Page 22 - CMOS影像感測器的元視覺：超越人眼看世界

COVER STORY
圖2:針對CIS設計，SNR和動態範圍等特性至關重要。
持續多久?人眼的解析度在靜態影 像中心附近是576百萬畫素(MP)， 而在動態影像上約為8MP。為了達 到這樣的程度，CIS一直在不斷進化 中。這種發展速度在1.12μm畫素 尺寸和1 3MP解析度左右開始稍微 放慢了腳步，但合併2×2畫素與相 同的彩色濾光片之「畫素四合一」 (Quad)技術導入，再次加快了將畫 素尺寸迅速縮小到0.7μm的範圍， 並將解析度縮小到64MP的速度。
現在，藉由Nona (3×3)和 QxQ (4×4)技術，畫素尺寸已持續 進化到0.6X-μm的範圍。接著，畫 素微縮的技術使得最近得以釋出 108MP解析度的感測器，同時，大 家也愈發期待不久後200MP畫素 的相機解析度即將問世。
圖3:低光SNR與動態範圍延伸等特性在影片錄製應用中扮演決定性角色。
業界目前已經大幅迎頭趕 上了。影片不需要高解析度，這 就是為何積極採用上述畫素 合併(pixel-binding)技術的原 因。藉此技術，攝影機如今能以 每秒60格(60fps)的速率支援4K (4,000×2,000:8MP)影片錄製而 不中斷。畫素合併技術讓攝影機能 夠維持影片中較大畫素的特性，實 現超低光靈敏度以及動態範圍。未 來，在影片錄製方面預期還會為消 費者帶來超低光、動態範圍延伸技 術以及快速自動對焦等加值功能。
圖4:CIS設計在畫素微縮技術上演進。
面積持續微縮以及縮小畫素 尺寸，是所有半導體元件的宿命。 為了在較小面積上維持相同特性， 業界一直在元件和製程方面投入大 量心血。這類技術包括摻雜最佳化 (doping optimization)和垂直傳輸 閘(vertical transfer gate)，可提升
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