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圖像傳感器的工作原理是什么 圖像傳感器的技術參數有哪些

本文章由注冊用戶 知識雜談 上傳提供 2025-05-16 評論 0
摘要:圖像傳感器是用于捕捉光學圖像并將其轉化為電信號的設備,圖像傳感器的工作原理主要是基于光電效應,將光學圖像轉換為電信號,進而生成數字圖像。了解圖像傳感器的成像原理和主要參數對于產品的選型時非常重要的。下面來具體了解下圖像傳感器的工作原理和圖像傳感器的技術參數。

一、圖像傳感器的工作原理是什么

圖像傳感器的(de)(de)工作原(yuan)理主要基于利(li)用光(guang)(guang)(guang)電器(qi)件(jian)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)電轉換功能,將感(gan)光(guang)(guang)(guang)面(mian)上(shang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)像轉換為(wei)與光(guang)(guang)(guang)像成相應比例(li)關(guan)系的(de)(de)電信號。具(ju)體來說(shuo),圖像傳感(gan)器(qi)通(tong)過其光(guang)(guang)(guang)敏(min)元件(jian)(如光(guang)(guang)(guang)敏(min)二極管(guan)、光(guang)(guang)(guang)敏(min)三極管(guan)等)將接收到的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)信號轉換成電信號。這一過程涉及將受光(guang)(guang)(guang)面(mian)上(shang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)像分(fen)成許多(duo)小單元,然后(hou)轉換成可(ke)用的(de)(de)電信號。

圖(tu)像傳感器(qi)的(de)(de)基本(ben)結構包括光線(xian)進入(ru)的(de)(de)透鏡(jing)、光敏(min)元件及其周圍電路和處(chu)理芯片(pian)。光線(xian)通(tong)過透鏡(jing)射入(ru)圖(tu)像傳感器(qi)后(hou),擊中光敏(min)元件上的(de)(de)光敏(min)單元,引起電子的(de)(de)釋(shi)放并聚集在芯片(pian)的(de)(de)輸出端(duan),形成電壓信號(hao)。這些電壓信號(hao)隨后(hou)被處(chu)理芯片(pian)轉換為數字(zi)信號(hao),用于生成圖(tu)像。

二、圖像傳感器的技術參數有哪些

1、像元尺寸

像(xiang)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)尺(chi)寸(cun)指芯(xin)片像(xiang)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)陣列上(shang)每個(ge)像(xiang)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)實際物理尺(chi)寸(cun),通常的(de)(de)尺(chi)寸(cun)包括(kuo)14um,10um,9um,7um,6.45um,3.75um 等。像(xiang)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)尺(chi)寸(cun)從(cong)某種程度上(shang)反映(ying)了芯(xin)片的(de)(de)對光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)響應(ying)能(neng)力(li),像(xiang)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)尺(chi)寸(cun)越小(xiao),能(neng)夠接(jie)收到的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)子數量(liang)越多,在(zai)同樣的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)照(zhao)條件和曝光(guang)(guang)(guang)時(shi)間(jian)內產生(sheng)的(de)(de)電荷數量(liang)越多。對于弱光(guang)(guang)(guang)成像(xiang)而(er)言,像(xiang)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)尺(chi)寸(cun)是芯(xin)片靈(ling)敏度的(de)(de)一種表(biao)征(zheng)。

2、靈敏度

靈(ling)敏度是芯(xin)(xin)片的重要參數之一(yi),它具有兩種(zhong)物理(li)意義。一(yi)種(zhong)指光(guang)(guang)器件的光(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)換能力,與響應率(lv)的意義相同。即(ji)芯(xin)(xin)片的靈(ling)敏度指在一(yi)定光(guang)(guang)譜范圍內(nei),單位曝(pu)光(guang)(guang)量的輸出信號電(dian)壓(電(dian)流(liu)),單位可(ke)以為(wei)納安/勒克(ke)斯(si)nA/Lux、伏(fu)/瓦(V/W)、伏(fu)/勒克(ke)斯(si)(V/Lux)、伏(fu)/流(liu)明(V/lm)。另一(yi)種(zhong)是指器件所能傳(chuan)感的對(dui)地輻射功率(lv)(或照度),與探測率(lv)的意義相同。單位可(ke)用瓦(W)或勒克(ke)斯(si)(Lux)表示。

3、壞點數

由于(yu)受到制造工藝(yi)的(de)(de)限制,對于(yu)有幾百(bai)萬(wan)像素點的(de)(de)傳感(gan)器而言,所有的(de)(de)像元都是好的(de)(de)情(qing)況幾乎不太可能(neng),壞(huai)點數(shu)是指芯片中壞(huai)點(不能(neng)有效(xiao)成像的(de)(de)像元或(huo)相應不一致(zhi)性(xing)大(da)于(yu)參數(shu)允(yun)許范圍的(de)(de)像元)的(de)(de)數(shu)量(liang),壞(huai)點數(shu)是衡量(liang)芯片質(zhi)量(liang)的(de)(de)重要參數(shu)。

4、光譜響應

光譜響應是指芯片對于不同光波長光線的響應能力,通常用光譜響應曲線給出。從產品(pin)的技術發展趨勢看(kan),無論是(shi)CCD還是(shi)CMOS,其體積小型化及(ji)高像素(su)化仍是(shi)業界積極研發的目標。因為像素(su)尺寸小則圖像產品(pin)的分辨率越高、清晰度越好、體積越小,其應用面更廣泛。

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