什麼是sCMOS？
sCMOS（Scientific Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）是一種科學級互補金屬氧化物半導體技術，用於數字成像應用。它是一種新一代的影像感測器，結合了傳統的CMOS和CCD（Charge-Coupled Device）技術的優點。
sCMOS和CCD的區別
CCD是一種集成電路，內含一個由連接或耦合的電容器組成的陣列。在外部電路的控制下，每個電容器可以將其電荷轉移給鄰近的電容器。CCD是數字成像中使用的一項主要技術。
相比之下，sCMOS採用了全新的設計，結合了CMOS和CCD的優點。sCMOS感測器具有更低的讀出噪聲和更高的幀率。它使用滾動快門方式進行圖像採集，從感測器的頂部開始，逐行向下進行。這種方式使得sCMOS能夠以更高的幀率進行圖像採集，同時降低讀出噪聲的水平。
sCMOS的工作原理
sCMOS感測器的工作原理可以分為四個主要步驟：光子感測、電荷轉移、放大和數字化。
首先，光子感測是通過光敏元件（通常是光電二極管或光閘陣列）來捕捉進入感測器的光子。光子被轉換為電荷，並儲存在感測器的每個像素中。
接下來，電荷轉移階段開始。在這個過程中，感測器的每個像素將其電荷轉移到鄰近的像素上，最終將整個圖像的電荷轉移到感測器的最後一行。
然後，進行放大。每個像素的電荷被放大，以增強圖像的信號。sCMOS使用了特殊的放大電路，可以在放大過程中減少雜訊的引入，從而提高圖像的質量。
最後，進行數字化轉換。放大的電荷信號被轉換為數字信號，以便進一步處理和顯示。
sCMOS的優勢
sCMOS感測器相比傳統的CCD和CMOS感測器具有許多優勢。首先，它具有更低的讀出噪聲水平，這意味著可以獲得更清晰、更細節的圖像。其次，sCMOS具有更高的幀率，使得它能夠在更短的時間內捕捉到更多的圖像，特別適用於快速運動的場景。
此外，sCMOS還具有更寬的動態範圍和更高的量子效率，這使得它能夠處理更廣泛的光照條件，並捕捉到更多的光子。這對科學研究、生命科學、天文學等領域的影像應用非常有益。
總結：sCMOS是一種結合了CMOS和CCD技術優勢的新一代影像感測器。它通過滾動快門方式進行圖像採集，具有更低的讀出噪聲和更高的幀率。sCMOS的工作原理涉及光子感測、電荷轉移、放大和數字化轉換等步驟。相比傳統的CCD和CMOS感測器，sCMOS具有更優秀的性能，可以應用於各種科學研究和影像應用領域。
折疊內容
sCMOS sensors differ from CCD sensorsCCD sensorsA charge-coupled device (CCD) is an integrated circuit containing an array of linked, or coupled, capacitors. Under the control of an external circuit, each capacitor can transfer its electric charge to a neighboring capacitor. CCD sensors are a major technology used in digital imaging.https://en.wikipedia.org › wiki › Charge-coupled_deviceCharge-coupled device – Wikipedia as they typically have a rolling shutter. Image acquisition begins at the top of the sensor and works its way down, row by row. This allows the sensor to acquire images at much higher framerates with much lower read noise.
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A charge-coupled device (CCD) is an integrated circuit containing an array of linked, or coupled, capacitors. Under the control of an external circuit, each capacitor can transfer its electric charge to a neighboring capacitor. CCD sensors are a major technology used in digital imaging.
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