|CMOS图像传感器科普( 二 )
3.CMOS图像传感器经商业化后 ， 发展迅猛 ， 应用前景广阔 ， 逐步取代CCD成为新潮流 。
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CMOS图像传感器的广泛应用
2001年11月 ， Photobit被美光科技公司收购并获得许可回归加州理工学院 。与此同时 ， 到2001年 ， 已有数十家竞争对手崭露头角 ， 例如Toshiba ， STMicro ， Omnivision ， CMOS图像传感器业务部分归功于早期的努力促进技术成果转化 。后来 ， 索尼和三星分别成为了现在全球市场排名第一 ， 第二 。后来 ， Micron剥离了Aptina ， Aptina被ON Semi收购 ， 目前排名第4 。CMOS传感器逐渐成为摄影领域主流 ， 并广泛应用于多种场合 。
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CMOS图像传感器发展历程
70年代：Fairchild
80年代：Hitachi
80年代初期：Sony
1971年：发明FDA&CDS技术
80年中叶：在消费市场上实现重大突破；
1990年：NHK/Olympus,放大MOS成像仪(AMI) ， 即CIS
1993年：JPL,CMOS有源像素传感器 ，
1998年：单芯片相机 ， 2005年后：CMOS图像传感器成为主流 。
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CMOS图像传感器技术简介
CMOS图像传感器
CMOS图像传感器（CIS）是模拟电路和数字电路的集成 。主要由四个组件构成：微透镜、彩色滤光片 （CF）、光电二极管（PD）、像素设计 。
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1.微透镜：具有球形表面和网状透镜；光通过微透镜时 ， CIS的非活性部分负责将光收集起来并将其聚焦到彩色滤光片 。
2.彩色滤光片（CF）：拆分反射光中的红、绿、蓝 （RGB）成分 ， 并通过感光元件形成拜尔阵列滤镜 。
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3.光电二极管（PD）：作为光电转换器件 ， 捕捉光并转换成电流；一般采用PIN二极管或PN结器件制成 。
4.像素设计：通过CIS上装配的有源像素传感器(APS)实现 。APS常由3至6个晶体管构成 ， 可从大型电容阵列中获得或缓冲像素 ， 并在像素内部将光电流转换成电压 ， 具有较完美的灵敏度水平和的噪声指标 。
Bayer阵列滤镜与像素
1.感光元件上的每个方块代表一个像素块 ， 上方附着着一层彩色滤光片（CF） ， CF拆分完反射光中的RGB成分后 ， 通过感光元件形成拜尔阵列滤镜 。经典的Bayer阵列是以2x2共四格分散RGB的方式成像 ， Quad Bayer阵列扩大到了4x4 ， 并且以2x2的方式将RGB相邻排列 。
2.像素 ， 即亮光或暗光条件下的像素点数量 ， 是数码显示的基本单位 ， 其实质是一个抽象的取样 ， 我们用彩色方块来表示 。
3.图示像素用R（红）G（绿）B（蓝）三原色填充 ， 每个小像素块的长度指的是像素尺寸 ， 图示尺寸为0.8μm 。
Bayer阵列滤镜与像素
滤镜上每个小方块与感光元件的像素块对应 ， 也就是在每个像素前覆盖了一个特定的颜色滤镜 。比如红色滤镜块 ， 只允许红色光线投到感光元件上 ， 那么对应的这个像素块就只反映红色光线的信息 。随后还需要后期色彩还原去猜色 ， 最后形成一张完整的彩色照片 。感光元件→Bayer滤镜→色彩还原 ， 这一整套流程 ， 就叫做Bayer阵列 。
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