光子和電子

　　電子成像的基本前提是，光能以保留視覺信息的方式轉(zhuǎn)化為電能，從而使我們能夠重建場景的光學(xué)特性。光子和電子之間的這種可預(yù)測的相互作用，啟動了捕捉數(shù)字圖像的過程。在入射光子傳遞的能量被轉(zhuǎn)換為電能后，系統(tǒng)必須具有某種方式來量化這種能量，并將其存儲為數(shù)值序列(或矩陣)。

　　在大多數(shù)圖像傳感器中，從光到電的轉(zhuǎn)換是由光電二極管完成的，它是一個PN結(jié)，其結(jié)構(gòu)有利于產(chǎn)生響應(yīng)入射光的電子空穴對。　　

　　光電二極管通常由硅制成，但其他半導(dǎo)體材料(如砷化銦、銻化銦、碲化汞鎘等)也被用于各種特殊用途。

　　Pinned型光電二極管

　　圖像傳感器技術(shù)的一個重要進(jìn)步是研究人員創(chuàng)造了一種Pinned型的光電二極管。在上圖中，光電二極管與普通二極管一樣，由一個p型區(qū)域和一個n型區(qū)域組成。

　　Pinned型光電二極管有一個額外的區(qū)域，由高度摻雜的p型(簡稱p+)半導(dǎo)體制成;如圖所示，它比其他兩個區(qū)域更薄。

　　該圖展示了集成到圖像傳感器中的Pinned光電二極管的結(jié)構(gòu)

　　在1980年代引入的Pinned光電二極管解決了與光產(chǎn)生的電荷延遲轉(zhuǎn)移相關(guān)的問題(稱為 "滯后")。Pinned式光電二極管還提供了較高的量子效率、改進(jìn)的噪聲性能和較低的暗電流(我們將在本系列的后面再談這些概念)。

　　如今，幾乎所有CCD和CMOS圖像傳感器中的光敏元件都是Pinned光電二極管。

　　圖像傳感器的類型

　　兩種主要的成像技術(shù)是CCD(電荷耦合器件)和CMOS。

　　此外還有一些其他類型的傳感器，比如NMOS傳感器用于光譜學(xué)，**號處理器或FPGA的計算能力。

　　還需要考慮壓縮，尤其是當(dāng)您需要將圖像存儲在內(nèi)存中或以無線方式傳輸圖像時。這可以通過軟件或可編程硬件來執(zhí)行。

　　?。?span style="font-family: "Microsoft Yahei", Avenir, "Segoe UI", "Hiragino Sans GB", STHeiti, "Microsoft Sans Serif", "WenQuanYi Micro Hei", sans-serif; font-size: 18px;">EETOP編譯自allaboutcircuits）