捲簾快門與全域快門的差異：曝光、變形、雜訊、用途比較

兩者都是影像感測器的電子快門方式。捲簾快門逐列稍微錯開時間進行曝光，並依序讀出。畫素電路簡單，雜訊也能壓低，但上方的列與下方的列拍攝時刻不同，因此快速移動的被攝體會斜向變形。全域快門讓所有畫素同時曝光，將電荷暫時保存在畫素內再讀出，因此不會產生變形。但相對地，畫素電路會增加，畫素也容易變大。

項目	捲簾快門	全域快門
曝光時序	逐列稍微錯開地開始並結束曝光	所有畫素同時開始曝光，同時結束
讀出流程	從曝光結束的列依序讀出	將所有畫素的電荷一齊移至畫素內的保存部，之後再逐列讀出
拍攝時刻的偏差	畫面上端與下端相差 1 個畫面的讀出時間（數 ms 至數十 ms）	沒有偏差
移動的被攝體	快速移動的物體或晃動相機時，會斜向變形	不會變形
閃爍的光源與閃光燈	照明的閃爍容易形成橫紋。短暫的閃光有時只會讓畫面的一部分變亮	整個畫面同時受光，因此不會形成條紋，容易與脈衝光同步
畫素電路	典型為 4 電晶體畫素	需要額外暫時保存電荷的部分，以及為此所需的電晶體
畫素尺寸與感度	容易做成小畫素	畫素容易因保存部而變大，受光面積也容易減少
雜訊	以取重置時與訊號之差的相關雙取樣（CDS），容易壓低讀出雜訊	依方式不同，CDS 可能難以實現，雜訊容易增加。保存期間的暗電流，以及光漏入保存部也是課題
成本	低	偏高
主要用途	智慧型手機、數位相機、影片拍攝、監視攝影機	工廠的檢測相機（機器視覺）、條碼讀取、車用駕駛監控、ToF 等距離量測、機器人與 AR/VR 的追蹤

數值為具代表性的大致參考值，會因世代或產品而異。

適用於什麼情況

因為畫素是逐列依序曝光並讀出，畫面上方的列與下方的列拍攝時刻相差數 ms 至數十 ms。在這段期間被攝體一移動，每一列拍到的位置就不同，整體便會斜向變形。

不一定。全域快門的畫素需要保存部，因此畫素容易變大，在感度、雜訊與成本方面往往較為不利。在移動造成的變形不成問題的用途中，會選用捲簾快門。

捲簾快門中每一列的曝光時刻不同，因此在閃爍照明的亮度變化途中曝光的列，與其他列之間會產生亮度差，拍成橫紋。全域快門中所有畫素同時曝光，因此不會形成條紋。

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正確答案：A. 因為各列的曝光與讀出時序有所錯開

滾動快門方式是逐列依序對像素進行曝光與讀出，因此上方的列與下方的列在拍攝時間上會相差數ms～數十ms。因此快速移動的被攝體會被拍成斜向變形，日光燈的閃爍也會變成條紋。讓所有像素同時曝光的全域快門方式不會產生變形，用於工業檢查相機與車載應用，但像素內需要暫時保存電荷的電路，因此像素會變大。

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正確答案：A. 轉移電晶體

4電晶體像素由轉移、重置、放大（源極隨耦器）、選擇這4個電晶體構成。轉移電晶體將嵌入式光電二極體的電荷轉移到浮動擴散層（FD），其電壓再由放大電晶體輸出。重置用於初始化FD，選擇則用於選取要讀出的列。此結構的優點是可以進行取轉移前後差值的CDS，也有與相鄰像素共用FD等以縮減面積的設計。

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正確答案：C. 為了取重置時與訊號讀出時的差值，以去除重置雜訊與各像素的偏移

CDS分別對浮動擴散層剛重置後的輸出，以及轉移光電二極體電荷後的輸出進行取樣，並以兩者之差作為訊號。每次重置都會變動的kTC雜訊，以及各像素放大器的偏移，在兩個值中是共通的，因此取差值後即可抵銷。與嵌入式光電二極體的完全轉移搭配，可將讀出雜訊降低至數個電子以下。