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剖析Nikon D2H所使用的新感光组件: LBCAST

[2004-05-03]      责任编辑:ansel    点击量:

    在Nikon D2H的发布会上,邀请到了日本 Nikon 研发LBCAST的专家 Tetsuro Goto 来详细介绍LBCAST 的原理与优点。
    D2H 所使用的 LBCAST,感光面积 23.3x15.5mm,有效像素为 400万像素。从电路上来看,LBCAST 是 CMOS sensor 的一种。CMOS sensor 比起 CCD sensor,有制程简单、低耗电的优点,许多国产的低像素数字相机几乎都是采用 CMOS。不过由于组件本身的特性,CMOS sensor 的固定噪声会比 CCD 高(但 CMOS 的放大噪声则较低,详下文)。 LBCAST 便是为了改善这样的问题而产生的。以下便是 Tetsuro Goto 先生演示文稿的内容:

何谓 LBCAST 

     LBCAST 全名是 Lateral Buried Charge Accumulator & Sensing Transistor Array (暂译: 侧值式电荷累积感应晶体管数组),与 CMOS sensor 最大的差异,是将 CMOS 所使用的三颗晶体管合并成一个。

LBCAST 的架构 

   在读出感光组件资料时,LBCAST 使用 2-channel 读出,因此可大幅降低读出的时间,对于高速连拍相当有利。另外,在 IC 本身的制程设计上,LBCAST 使用的层数(二层)亦比 CMOS (三层)少。

LBCAST 的感光过程 

   在与镜头系统搭配时,影像讯号经过光学的低通滤波器(low-pass filter)、过滤高频噪声后,经过芯片上的感光镜片、彩色滤光片,最后成像在LBCAST上。

LBCAST 的优点 

   LBCAST 虽然是 CMOS-type 的 sensor ,不过在噪声抑制的效果上却比 CMOS 来得好。感光组件的噪声来源可分为两方面: Bandwidth Noise(频宽噪声) 与 Fixed Noise(固定噪声)。 Bandwidth Noise 是指因为线路的放大讯号处理所引起的噪声; Fixed Noise 则是指感光组件区域本身所引起的噪声。比较三种感光组件的噪声,在线路放大噪声(Bandwidth Noise)方面,

Bandwidth Noise: LBCAST < CMOS < CCD

亦即以 LBCAST 的噪声最低,CCD 最多。在感光固定噪声(Fixed Noise)方面,则是

Fixed Noise: CCD < LBCAST < CMOS;

亦即 CCD 的噪声最低,CMOS 最多,LBCAST 表现则比 CMOS 好。

另外在功率消耗方面,LBCAST 也比 CMOS、CCD 来的低。

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