什么是SCMOS相机

什么是SCMO？

科学的CMO或SCMOS，是基于下一代CMOS图像传感器（CIS）设计和制造技术的突破性技术。SCMO有望将广泛的认可作为真正的科学级CI，能够超过当今市场上大多数科学成像设备的表现。这是一组先进的性能功能的结果，这些功能使其对高保真，定量科学测量绝对理想。

SCMOS技术独自一人能够同时提供许多关键的性能参数，克服当前科学成像技术标准固有的“权衡”，并消除与常规CMOS成像器相关的性能弊端。

与前几代CMO和基于CCD的传感器不同，SCMO具有同时提供的独特功能：

• 极低的噪音
• 快速帧速率
• 广泛的动态范围
• 高分辨率
• 庞大的视野

5.5百万像素传感器提供了很大的视野和高分辨率，而不会损害读取噪声，动态范围或帧速率。即使与最高性能“慢速扫描” CCD相比，读取噪声是非凡的。SCMOS设备可以达到1个电子RMS读取噪音的事实，同时以30帧/秒的方式读取5.5百万像素，这在市场上确实非常非凡。此外，该传感器能够实现100个完整的帧/秒，而读取噪声降低到1.3电子RMS。相比之下，最低的噪声Interline CCD，仅在约16帧/秒的时间内仅读取1.4兆像素，而〜10电子读取噪声。

低噪声读数和高动态范围

低噪声读数的补充高达30,000：1动态范围。通常，要使CCD或EMCCD达到其最高动态范围值，需要在读出速度上有重大折衷，但是SCMO可以在提供高帧速率的同时实现此值。SCMOS的独特双放大器架构可通过提供较大的井深度，尽管相对较小的6.5μm像素大小以及最低的噪声，但可以提供高动态范围。具有类似小像素的1.4百万像素Interline CCD仅在16帧/秒时达到〜1,800：1个动态范围。

该传感器具有分裂读数方案，其中传感器的顶部和底部是独立读取的。传感器每一半的每一列都配备了双列级放大器和双模拟到数字转换器（ADC），在下面的框图中表示。该体系结构旨在最大程度地减少读取噪声并同时最大化动态范围。

双列级放大器/ADC对具有独立的增益设置，最终图像是通过结合来自高增益和低增益读数通道的像素读数来重建的，以实现从这样的小像素螺距中实现宽阔的内部动态范围。

每个固定的光二极管像素具有5个晶体管（“ 5T”设计），可实现新颖的“全局快门”模式（以下更详细地描述），并促进相关的双重采样（CDS）和横向反闭合排水管。传感器与微芯阵列集成在一起，该阵列将每个像素的大量入射光聚焦在远离晶体管并曝光的硅上，从而增强了QE（类似于在Interline CCDS中使用微透镜，以将其聚焦在圆柱掩码上）。。

该传感器配置为提供低的深色电流和具有真实CD的极低读取噪声。传感器的反亮度> 10,000：1，这意味着像素可以显着过饱和而不会溢出到相邻的像素中。即使在这些像素上落在这些像素上的情况下，也可以使用反亮性能力将传感器的所有或部分保持在“重置”状态。接触后传输电荷的时间小于1μs，使传感器可用于快速电子快门和“双重暴露”技术，例如粒子成像速度计（PIV）。

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