CMOS相机和CCD相机之间像素合并的区别.docx

CMOSC机和CCD相机在技术之间存在根多差异,C中一个方面是它们如何处理像素合并（Binning）,本文将探讨CMQS和CCD之间像素合并的主要区别，并设明它们的含义.简而言之.在CCD和CMoS中.像素合并是将图像中的像素合并为“超级像素”的技术.它通常以2x2或33等形式进行.在这种情况下,单个像素中的伯号被组合成超级像素。这有助于提高信噪比（SNR.但是，由于它包含较少但较大的像素，因此也会降低图像的分辨率。CMOS的像素合并过程在像素数字化完成后在软件中进行,而CCD的像素合并过程是在硬件或芯片卜进行.为了使该过程可视化.下图（1）有4个像素（蓝色.每个像素包含一个电子e（红色）.在对像败进行合并时，我们将它们的值加在,起，如图2）,以创建一个包含所有4个电子e-的像素。ff1.<2>因此，这是22合并的一种非常基本的解锋方式.为了帮助解择,下面图(3>是一个示例，说明如何在16个像素的情况下进行2x2合并。它们变成了4个出级像素，同时仍然保持若与未被合并时的对应电子等效的电子数量.合并相第像素，最常见的是正方形网格(2x2、3x3、4x4>像泰加合成一个"超缎像索”像素合并可提高SNR.但要以降低分辨率为代Vt在数字化之后.CMOS像索合并(binning)在软件中进行在数字化之前，CCD像素合并（binning）在芯片上进行像素合并的主要原因之一是检篆微弱信号。通常将检测极区定义为信噪比（SNR）为1的点，这意味着信号等于噪声。在信号微弱的情况卜，噪声只是相机的读取噪声.因此.如果我们获得3个电子（e）的读取噪声和3e的信号.则SNR为1.该物体几乎可以被检测到.CCD技术允许在从传感涔读取像求之前在模拟域中合并像索.所以以上面2/2超级像素的示例为例,它将具有来自所有4个单独像素的信号；4x3e-=12.若我们仍然只有3e-的读取哦世时，当读取一次超级像素时，信味比（SNR）就是12/3=4.换宫之，是原来的4倍。CMoS技术的不同之处在于,像盍在被读出之前不能合并成超级像素.我们所能做的是在计算机上读出这些像素后，用数学方法把它的合并.每个超级像素再次从其先前的单个像素接收信号侑，但是由于这是在像素被读出之后发生的，因此读取噪声也会增加.然而读取噪声的增长率低于信号的速率,从而提高了信哄比。我们来百看它背后的一些数学知识.还是上面的示例，信号仍然是4x3e-12e-0但是，各个像素己经被数字化，并且母个像素都有3e读取噪声.如前所述,图像中的噪声不会作为正态相加而累积,而是遵循统计分布.即所添加像素数的平方根.因此.在这种情况下我们的CMOS超级像素的哄声为3e-x4/sqr4=6e-.因此,现在我们的SNR为12/6=2.是不进行合并处理时的两倍，但不如CCD技术那么好。的者合并就（3x3、4x4等）的增加，CCD和CMOS中信噪比之间的差异也将加大。CCD像素合并（Binning是一种非常覆大的技术，可以捉高灵敏度，但会降低分辨率.应用程序如下：短时间曝光以查找对象是否在图片中居中在1.RGB成像中捕获RCB数据将相机与长焦距里远镜匹配指导性、成像微弱的物体像素合并（由八*八g）在CMoS相机中效果较差.CMoS传感器的读取啄声往往会低于CCE这使像素介井的水平降低，但防石合并在一起的像素数吊:增加，它实际上包含了每个像索的读取噪声.其他处理技术（例如降噪.调整大小和重新采样）可能更擅长F从CMoS½据中提取最佳信号。