你知道吗，像胶卷有不同的感光度一样，数码相机也有高感光度传感器。

48基础课其他影像传感器——FoveonX3、超级CCD、Truesense高感光度传感器本期将为大家介绍...

基础课本期将为大家介绍当前几种与众不同的传感器技术。

Foveon传感器－X3

Foveon传感器适用CMOS半导体工艺，但是却用了三层光电探测器来“看”色彩，某种意义上它是模仿彩色胶片。

Foveon X3影像传感器，由Foveon公司于2002年推出。它是一种光电探测器，使用嵌入硅中的三种不同的势阱收集光电子。Foveon传感器和以CFA为标准的常规传感器不同，它能够在阵列中的每个像素上获得红绿蓝三种颜色。上图为横截面图，描绘了传感器的内部层次，Foveon传感器是通过垂直叠加三层积聚电荷的势阱构成的，因而能从不同的深度收集光量子。短波长光线是在靠近硅的表面被吸收的，而长波长的光线在硅的深层阱的结构中被吸收。硅自身充当彩色滤光镜，因为蓝色光量子更易于在靠近势阱的上层进行重组，而红色光量子更易于穿透势阱在靠近阱的更深处进行重组。适马SD9是第一款适用Foveon X3传感器的数字单反相机。它生成1020万像素的原始图像文件，其中每个色彩频道包含340万像素。场景中的图像袭击主要包含红、蓝两种原色时，用X3传感器拍摄的图像与适用拜尔传感器拍摄的图像相比具有更高的清晰度。X3传感器的清晰度号称能媲美拜尔传感器的500万～800万像素的清晰度。但是，弱光下X3传感器拍摄的图像具有更明显的噪点。超级CCD

超级CCD基于CCD技术，但是它使用了一种类似于“蜂巢”的新型像素分布设计。

由于垂直CCD中的电荷存储区的存在，隔行传输阵列（IT）CCD和CMOS结构中的一个难题是其相对较低的填充因数。相对于普通ITCCD，一种能够增加像素有源区域（光敏区）的排列方式是像素隔行阵列CCD（PIA CCD）。PIACCD广为人知的另一个名称是超级CCD，由富士公司于1999年开发成功的。八角形的像素排列成蜂窝状（如上图b），由于光电探测器略微大了些，所以这种排列方式增加了感光性。超级CCD的像素间距在垂直和水平方向要比一个拥有相同像素数的普通IT CCD（如上图a）小的多。不过这种排列也增加了对角线上的像素间距。超级CCD的采样特性更适合于人类视觉系统的特性，因此人类视觉系统对垂直和水平栅格更加敏感。

富士公司已经开发了几代更新的传感器，被称之为超级CCD HR（高清晰）和超级CCD SR（超级动态范围）。SR传感器和HR传感器使用同样的蜂巢形格式。

柯达Truesense高感光度传感器

一种被称为“全色”（单色）像素的彩色滤光镜阵列能够提供更高的光线敏感度。由于红绿蓝色滤光镜构成的拜尔模式传感器，其总体感光度低于未装任何彩色滤光镜的传感器。这是因为拜尔模式中的每一个滤光镜都具有一定的光谱透射系数，它会减弱入射光中的可见光谱。拜尔模式并不适合弱光条件下的成像，因为进入感光单元的光子更少，意味着生成的电子也很少，最终导致图像上出现过多的噪点。另一种滤光镜模式由于在彩色滤光镜阵列中加入了全色（或透明）像素，与拜尔模式相比具有更高的敏感度。由于全色像素对所有可见光波都具有敏感性，因而传感器能够收集到更多的入射光。基于这个原理的多种滤光镜模式于2007年有伊士曼柯达公司提出。其中一种模式基于拜尔模式的设计（如下图），在这一布局中传感器上有一半像素的全色像素，四分之一是绿色像素，剩下的由蓝色和红色像素均分。这一技术可以应用于任意尺寸和像素的传感器上。



这种传感器的感光度要比传统的拜尔模式传感器高一到两档，不足之处在于彩色像素的分辨率要低于拜尔模式。为了将全色像素与色彩像素的像素信息融合到一起生成全色图像而采用了一种特殊算法。柯达已经开发出应用Truesense彩色滤光镜模式的CCD和CMOS传感器，它们被用于高分辨率中画幅摄影、HDTV视频和移动成像领域。

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