圖像傳感器基本原理 Essential Principles of Image Sensors

目錄
譯者序
英文版前言
日文版前言
第1章 成像任務及圖像傳感器的功能 1
1.1 圖像信息的構成 1
1.2 圖像傳感器輸出和圖像信號構成.3
1.2.1 單色靜態圖像 3
1.2.2 彩色靜態圖像 5
1.2.3 彩色動態圖像 6
1.3 圖像傳感器的基本原理8
參考文獻 9
第2章 圖像傳感器內的元件及電路 11
2.1 元器件組成 11
2.1.1 硅器件物理基礎 11
2.1.2 pn結 15
2.1.3 MOS結構 17
2.1.4 掩埋型MOS結構 21
2.1.5 光柵二極管 24
2.1.6 光電二極管 25
2.1.7 掩埋型光電二極管/鉗位光電二極管 25
2.2 光敏材料——硅 26
2.2.1 p型襯底的np型光電二極管 27
2.2.2 p阱的npn型光電二極管 28
2.3 電路元件 29
2.3.1 浮置擴散放大器 29
2.3.2 源跟隨放大器 30
2.3.3 相關雙採樣電路 32
參考文獻 34
第3章 圖像傳感器中的主要噪聲類型 35
3.1 噪聲幅值 36
3.2 電路噪聲（kTC噪聲） 38
3.3 晶體管噪聲 39
3.3.1 1/f噪聲 39
3.3.2 熱噪聲 40
3.3.3 隨機電報噪聲 40
3.4 散粒噪聲 41
3.5 使用相關雙採樣降低浮置擴散放大器噪聲 43
參考文獻 45
第4章 積分時間和掃描模式 46
4.1 逐行掃描模式 46
4.2 隔行掃描模式 47
4.3 電子快門模式 48
第5章 圖像傳感器類型 49
5.1 CCD圖像傳感器 50
5.1.1 CCD工作原理 50
5.1.2 IT-CCD像素技術 60
5.1.3 CCD圖像傳感器的發展 71
5.2 MOS圖像傳感器 75
5.2.1 MOS圖像傳感器原理 75
5.2.2 MOS圖像傳感器的像素技術 79
5.2.3 MOS圖像傳感器研究進展 80
5.3 CMOS圖像傳感器 82
5.3.1 CMOS圖像傳感器原理.82
5.3.2 CMOS圖像傳感器的像素技術 83
5.3.3 CMOS圖像傳感器進展.95
5.4 電子快門 122
5.4.1 CCD圖像傳感器的電子快門 122
5.4.2 MOS和CMOS圖像傳感器的電子快門 122
5.5 各類圖像傳感器的現狀與前景比較 125
參考文獻 127
第6章 像素坐標點數字化對圖像質量的影響 134
6.1 採樣和採樣定理 134
6.2 空間域採樣 136
6.3 時域採樣 141
6.4 波長域採樣和彩色信息 142
參考文獻 145
第7章 提升圖像質量的技術 146
7.1 光強信息 146
7.1.1 靈敏度 146
7.1.2 動態範圍 148
7.2 空間信息 150
7.3 時間信息 153
7.3.1 基於幀的傳感器 153
7.3.2 事件驅動傳感器 157
7.4 顏色和波長信息 158
7.4.1 單片機彩色照相機系統 158
7.4.2 多波段攝像機系統 158
7.4.3 高光譜成像系統 159
參考文獻 160
第8章 成像系統 162
8.1 圖像信息質量的退化因素 162
8.2 信號處理 165
8.2.1 缺陷、亮度校正 166
8.2.2 白平衡 166
8.2.3 去馬賽克 166
8.2.4 顏色轉換 168
8.2.5 色彩和色調轉換 169
8.2.6 降噪 169
8.2.7 邊緣增強 170
8.2.8 圖像格式 170
8.2.9 數字信號處理器校正依賴綜合徵問題 170
8.3 三片式彩色照相機 170
參考文獻 171
後記 172
索引 173