cmos图像传感器如何区分色彩。

你的麻辣鸡腿 2024-05-30 18:41:11
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cmos传感器通过感光上的彩色滤光片来区彩的。具体见下:每个感光元件对应图像传感器中的一个像点,由于感光元件只能感应光的强度,无法捕获色彩信息,因此必须在感光元方覆盖彩色滤光片。在这方面,不同的传感器厂商有不同的解决方案,最常用的做法是覆盖rgb红绿蓝三色滤光片,以1:2:1的构成由四个像点构成一个彩色像素(即红蓝滤光片分别覆盖一个像点,剩下的两个像点都覆盖绿色滤光片),采取这种比例的原因是人眼对绿色较为敏感。而索尼的四色ccd技术则将其中的一个绿色滤光片换为**色(英文emerald,有些媒体称为e通道),由此组成新的r、g、b、e四色方案。不管是哪一种技术方案,都要四个像点才能够构成一个彩色像素,这一点大家务必要预先明确。 在接受光照之后,感光元件产生对应的电流,电流大小与光强对应,因此感光元件直接输出的电信号是模拟的。在ccd传感器中,每一个感光元件都不对此作进一步的处理,而是将它直接输出到下一个感光元件的存储单元,结合该元件生成的模拟信号后再输出给第三个感光元件,依次类推,直到结合最后一个感光元件的信号才能形成统一的输出。由于感光元件生成的电信号实在太微弱了,无法直接进行模数转换工作,因此这些输出数据必须做统一的放大处理—这项任务是由ccd传感器中的放大器专门负责,经放大器处理之后,每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大;但由于ccd本身无法将模拟信号直接转换为数字信号,因此还需要一个专门的模数转换芯片进行处理,最终以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的dsp处理芯片。而对于cmos传感器,上述工作流程就完全不适用了。cmos传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑,当感光二极管接受光照、产生模拟的电信号之后,电信号首先被该感光元件中的放大器放大,然后直接转换成对应的数字信号。换句话说,在cmos传感器中,每一个感光元件都可产生最终的数字输出,所得数字信号合并之后被直接送交dsp芯片处理—问题恰恰是发生在这里,cmos感光元件中的放大器属于模拟器件,无法保证每个像点的放大率都保持严格一致,致使放大后的图像数据无法代表拍摄物体的原貌—体现在最终的输出结果上,就是图像中出现大量的噪声,品质明显低于ccd传感器。 20210311
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