Bildsensoren und optische Bauelemente
Welche Aussage zur „Konversionsverstärkung“ (Conversion Gain) von CMOS-Bildsensoren ist richtig?
- ADie Ausgangsspannung pro im Pixel gespeichertem Elektron (z. B. in µV/e⁻)
- BDie Vergrößerung des Objektivs
- CDer Faktor, mit dem die Pixelzahl verdoppelt wird
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Antwort: A. Die Ausgangsspannung pro im Pixel gespeichertem Elektron (z. B. in µV/e⁻)
Die Konversionsverstärkung gibt an, wie viele µV ein zur Floating Diffusion (FD) transferiertes Elektron ergibt, und wird durch q/C_FD bestimmt. Bei einer FD-Kapazität von 1 fF sind es etwa 160 µV/e⁻. Ist sie groß, ist der Einfluss des Rauschens nachfolgender Schaltungen relativ gering, was bei dunklen Szenen von Vorteil ist, doch die handhabbare Elektronenzahl sinkt. Deshalb wird das Dual-Gain-Verfahren verwendet, bei dem durch Zu- oder Abschalten zusätzlicher Kapazität an der FD die Konversionsverstärkung für dunkle und helle Szenen umgeschaltet wird.