传输到完全不透光的传输寄存器。

　　关于CCD工作原理，有一个经典的区域雨水测量比喻。

　　CCD串行读出方式，可以用桶旅测量区域雨量来示意。其中落在桶阵列上的降雨强度可能因地而异，与成像传感器上的入射光子相似，如图（a）。

　　这些桶在积分期间收集了不同数量的信号（水），桶在传送带上向代表串行寄存器（Serial Bucket Array）的一排空桶传送。在图（b），一整排存储桶被并行移动到串行寄存器的存储库中。串行移位和读出操作如图（c）所示，其中描绘了每个桶中累积的雨水被顺序转移到校准的测量容器中，这类似于CCD输出放大器。当串行传送带上所有容器的内容物按顺序测量完毕后，另一列并行班次（Parallel Register Shift）将下一行收集桶的内容物转移到串行记录容器中，重复该过程，直到每个桶（像素）的内容物都测量完毕。

　　下面这个动画，示意这个有趣的过程，注意，实际是一桶一桶地测量。

　　CCD雨量比喻示意图。

　　结论

　　有了前面的了解，我们就直接给出结论了。

　　CCD和CMOS传感器之间的主要区别在于处理每个像素的方式：CCD将光生电荷从一个像素移动到另一个像素，并在输出节点将其转换为电压。CMOS成像器，在每个像素上使用多个晶体管，将每个像素内的电荷转换为电压，以使用更传统的导线放大和移动电荷。

　　CCD和CMOS传感器的区别：CCD像元产生的电荷，需要先寄存在垂直寄存器中，然后分行传送到水平寄存器，最后单独依次测量每个像元的电荷并放大输出信号。而CMOS传感器，则可以在每个像元中产生电压，然后通过金属线，传送到放大器输出，速度更快。

　　CCD将光生电荷从一个像素移动到另一个像素，并在输出节点将其转换为电压。CMOS成像器，在每个像素上使用多个晶体管，将每个像素内的电荷转换为电压，以使用更传统的导线放大和移动电荷。

　　CMOS VS CCD

　　CCD VS CMOS。

　　CMOS比CCD有一些明显的优势：

　　CMOS 传感器具有比 CCD 更快的数据检索速度。在 CMOS中，每个像素都单独放大，而不是在 CCD 中的公共端节点处理数据。这意味着每个像素都有自己的放大器，处理器消耗的噪声可以在像素级调低，然后放大以获得更高的清晰度，而不是在端节点一次性放大每个像素的原始数据。

　　CMOS 传感器更节能且生产成本更低。它们可以通过重新利用现有的半导体来构建。与CCD中的高压模拟电路相比，这些也使用更少的功率。

　　CCD传感器的图像质量优于CMOS传感器。然而，CMOS传感器在功耗和价格等方面优于CCD传感器。

　　1873年，科学家约瑟·美(Joseph May)及伟洛比·史密夫(WilloughbySmith)就发现了硒元素结晶体感光后能产生电流，由此，电子影像发展开始，随着技术演进，图像传感器性能逐步提升。1.20世纪50年代——光学倍增管(Photo Multiplier Tube，简称PMT)出现。2.1965年-1970年，IBM、Fairchild等企业开发光电以及双极二极管阵列。3.1970年，CCD图像传感器在Bell实验室发明，依靠其高量子效率、高灵敏度、低暗电流、高一致性、低噪音等性能，成为图像传感器市场的主导。4.90年代末，步入CMOS时代。

　　图像传感器的历史沿革——PMT1.光电倍增管（简称光电倍增管或PMT），真空光电管的一种。工作原理是：由光电效应引起，在PMT入射窗处撞击光电阴极的光子产生电子，然后由高压场加速，并在二次加工过程中在倍增电极链中倍增发射。2.光电倍增管是一种极其灵敏的光检测器，可探测电磁波谱紫外，可见和近红外范围内光源，提供与光强度成比例的电流输出，广泛应用于验血，医学成像，电影胶片扫描（电视电影），雷达干扰和高端图像扫描仪鼓扫描仪中。

　　图像传感器的历史沿革——CCD

　　1.数字成像始于1969年，由Willard Boyle和George E. Smith于AT＆T贝尔实验室发明。

　　2.最初致力于内存→“充电'气泡'设备”，可以被用作移位寄存器和区域成像设备。

　　3.CCD是电子设备，CCD在硅芯片（IC）中进行光信号与电信号之间的转换，从而实现数字化，并存储为计算机上的图像文件。

　　4.2009年， Willard Boyle和George E. Smith获得诺贝尔物理学奖。

　　国际空间站使用CCD相机

　　1.1997年，卡西尼国际空间站使用CCD相机（广角和窄角）

　　2.美国宇航局局长丹尼尔戈尔丁称赞CCD相机“更快，更好，更便宜”；声称在未来的航天器上减少质量，功率，成本，都需要小型化相机。而电子集成便是小型化的良好途径，而基于MOS的图像传感器便拥有无源像素和有源像素（3T）的配置。

　　图像传感器的历史沿革——CMOS图像传感器

　　1.CMOS图像传感器使得“芯片相机”成为可能，相机小型化趋势明显。

　　2.2007年，Siimpel AF相机模型的出现标志着相机小型化重大突破。

　　3.芯片相机的崛起为多个领域（车载，军工航天、医疗、工业制造、移动摄影、安防）等领域的技术创新提供了新机遇。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！

　　CMOS图像传感器走向商业化

　　1.1995年2月，Photobit公司成立，将CMOS图像传感器技术实现商业化。

　　2.1995-2001年间，Photobit增长到约135人，主要包括：私营企业自筹资金的定制设计合同、SBIR计划的重要支持（NASA/DoD）、战略业务合作伙伴的投资，这期间共提交了100多项新专利申请。

　　3.CMOS图像传感器经商业化后，发展迅猛，应用前景广阔，逐步取代CCD成为新潮流。

　　CMOS图像传感器的广泛应用

　　2001年11月，Photobit被美光科技公司收购并获得许可回归加州理工学院。与此同时，到2001年，已有数十家竞争对手崭露头角，例如Toshiba，STMicro，Omnivision，CMOS图像传感器业务部分归功于早期的努力促进技术成果转化。后来，索尼和三星分别成为了现在全球市场排名第一，第二。后来，Micron剥离了Aptina，Aptina被ON Semi收购，目前排名第4。CMOS传感器逐渐成为摄影领域主流，并广泛应用于多种场合。

　　CMOS图像传感器发展历程

　　70年代：Fairchild

　　80年代：Hitachi

　　80年代初期：Sony

　　1971年：发明FDA&CDS技术

　　80年中叶：在消费市场上实现重大突破；

　　1990年：NHK/Olympus,放大MOS成像仪(AMI)，即CIS

　　1993年：JPL,CMOS有源像素传感器，

　　1998年：单芯片相机，2005年后：CMOS图像传感器成为主流。

　　CMOS图像传感器技术简介

　　CMOS图像传感器

　　CMOS图像传感器（CIS）是模拟电路和数字电路的集成。主要由四个组件构成：微透镜、彩色滤光片（CF）、光电二极管（PD）、像素设计。

　　1.微透镜：具有球形表面和网状透镜；光通过微透镜时，CIS的非活性部分负责将光收集起来并将其聚焦到彩色滤光片。

　　2.彩色滤光片（CF）：拆分反射光中的红、绿、蓝（RGB）成分，并通过感光元件形成拜尔阵列滤镜。

　　3.光电二极管（PD）：作为光电转换器件，捕捉光并转换成电流；一般采用PIN二极管或PN结器件制成。

　　4.像素设计：通过CIS上装配的有源像素传感器(APS)实现。APS常由3至6个晶体管构成，可从大型电容阵列中获得或缓冲像素，并在像素内部将光电流转换成电压，具有较完美的灵敏度水平和的噪声指标。

　　Bayer阵列滤镜与像素

　　1.感光元件上的每个方块代表一个像素块，上方附着着一层彩色滤光片（CF），CF拆分完反射光中的RGB成分后，通过感光元件形成拜尔阵列滤镜。经典的Bayer阵列是以2x2共四格分散RGB的方式成像，Quad Bayer阵列扩大到了4x4，并且以2x2的方式将RGB相邻排列。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！

　　2.像素，即亮光或暗光条件下的像素点数量，是数码显示的基本单位，其实质是一个抽象的取样，我们用彩色方块来表示。

　　3.图示像素用R（红）G（绿）B（蓝）三原色填充，每个小像素块的长度指的是像素尺寸，图示尺寸为0.8μm。

　　Bayer阵列滤镜与像素

　　滤镜上每个小方块与感光元件的像素块对应，也就是在每个像素前覆盖了一个特定的颜色滤镜。比如红色滤镜块，只允许红色光线投到感光元件上，那么对应的这个像素块就只反映红色光线的信息。随后还需要后期色彩还原去猜色，最后形成一张完整的彩色照片。感光元件→Bayer滤镜→色彩还原，这一整套流程，就叫做Bayer阵列。

　　前照式（FSI）与背照式（BSI）

　　早期的CIS采用的是前面照度技术FSI（FRONT-SIDE ILLUMINATED），拜尔阵列滤镜与光电二极管（PD）间夹杂着金属（铝，铜）区，大量金属连线的存在对进入传感器表面的光线存在较大的干扰，阻碍了相当一部分光线进入到下一层的光电二极管（PD），信噪比较低。技术改进后，在背面照度技术BSI（FRONT-SIDE ILLUMINATED）的结构下，金属（铝，铜）区转移到光电二极管（PD）的背面，意味着经拜尔阵列滤镜收集的光线不再众多金属连线阻挡，光线得以直接进入光电二极管；BSI不仅可大幅度提高信噪比，且可配合更复杂、更大规模电路来提升传感器读取速度。

　　CIS参数——帧率