目前市面上多數手機都已經內建有數位相機功能。但多數照相手機在光線不足的環境下所攝得之影像雜訊非常高,且清晰度與色彩品質均與實際景物相去甚遠。為了改正此一缺陷,安捷倫以強效型(Enhanced-Performance;EP)畫素結構發表新款CMOS影像感應器,以求提高照相手機之成像品質。
安捷倫半導體產品事業群資深經銷業務經理郭正哲表示,影像感應器在擷取高品質光線訊號與提供影像處理器最多信號、最少雜訊及更清晰影像之間,扮演了關鍵的角色。然而目前照相手機之CMOS影像感應器都必須面對三大問題:一、如何在光線微弱的環境下減低雜訊;二、如何維持一致性的全彩品質以提高畫面清晰度與色彩準確度;三、如何降低產品間之製造差異以提升畫素的一致性。針對這些常遇到之問題,安捷倫發表了一款解析度為130萬畫素之CMOS影像感應器。這種CMOS影像感應器採用強效型畫素結構,最大優點是能使照相手機或任何其他具備攝影功能之電腦裝置,既使處於光線不足的照明環境下都能攝得更清晰寫實的彩色影像。這種CMOS感應器不僅能減少過去感應器在光線不足環境下所產生的雜訊達十倍之多,最重要的是,藉由新技術的加入,CMOS感應器可拉近和CCD感應器之間的影像品質,讓照相手機等裝置所拍得的照片更接近於數位相機。
過去影像感應器需搭配體積大、佔空間且耗電大之輔助晶片,在設計上更增加其困難度。而此款CMOS感應器採用晶片影像處理和JPEG壓縮技術,不必使用輔助晶片,除了降低設計上的複雜性,也有助業者加速產品開發上市。安捷倫的強效型畫素結構也運用了許多種新設計,可解決傳統CMOS影像感應器雜訊偏高、清晰度低與色彩不準確等缺點。
強效型畫素結構讓光電二極體(photodiode)在3.3平方微米的動態畫素設計中佔有最大面積,除可減少十倍的暗電流與表面雜訊之外,更可呈現出鮮豔明亮的彩色影像。此外,可減少串音,提供較高藍色感光度及更接近真實的相關二重取樣,而其他尚在申請專利中的技術也應用於其中。這些技術都可協助改善影像的延遲現象,並在低亮度與視訊應用中提供更好的影像效果。
新開發的強效型畫素結構提供CMOS感應器更好的影像擷取能力、更清晰的低亮度效能和更明顯的對比,因此就算環境光源不足,一樣可以取得較以往更為清晰之影像。而該感應器也提供了多種功能如20種色彩特效、閃光燈同步技術、4倍數位變焦、可模擬光學變焦、消除黑角功能並可自動修正鏡頭陰影等。郭正哲強調,該款影像感應器拉近了CMOS與CCD間之影像品質,也讓照相手機之成像品質更接近數位相機,這是此款COMS感應器問世之最大意義。目前該款130萬畫素之CMOS影像感應器成像品質已逼近400萬畫素之數位相機。該感應器未來將鎖定高階照相手機、電腦、監視系統和其他工業應用等領域。